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Die Erfindung betrifft ein Bauteil, insbesondere ein Karosseriebauteil, welches zumindest aus zwei Profilelementen, die wenigstens mittels einer Rastverbindung aneinander befestigt sind, gebildet ist.
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Aus der
DE 10 2008 057 882 A1 ist ein Karosseriebauteil für ein Fahrzeug bekannt. Das Karosseriebauteil weist ein über seine Länge im Wesentlichen denselben Querschnitt aufweisendes Profilbauteil auf, welches wenigstens zwei separate Profilelemente aufweist. Die Profilelemente sind in einer in Längsrichtung des Profilbauteiles verlaufenden Ebene an mehreren Stellen mittels jeweiliger Rastverbindungen miteinander verbunden. Jede Rastverbindung weist einen Rücksprung an dem einen Profilelement und einen in den Rücksprung eingreifenden Vorsprung an dem anderen Profilelement auf. Dabei ist zumindest im Bereich einiger Rastverbindungen ein Klebemittel vorgesehen, welche jeweilige Innenwandungen der beiden Profilelemente miteinander verbindet.
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein gegenüber dem Stand der Technik verbessertes Bauteil, welches aus mindestens zwei Profilelementen gebildet ist, anzugeben.
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Die Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die im Anspruch 1 angegebenen Merkmale gelöst.
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Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche.
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Ein Bauteil, insbesondere Karosseriebauteil ist zumindest aus zwei Profilelementen, die wenigstens mittels einer Rastverbindung aneinander befestigbar sind, gebildet.
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Erfindungsgemäß weisen die zwei Profilelemente mindestens zwei miteinander korrespondierende Verbindungen auf, von denen die eine als Steckverbindung und die andere als Schnappverbindung ausgebildet ist.
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Dadurch, dass die Profilelemente mittels der beiden Verbindungen zumindest formschlüssig aneinander befestigbar sind, ist im Wesentlichen vermieden, dass sich die Bauelemente, mittels denen das Bauteil gebildet ist, bei Verwendung desselben voneinander lösen.
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Zumindest die Schnappverbindung ist besonders bevorzugt derart ausgebildet, dass sich die Profilelemente nur mit einem vergleichsweise hohen Kraftaufwand und nur in eine Richtung voneinander trennen lassen.
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Bei einer Schnappverbindung handelt es sich um eine Rastverbindung, bei welcher eine Elastizität eines Materials wenigstens eines Profilelementes genutzt wird, um die Profilelemente miteinander zu verbinden. Die Schnappverbindung ist so ausgebildet, dass sich mindestens ein Abschnitt eines der Profilelemente elastisch verformt, um die formschlüssige Verbindung zwischen den Profilelementen herzustellen.
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Die Profilelemente sind zumindest formschlüssig aneinander befestigt, so dass eine stoffschlüssige Verbindung in Form von Schweißen bevorzugt entfallen kann und dadurch kein Verzug der Profilelemente hinsichtlich ihrer Geometrien aufgrund der zugeführten Wärme beim Schweißen auftritt.
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Ausführungsbeispiele der Erfindung werden im Folgenden anhand von Zeichnungen näher erläutert.
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Dabei zeigen:
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1 schematisch zwei aneinander befestigte Profilelemente zur Bildung eines Bauteiles, und
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2 schematisch die zwei aneinander befestigten Profilelemente in einer perspektivischen Ansicht.
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Einander entsprechende Teile sind in allen Figuren mit den gleichen Bezugszeichen versehen.
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1 zeigt ein Bauteil 1, welches aus zwei aneinander befestigten Profilelementen 2, 3 gebildet ist.
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Die Profilelemente 2, 3 sind als weitestgehend eckige Hohlkammerprofile ausgebildet, welche eine identische Form aufweisen.
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Bevorzugt sind die Profilelemente 2, 3 in einem Pultrusionsverfahren, also einem Strangziehverfahren herstellbar, wobei zumindest eines der beiden Profilelemente 2, 3 aus einem Faserverbundkunststoff gebildet ist.
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Vorzugsweise ist ein erstes Profilelement 2 aus einem Faserverbundkunststoff gebildet, wobei der Kunststoff zur Bildung eines Faserverbundkunststoffes mit unidirektionalen Fasern oder Gewebebändern verstärkt ist.
