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Die
Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung eines partiell
pressgehärteten Blechbauteils gemäß dem
Oberbegriff des Anspruchs 1. Die Erfindung betrifft ferner eine
Abdeckeinrichtung zur Herstellung eines partiell pressgehärteten
Blechbauteils und eine Kraftfahrzeugkarosserie umfassend ein partiell
pressgehärtetes Blechbauteil.
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Das
Presshärten von Blechbauteilen, insbesondere aus einem
Stahlblechmaterial, ist aus dem Stand der Technik hinreichend bekannt.
Stellvertretend wird diesbezüglich auf die
GB 1 490 535 aus dem Jahre 1974 verwiesen.
Beim Presshärten wird die Festigkeit und/oder Härte
eines Blechmaterials durch eine Wärmebehandlung und abschließende Abkühlung
in einem Presshärtewerkzeug heraufgesetzt. Die Festigkeitserhöhung
und/oder Härteerhöhung (Härtung) des
Blechmaterials basiert im Wesentlichen auf einer Gefügeumwandlung.
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In
der
DE 103 41 867
A1 ist u. a. ein Verfahren zur Herstellung eines pressgehärteten
Blechbauteils beschrieben, welches verschiedene Bereiche aufweist,
die einen voneinander unterscheidbaren Härtegrad besitzen.
Hierzu wird eine in einem ersten Verfahrensschritt hergestellte
Blechbauteil-Zwischenform in einem Ofen auf die erforderliche Härtetemperatur
erwärmt und anschließend in einem Presshärtewerkzeug
einer bereichsweise unterschiedlichen Abkühlung unterzogen,
wozu aus dem Stand der Technik unterschiedlichste Werkzeugkonzepte
bekannt sind. Ein Nachteil ist der zum Teil sehr hohe werkzeugtechnische
Aufwand. Ein weiterer Nachteil ist eine schwierige Prozessführung.
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Eine
Aufgabe der Erfindung ist es, ein verbessertes Verfahren zur Herstellung
solcher Blechbauteile anzugeben, welches insbesondere einen geringeren
werkzeugtechnischen Aufwand erfordert. Ferner besteht eine Aufgabe
der Erfindung darin, eine Einrichtung anzugeben, die bei der Durchführung
des Verfahrens unterstützend angewendet werden kann.
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Diese
Aufgabenstellung wird gelöst durch ein Verfahren gemäß den
Merkmalen des Anspruchs 1 und durch eine Abdeckeinrichtung gemäß den Merkmalen
des nebengeordneten Anspruchs. Bevorzugte und vorteilhafte Weiterbildungen
sind Gegenstand der jeweils abhängigen Ansprüche.
Die Erfindung erstreckt sich gemäß einem weiteren
nebengeordneten Anspruch auch auf eine Fahrzeugkarosserie, insbesondere
eines Personenkraftwagens, welche wenigstens ein nach diesem Verfahren
und/oder unter Verwendung einer solchen Abdeckeinrichtung hergestelltes
Blechbauteil umfasst.
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Das
erfindungsgemäße Verfahren dient der Herstellung
eines partiell pressgehärteten Blechbauteils, wobei das
Ausgangsblechmaterial zunächst zu einem Blechformteil umgeformt
wird und sich dieser Umformung eine Presshärtung anschließt,
wozu dieses Blechformteil partiell in einem Ofen erwärmt
wird, derart, dass wenigstens ein nicht zu härtender oder minder
zu härtender Bereich abgedeckt und/oder abgeschirmt wird
und hiernach die Presshärtung erfolgt.
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Ein
Blechbauteil weist eine räumliche Formgestaltung auf. Bei
einem partiell pressgehärteten Blechbauteil handelt es
sich um ein Blechbauteil, welches verschiedene Bereiche aufweist
(wenigstens zwei), in denen das Blechmaterial eine voneinander unterscheidbare
Festigkeit und/oder Härte aufweist. Insbesondere ist vorgesehen,
dass das nach dem erfindungsgemäßen Verfahren
hergestellte Blechbauteil wenigstens einen Bereich aufweist, in dem
die Festigkeit und/oder Härte des Blechmaterials gegenüber
dem Ausgangsblechmaterial im Wesentlichen unverändert verbleibt.
Im Wesentlichen bedeutet hierbei, dass aufgrund diverser Effekte auch
in einem solchen Bereich durchaus eine geringe Festigkeitserhöhung
und/oder Härtung des Blechmaterials eintreten kann, die
im Ergebnis jedoch deutlich unterhalb derer des anderen Bereichs
bzw. der anderen Bereich liegt.
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Ein „Bereich” kann
räumlich und/oder flächenmäßig
bestimmt sein. Unter „Festigkeit” wird eine Werkstoffeigenschaft
des Blechmaterials verstanden, welche den mechanischen Widerstand
beschreibt, den der Werkstoff des Blechmaterials einer plastischen
Verformung oder auch einer Trennung entgegenbringt. Unter „Härte” wird eine
Werkstoffeigenschaft verstanden, welche den mechanischen Widerstand
beschreibt, den der Werkstoff des Blechmaterials einer äußeren
mechanischen Einwirkung entgegensetzt. Festigkeit und Härte
können nach gängigen Werkstoffmodellen korrelieren.
Durch die Härtung kann zudem die Duktilität des
Werkstoffs beeinflusst werden.
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Die
Erfindung basiert auf der Idee, eine partielle Presshärtung
des Blechbauteils durch eine unterschiedliche, partielle Erwärmung
des Biechmaterials zu erreichen, wobei der nicht zu härtende
oder minder zu härtende Bereich abgedeckt wird und sich dieser
abgedeckte und/oder abgeschirmte Bereich im Ofen nicht auf die erforderliche
Härtetemperatur erwärmen kann und/oder die erforderliche
Härtetemperatur in diesem Bereich nicht über eine
ausreichende Zeitdauer gehalten werden kann. Das Abdecken führt
quasi zu einer thermischen Abschirmung des abgedeckten Bereichs.
Einfach ausgedrückt erhält das pressgehärtete
Blechbauteil aufgrund der unterschiedlichen Einlegetemperaturen
in das Presshärtewerkzeug lokal unterschiedliche Eigenschaften,
worunter vorrangig Härte, Festigkeit und/oder Duktilität fallen.
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Gemäß dem
erfindungsgemäßen Verfahren erfolgt zunächst
eine Umformung des Ausgangsblechmaterials zu einem Blechformteil,
womit eine Blechbauteil-Zwischenform gemeint ist. Dies kann in einem
einstufigen oder mehrstufigen Tiefziehprozess erfolgen. Bevorzugt
handelt es sich hierbei um eine Kaltumformung.
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Anschließend
erfolgt eine partielle Erwärmung dieses Blechformteils
in einem Ofen. Hierzu wird wenigstens ein nicht zu härtender
oder ein minder zu härtender Bereich des Blechformteils
abgedeckt und thermisch abgeschirmt. Das partiell abgedeckte und/oder
abgeschirmte Blechformteil wird als Ganzes in den Ofen verbracht.
Ein solcher Ofen ist bevorzugt ein Durchlaufofen. In dem Ofen kann
eine Schutzgasatmosphäre ausgebildet sein. Ferner kann ein
solcher Ofen unterschiedliche Temperaturzonen aufweisen.
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Anschließend
erfolgt, ggf. nach Entfernen der Abdeckungen, die Presshärtung
des partiell aufgewärmten Blechformteils in einem Presshärtwerkzeug.
In diesem Presshärtewerkzeug kann eine einheitliche und/oder
bereichsweise differenzierte Abkühlung des Blechmaterials
erfolgen, wodurch definiert die Härtung und/oder Festigkeitserhöhung
des Blechmaterials eintritt.
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Das
erfindungsgemäße Verfahren kann um Zwischenschritte,
weitere Schritte und/oder weitere Teilschritte ergänzt
werden, die zum Teil Gegenstand bevorzugter Weiterbildungen sind.
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Die
Erfindung bietet u. a. dem Vorteil, dass auch bestehende Presshärteanlagen
einfach und mit verhältnismäßig geringen
Kosten auf ein partielles Presshärten umgestellt werden
können. Ein weiterer Vorteil ist insbesondere die Möglichkeit
zum partiellen Presshärten beschichteter Stahlwerkstoffe,
wie nachfolgend noch näher ausgeführt.