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Das erste Profilelement 2 weist an einer einem zweiten Profilelement 3 zugewandten ersten Wandung 2.1 eine Aussparung 2.2 auf, die hinsichtlich einer Höhe mittig in der ersten Wandung 2.1 ausgebildet ist.
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Dadurch, dass die zwei Profilelemente 2, 3 identisch ausgebildet sind, weist das zweite Profilelement 3 an seiner ersten Wandung 3.1 ebenfalls mittig eine Aussparung 3.2 auf.
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Die Aussparungen 2.2, 3.2 erstrecken sich besonders bevorzugt über die Längsausdehnung der Profilelemente 2, 3.
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Die ersten Wandungen 2.1, 3.1, in welchen die Aussparungen 2.2, 3.2 ausgebildet sind, sind in ihren jeweiligen Eckbereichen abgestuft ausgebildet. D. h. in dem jeweiligen Eckbereich ist eine Rücknehmung 2.3, 3.3 ausgebildet.
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An der jeweiligen der ersten Wandung 2.1, 3.1 gegenüberliegenden zweiten Wandung 2.4, 3.4 ist bezüglich der Höhe der zweiten Wandung 2.4, 3.4 ein Verbindungselement 2.5, 3.5 mittig angeordnet oder ausgebildet.
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Das Verbindungselement 2.5, 3.5 des jeweiligen Profilelementes 2, 3 erstreckt sich, wie die Aussparungen 2.2, 3.2, ebenfalls über die Längsausdehnung des Profilelementes 2, 3.
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Das Verbindungselement 2.5, 3.5 ist stegförmig ausgebildet und ragt senkrecht von der jeweiligen zweiten Wandung 2.4, 3.4 ab. Dabei ist das jeweilige Verbindungselement 2.5, 3.5 in zwei Abschnitte 2.5.1, 2.5.2, 3.5.1, 3.5.2 unterteilt, wobei die Abschnitte 2.5.1, 2.5.2, 3.5.1, 3.5.2 des jeweiligen Verbindungselementes 2.5, 3.5 aneinander angrenzen.
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Ein erster Abschnitt 2.5.1, 3.5.1 der Verbindungselemente 2.5, 3.5 ist direkt an der zweiten Wandung, 2.4, 3.4 des jeweiligen Profilelementes 2, 3 angeordnet oder ausgebildet. Der zweite Abschnitt 2.5.2, 3.5.2 ist an einem von der zweiten Wandung 2.4, 3.4 abgewandten Ende des ersten Abschnittes 2.5.1, 3.5.1 angeordnet oder ausgebildet.
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Der Querschnitt des ersten Abschnittes 2.5.1, 3.5.1 korrespondiert mit der in der ersten Wandung 2.1, 3.1 eingebrachten Aussparung 2.2, 3.2 und der Querschnitt des zweiten Abschnittes 2.5.2, 3.5.2 ist in einem an den ersten Abschnitt 2.5.1, 3.5.1 angrenzenden Bereich größer ausgebildet als die Aussparung 2.2, 3.2.
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Bei Verbindung der Profilelemente 2, 3 wird das Verbindungselement 3.5 des zweiten Profilelementes 3 in die Aussparung 2.2 des ersten Profilelementes 2 eingesteckt. Um den zweiten Abschnitt 3.5.2 des Verbindungselementes 3.5 des zweiten Profilelementes 3 in die Aussparung 2.2 des ersten Profilelementes 2 einzustecken, sind an die Aussparung 2.2 angrenzende Wandungsbereiche der ersten Wandung 2.1 zumindest bedingt elastisch ausgebildet. Diese Wandungsbereiche werden beim Einstecken des Verbindungselementes 3.5 in die Aussparung 2.2 des ersten Profilelementes 2 in Richtung eines Hohlraumes 2.6 des ersten Profilelementes 2 gedrückt. Dadurch vergrößert sich die Aussparung 2.2 zeitweise und der zweite Abschnitt 3.5.2 ist durch die Aussparung 2.2 hindurchführbar.
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Durch die identische Form der Profilelemente 2, 3 weist das zweite Profilelement 3 ebenfalls einen Hohlraum 3.6 auf.