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Ein
nach dem erfindungsgemäßen Verfahren hergestelltes
Blechbauteil ist insbesondere ein Karosseriebauteil eines Kraftfahrzeugs
(Kraftfahrzeugkarosseriebauteil). Dies kann ein Strukturteil, wie
z. B. ein B-Säulen-Teil, oder ein Anhängteil,
wie z. B. eine Stoßfängerverstärkung,
sein. Bei dem Blechbauteil kann es sich aber z. B. auch um ein Fahrwerksbauteil
handeln, wie z. B. einen Achsträger.
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Gemäß einer
bevorzugten Weiterbildung ist vorgesehen, dass der nicht abgedeckte
und/oder abgeschirmte Bereich des Blechformteils im Ofen auf über
900°C erwärmt wird. Ziel ist es, dass bei einem Stahlwerkstoff
dieser Bereich die für die Presshärtung erforderliche
Austenitisierungstemperatur erreicht und dass dieser Bereich im
Ofen Ober eine ausreichend lange Zeit auf dieser Austenitisierungstemperatur
gehalten wird, was z. B. durch die Verweildauer des Blechformteils
im Ofen einstellbar ist. Dem gegenüber wird durch das partielle
Abdecken das Austenitisieren in dem abgedeckten und thermisch abgeschirmten
Bereich ganz oder zumindest teilweise verhindert, womit in diesem
Bereich auch keine oder nur eine geringere Abschreckhärtung beim
Presshärten möglich ist.
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Gemäß einer
bevorzugten Weiterbildung ist vorgesehen, dass die Formgestaltung
des Blechformteils, d. h. der Blechbauteil-Zwischenform, im Wesentlichen
bereits jener des herzustellenden partiell pressgehärteten
Blechbauteils entspricht. Beim Presshärten ist somit keine
weitergehende Formgebung mehr erforderlich oder einer nur sehr geringe Formgebung
(z. B. im Bereich von Bauteilradien), was durch die Formulierung „im
Wesentlichen” angezeigt ist. Dies ist insbesondere im Hinblick
auf die Oberfläche des herzustellenden Blechbauteils vorteilhaft,
auch falls das Blechmaterial ggf. eine Beschichtung aufweist.
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Bevorzugt
ist ferner vorgesehen, dass das pressgehärtete Blechbauteil
nachfolgend nicht mehr beschnitten werden muss. Dies kann durch
einen entsprechenden Beschnitt das Blechformteils erreicht werden,
was weniger aufwändig ist. Fernerhin können bereits
vor dem Presshärten, evtl. auch direkt in die Ausgangsplatine,
Löcher und Aussparungen eingebracht werden.
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Gemäß einer
bevorzugten Weiterbildung ist vorgesehen, dass das Ausgangsblechmaterial
ein beschichtetes Stahlblech ist. Die Beschichtung dient z. B. als
Korrosionsschutz. Eine solche Beschichtung ist insbesondere ein
zinkhaltige Beschichtung, die insbesondere im Wesentlichen aus Zink
gebildet ist, und die bevorzugt bereits herstellerseitig aufgebracht wurde.
Gegenüber dem Stand der Technik ist die Verwendung zinkbeschichteter
Ausgangsblechmaterialien weitgehend unproblematisch. Als Stahlblechmaterial
ist insbesondere ein Stahlwerkstoff des Typs 22MnB5 oder auch 16MnB5
vorgesehen.
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Gemäß einer
bevorzugten Weiterbildung ist vorgesehen, dass der Grad einer thermischen
Abschirmung eines betreffenden, abzudeckenden Bereichs durch die
Wahl der Abdeckung, eines Abdeckmaterials, dessen Beschaffenheit
und/oder dessen Anordnung am Blechformteil eingestellt wird. Als
Abdeckung kommen z. B. Decken, wiederverwendbare Abdeckeinrichtungen
(wie nachfolgend noch näher erläutert) oder spezifisch
aufgebrachte Abdeckmaterialien in Betracht. Der Grad der thermischen
Abschirmung kann z. B. in Prozent bemessen werden. Eine 100%-ige
thermische Abschirmung kann als thermische Isolation aufgefasst
werden, welche im abgeschirmten Bereich eine Erwärmung
des Blechmaterials während der Verweildauer im Ofen im
Wesentlichen unterbindet. Eine geringere thermische Abschirmung
führt zu einer Erwärmung des abgeschirmten Bereichs
und zu einer entsprechenden Festigkeitserhöhung und/oder
Härtung des Blechmaterials während des Presshärtens,
wobei diese deutlich unterhalb derer des anderen, nicht abgedeckten Bereichs
liegt. Durch den Grad der thermischen Abschirmung kann somit die
sich beim Presshärten einstellende Festigkeit und/oder
Härte des Blechmaterials gezielt eingestellt werden.
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Gemäß einer
bevorzugten Weiterbildung werden mehrere Bereiche des Blechformteils
derart abgedeckt, dass sich unterschiedliche Grade einer thermischen Abschirmung
ergeben. Hiermit lässt sich (in einem Verfahrensdurchgang)
ein pressgehärtetes Blechbauteil mit unterschiedlichsten
Festigkeits- und/oder Härtebereichen herstellen. Ein solches
Bauteil kann als komplex pressgehärtetes Blechbauteil bezeichnet
werden.
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Gemäß einer
bevorzugten Weiterbildung ist vorgesehen, dass das Abdecken mittels
von wenigstens zwei Formschalen erfolgt, die im betreffenden Bereich
beidseitig an das Blechformteil angelegt werden. Bevorzugt ist vorgesehen,
dass eine Innenkontur einer solchen Formschale zur räumlichen
Kontur des Blechformteils im abzudeckenden Bereich korrespondiert
oder dieser angenähert ist. Eine Formschale kann flexibel
oder starr ausgebildet sein. An einem Blechformteil können
mehrere Formschalen unterschiedlicher Ausgestaltung angeordnet werden.
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Gemäß einer
bevorzugten Weiterbildung ist vorgesehen, dass eine solche Formschale
im Wesentlichen aus einem hitzebeständigen Fasermaterial
gebildet ist. Bevorzugt wird dieses Fasermaterial gepresst und insbesondere
formgepresst eingesetzt. Ein hitzebeständiges Fasermaterial
ist insbesondere eine Steinwolle, eine Silikatwolle, ein Asbestmaterial oder
ein Asbestersatzmaterial.
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Gemäß einer
bevorzugten Weiterbildung ist vorgesehen, dass eine Formschale aus
einem keramischen Material gebildet ist. Bevorzugt ist eine Formschale
aus einem Keramikschaummaterial gebildet.
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Gemäß einer
bevorzugten Weiterbildung ist vorgesehen, dass eine Formschale aus
einem metallischen Material gebildet ist. Insbesondere ist eine Formschale
aus einem Blechmaterial gebildet. Bei einer solchen Formschale kann
es sich z. B. um einen Ausschnitt aus einem identischen Blechformteil
handeln, von denen jeweils einer im abzudeckenden Bereich auf das
Blechformteil aufgelegt und untergelegt wird.
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Gemäß einer
bevorzugten Weiterbildung ist vorgesehen, dass eine Formschale aus
einem Materialverbund gebildet ist. Ein solcher Materialverbund kann
z. B. aus mehrerer der zuvor genannten Materialen gebildet sein,
die z. B. in einer Sandwichstruktur angeordnet sind.
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Gemäß einer
bevorzugten Weiterbildung ist vorgesehen, dass eine Formschale im
Wesentlichen nicht direkt auf dem Blechformteil aufliegt. Vielmehr ist
zwischen der Oberfläche des Blechformteils und der Innenfläche
der Formschale eine Beabstandung bzw. ein Beabstandungsspalt vorgesehen,
um eine thermische Relativbewegung zueinander zu ermöglichen
und die Oberfläche des Blechformteils und ggf. deren Beschichtung,
vor Beschädigungen zu schützen. Mittels einer
solchen Beabstandung kann auch der Grad einer thermischen Abschirmung
verändert werden. Punktuell können sich die Formschale
und das Blechformteil jedoch berühren, was durch die Formulierung „im
Wesentlichen” angezeigt ist.
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Gemäß einer
bevorzugten Weiterbildung ist vorgesehen, dass zwischen einer Formschale,
insbesondere einer metallischen oder keramischen Formschale, und
dem Blechformteil zumindest abschnittsweise ein hitzebeständiges
Material angeordnet ist. Bei einem solchen Material kann es sich
z. B. um eines der zuvor genannten Materialen oder eines daraus
gebildeten Materialverbunds handeln, dass z. B. in Form einer flexiblen
Matte oder eines flexiblen Geflechts zur Verfügung steht.
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Die
erfindungsgemäße Abdeckeinrichtung dient zur Abdeckung
eines nicht zu härtenden oder minder zu härtenden
Bereichs während der Erwärmung eines presszuhärtenden
Blechformteils in einem Ofen. Insbesondere handelt es sich um eine wiederverwendbare
Abdeckeinrichtung, wodurch Kosten reduziert werden können.
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Bevorzugt
ist vorgesehen, dass die Abdeckeinrichtung als eine Einheit ausgebildet
ist, welche zur vollständigen Aufnahme des nicht zu härtenden oder
minder zu härtenden Bereichs des presszuhärtenden
Blechformteils ausgebildet ist.
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Gemäß einer
bevorzugten Weiterbildung ist vorgesehen, dass die Abdeckeinrichtung
wenigstens eine Formschale gemäß den obigen Ausführungen umfasst,
die insbesondere starr, d. h. formstabil, ausgebildet ist.
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Gemäß einer
bevorzugten Weiterbildung ist vorgesehen, dass die Abdeckeinrichtung
wenigstens ein Mittel zum automatisierten Anbringen und/oder Entfernen
am bzw. vom presszuhärtenden Blechformteil aufweist. Dies
wird nachfolgend im Zusammenhang mit den Figuren noch näher
erläutert.
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Das
erfindungsgemäße Verfahren wird bevorzugt unter
Verwendung wenigstens einer erfindungsgemäßen
Abdeckeinrichtung durchgeführt.
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Die
Erfindung wird nachfolgend beispielhaft anhand der Figuren näher
erläutert. Es zeigen:
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1 ein
erfindungsgemäßes Verfahren in einer schematischen Übersicht;
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2 am
Beispiel einer B-Säule einen erfindungsgemäß abzudeckenden
Bereich, in einer perspektivischen Ansicht;
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3 eine
wiederverwendbare Abdeckeinrichtung in einer schematischen Schnittansicht
und Detailansicht; und
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4 eine
alternative Ausführungsmöglichkeit einer Abdeckeinrichtung
in einer schematischen Schnittansicht.
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1 zeigt
das erfindungsgemäße Verfahren zur Herstellung
eines partiell pressgehärteten Blechbauteils gemäß einer
bevorzugten Ausführungsform in einer schematischen Übersicht.
Das erläuterte Verfahren umfasst sechs Schritte I bis VI,
wobei weitere Schritte und/oder Teilschritte vorgesehen sein können,
wie z. B. ein Entgraden oder Reinigen, die im Einzelnen nicht aufgeführt
sind.
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Das
Verfahren beginnt im Schritt I mit der Bereitstellung einer Platine
aus einem härtbaren Stahlblechmaterial. Diese Platine wird
im Schritt II im kalten Zustand zu einem Blechformteil umgeformt.
Das Umformen erfolgt insbesondere durch Tiefziehen. Im Schritt III
werden einzelne Bereiche dieses Blechformteils, d. h. zumindest
ein Bereich, abgedeckt, welche bei einem nachfolgenden Presshärten
nicht gehärtet oder nur minder gehärtet werden
sollen. Im Schritt IV wird das partiell abgedeckte Blechformteil, zusammen
mit den Abdeckungen, in einen Ofen eingebracht. Im Ofen werden die
nicht abgedeckten Bereiche auf Austenitisierungstemperatur (> 900°C, teilweise
bis zu 950°C) erwärmt und über einen
definierten Zeitabschnitt auf diesem Temperaturniveau gehalten.
Die abgedeckten Bereiche werden je nach Abdeckung überhaupt
nicht oder nur gering erwärmt, sofern die Verweilzeit im
Ofen nicht zu lang und/oder Temperatur im Ofen nicht zu hoch ist.
Anschließend wird das partiell aufgewärmte Blechformteil
aus dem Ofen entnommen und nach Entfernen der Abdeckungen in ein
Presshärtewerkzeug eingelegt. Das Presshärtewerkzeug
ist in einer Schließvorrichtung, wie insbesondere einer
Presse, angeordnet. Im Schritt V wird das Presshärtewerkzeug
mittels der Schließvorrichtung geschlossen, wodurch die
erwärmten Blechformteilbereiche im gekühlten Presshärtewerkzeug abgeschreckt
und hierdurch gehärtet werden (Abschreckhärtung).
Diese Abschreckhärtung im Presshärtewerkzeug erfolgt
unter einer gleichzeitigen Formgebung oder Formhaltung wozu das
Presshärtewerkzeug unter Krafteinwirkung geschlossen bleibt.
Im Schritt 6 wird das pressgehärtete Blechbauteil
aus dem Presshärtewerkzeug entnommen, um nachfolgend weiter
verarbeitet zu werden.
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2 zeigt
das Innenverstärkungsteil 10 einer B-Säule
für eine Kraftfahrzeugkarosserie. Hierbei handelt es sich
um ein pressgehärtetes Blechbauteil aus einem Stahlblechmaterial.
Das Innenverstärkungsteil 10 weist einen Längssteg 13 auf,
der an seinem unteren Längsende in einen Quersteg 12 übergeht,
welcher für die Anbindung an einen Seitenschweller vorgesehen
ist, und der an seinem oberen Längsende in einen Quersteg 11 übergeht,
welcher für die Anbindung an eine Dachkonstruktion vorgesehen
ist. Der Längssteg 13 weist zwei Anbindungspunkte 14 und 15 für
die Türscharniere einer Fahrzeugtüre auf.
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In
dem schraffiert dargestellten Bereich 17, welcher den unteren
Anbindungspunkt 15 umfasst, soll das pressgehärtete
Innenverstärkungsteil 10 mit einer geringeren
Festigkeit und/oder Härte, ggf. auch Duktilität,
als in den anderen Bereichen ausgebildet sein. Um dies zu erreichen,
wird das pressgehärtete Innenverstärkungsteil 10 nach
dem erfindungsgemäßen Verfahren hergestellt, wie
zuvor erläutert. Der angegebene Bereich 17 dient
nur der Erläuterung. Auch können mehrere solcher
Bereiche vorgesehen sein.
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Zum
Abdecken des Bereichs 17 kann eine erfindungsgemäße
Abdeckeinrichtung eingesetzt werden, wie eine solche nachfolgend
im Zusammenhang mit der 3 beispielhaft erläutert
wird.
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3a zeigt eine wiederverwendbare Abdeckeinrichtung 20 in
einer schematischen Schnittansicht. Die Abdeckeinrichtung 20 ist
als eine mehrteilige Einheit ausgebildet, in der das Innenverstärkungsteil 10 mit
dem Bereich 17 aufgenommen ist und beispielhaft rechtsseitig
herausragt. Die Abdeckeinrichtung 20 umfasst ein Unterteil 21 und
ein Oberteil 22, die jeweils starr ausgebildet sind. Das
Unterteil 21 weist ein Sandwichstruktur auf, die aus einer äußeren
Formschale 23 und aus einer inneren Formschale 24 gebildet
ist. Das Oberteil 22 weist ebenfalls eine Sandwichstruktur
auf, die gleichfalls aus einer äußeren Formschale 25 und
aus einer inneren Formschale 26 gebildet ist
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Die äußeren
Formschalen 23 und 25 sind z. B. aus einem Metallmaterial
oder einem keramischen Material gebildet, was insbesondere im Hinblick
auf die Abschirmung thermischer Strahlung im Ofen und die mechanische
Festigkeit bzw. Stabilität der Abdeckeinrichtung 20 vorteilhaft
ist. Die inneren Formschalen 24 und 26 sind z.
B. aus einem hitzebeständigen und wärmeisolierenden
Fasermaterial gebildet, wie oben erläutert. Über
die Dicke und/oder Beschaffenheit (z. B. Dichte) der inneren Formschalen 24 und 26 kann
u. a. die thermische Abschirmung eingestellt werden.
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Gemäß einer
bevorzugten Ausführung sind die inneren Formschalen 24 und 26 flexibel
ausgebildet und werden von den äußeren Formschalen 23 und 25 gestützt.
Alternativ kann vorgesehen sein, dass die inneren Formschalen 24 und 26 formstabil ausgebildet
sind, was z. B. durch ein In-Form-Pessen des Fasermaterials in Verbindung
mit Additiven erreicht werden kann. Die inneren Formschalen 24 und 26 können
selbst mehrlagig aufgebaut sein. Hierbei kann z. B. durch eine unterschiedliche
Faserorientierung in den einzelnen Lagen im Ergebnis eine sehr gute
thermische Isolierung erreicht werden. Die äußeren
Formschalen 23 und 25 können fest mit
den inneren Formschalen 24 und 26 verbunden sein.
Alternativ können die inneren Formschalen 24 und 26 lose in
die äußeren Formschalen 23 und 25 eingelegt sein,
wobei durch ein geringes Übermaß ein leichter Klemmeffekt
möglich ist. Ein modularer Aufbau erweist sich insbesondere
im Reparaturfall der thermisch hoch beanspruchten Abdeckeinrichtung 20 als vorteilhaft.
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Das
Oberteil 22 und das Unterteil 21 sind über
wenigstens ein Scharnier 28 gelenkig miteinander verbunden.
In dem gezeigten Beispiel lässt sich die Abdeckeinrichtung 20 scherenartig
um einen nicht näher spezifizierten Gelenkpunkt zum Anbringen
und Entfernen, bzw. zum Einlegen und Entnehmen des Innenverstärkungsteils 10, öffnen.
Das Öffnen kann z. B. durch Aufbringen einer Kraft F auf
den Stellarm 29 erfolgen, der sich linksseitig des Scharniers 28 befindet
und der zum Oberteil 22 gehört. Das Schließen
der Abdeckeinrichtung 20 erfolgt bevorzugt selbsttätig,
insbesondere schwerkraftbedingt. Damit lässt sich das Anbringen
und/oder Entfernen der Abdeckeinrichtung 20 sehr gut automatisieren. Das
Scharnier 28 ist wärmefest ausgelegt und z. B. als
Keramiklager ausgebildet.
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Bevorzugt
ist vorgesehen, dass die inneren Formschalen 24 und 26 nicht
direkt auf dem Innenverstärkungsteil 10 aufliegen.
Vielmehr ist zwischen der Oberfläche des Innenverstärkungsteils 10 und den
inneren Formschalen 24 und 26 eine Beabstandung
in Form eines Beabstandungsspalts 30 vorgesehen. Dies zeigt 3b, die einen vergrößerten Ausschnitt
aus der 3a wiedergibt. Ein solcher Beabstandungsspalt 30 kann
unter anderem eine thermische Relativbewegung ermöglichen
und die Oberfläche des Innenverstärkungsteils 10 vor
Beschädigungen schützen. Der Beabstandungsspalt 30 kann
sehr klein sein und beträgt bevorzugt weniger als die Blechdicke
des Innenverstärkungsteils 10.
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4 zeigt
eine alternative Ausführungsmöglichkeit einer
Abdeckeinrichtung 20a in einer schematischen Schnittansicht.
Der wesentliche Unterschied zur Ausführungsmöglichkeit
der 3 besteht darin, dass die inneren, aus einem Fasermaterial
gebildeten Formschalen 24 und 26 eingeschlossen
sind. Hierzu sind innere Stützschalen 41 und 42 vorgesehen,
welche am Innenverstärkungsteil 10 direkt oder
auch beabstandet anliegen. Diese inneren Stützschalen 41 und 42 sind
z. B. aus einem Metallmaterial oder einem keramischen Material gebildet und
können, wie die äußeren Formschalen 23 und 25 auch,
einteilig oder mehrteilig sein.
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In
einer einfachen Ausgestaltung der in 4 gezeigten
Abdeckeinrichtung 20a sind die äußeren
Formschalen 23 und 25, sowie die inneren Stützschalen 41 und 42 durch
Bauteilausschnitte gebildet, welche durch ein Isoliermaterial zueinander beabstandet
sind.
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- 10
- partiell
pressgehärtetes Blechbauteil;
Innenverstärkungsteil
B-Säule
- 11
- Quersteg
- 12
- Quersteg
- 13
- Längssteg
- 14
- Anbindungspunkt
für Türe
- 15
- Anbindungspunkt
für Türe
- 17
- abzudeckender
Bereich;
Bereich mit geringerer Härtung
- 20,
20a
- Abdeckeinrichtung
- 21
- Unterteil
- 22
- Oberteil
- 23
- äußere
Formschale (Unterteil)
- 24
- innere
Formschale (Unterteil)
- 25
- äußere
Formschale (Oberteil)
- 26
- innere
Formschale (Oberteil)
- 28
- Scharnier;
Gelenk
- 29
- Stellarm;
Mittel
zum automatisierten Anbringen und/oder Entfernen
- 30
- Beabstandungsspalt
- I
bis VI
- Verfahrensschritte
- F
- Kraft,
Stellkraft
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- - GB 1490535 [0002]
- - DE 10341867 A1 [0003]