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Nachdem der zweite Abschnitt 3.5.2 des Verbindungselementes 3.5 die Wandungsbereiche der ersten Wandung 2.1 des ersten Profilelementes 2 passiert hat, bewegen sich diese aufgrund ihrer Elastizität in ihre Ausgangsstellung zurück.
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Der zweite Abschnitt 3.5.2 ist bei verbundenen Profilelementen 2, 3 in dem Hohlraum 2.6 des ersten Profilelementes 2 angeordnet und liegt an einer Rückseite der ersten Wandung 2.1, d. h. an den an die Aussparung 2.2 angrenzenden Wandungsbereichen formschlüssig an.
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Der erste Abschnitt 3.5.1 ist innerhalb der Aussparung 2.2 angeordnet. Dabei liegt der erste Abschnitt 3.5.1 obenseitig und untenseitig im Formschluss an den die Aussparung 2.2 bildenden Wandungsbereichen an. Die Profilelemente 2, 3 sind also mittels einer so genannten Schnappverbindung als Rastverbindung aneinander befestigt.
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Dritte und vierte Wandungen 2.7, 2.8, 3.7, 3.8 des jeweiligen Profilelementes 2, 3 weisen den Rücknehmungen 2.3, 3.3 gegenüberliegend Verlängerungen 2.7.1, 2.8.1, 3.7.1, 3.8.1 auf, die parallel zu dem Verbindungselement 2.5, 3.5 und parallel zueinander angeordnet oder ausgebildet sind.
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Sind die Profilelemente 2, 3 mittels der Schnappverbindung aneinander befestigt, liegen die Verlängerungen 2.7.1, 2.8.1, 3.7.1, 3.8.1 in den Rücknehmungen 2.3, 3.3 der Eckbereiche zwischen erster Wandung 2.1, 3.1 und dritter Wandung 2.7, 3.7 sowie zwischen erster Wandung 2.1, 3.1 und vierter Wandung 2.8, 3.8. Mittels der in den Rücknehmungen 2.3, 3.3 angeordneten Verlängerung 2.7.1, 2.8.1, 3.7.1, 3.8.1 ist zusätzlich zu der Schnappverbindung eine Steckverbindung zur Verbindung der Profilelemente 2, 3 realisiert.
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Dabei dienen die Verlängerungen 2.7.1, 2.8.1, 3.7.1, 3.8.1 auch als Montagehilfe bei der Verbindung der Profilelemente 2, 3, da eine Aufsteckrichtung mittels der Verlängerungen 2.7.1, 2.8.1, 3.7.1, 3.8.1 und der Rücknehmungen 2.3, 3.3 vorgegeben ist.
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Die Verlängerungen 2.7.1, 2.8.1, 3.7.1, 3.8.1 sind besonders bevorzugt so ausgebildet, dass mittels diesen beidseitig zu dem Verbindungselement 3.5 jeweils ein Spalt S zwischen der ersten Wandung 2.1 des erstes Profilelementes 2 und der zweiten Wandung 3.4 des zweiten Profilelementes 3 gebildet ist.
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Zur Bildung der Spalte S weisen die Verlängerungen 2.7.1, 2.8.1, 3.7.1, 3.8.1 eine Länge auf, die größer gewählt ist als die Tiefe der Rücknehmungen 2.3, 3.3 in den Eckbereichen.
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Bevor das Verbindungselement 3.5 des zweiten Profilelementes 3 in die Aussparung 2.2 des ersten Profilelementes 2 eingesteckt wird, wird die erste Wandung 2.1 des ersten Profilelementes 2, an der dem zweiten Profilelement 3 zugewandten Seite und/oder die zweite Wandung 3.4 des zweiten Profilelementes 3 an der dem ersten Profilelement 2 zugewandten Seite mit Klebstoff 4 versehen. Die mittels der Verlängerungen 2.7.1, 2.8.1, 3.7.1, 3.8.1 und der Rücknehmungen 2.3, 3.3 gebildeten Spalte S dienen vorzugsweise zur Anordnung des Klebstoffes 4.
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Die Spalte S sind mittels der Verlängerungen 2.7.1, 2.8.1, 3.7.1, 3.8.1 der dritten und der vierten Wandung 2.7, 3.7, 2.8, 3.8 begrenzt, so dass eine jeweilige Fläche zur Anordnung des Klebstoffes 4 ebenfalls mittels der Verlängerungen 2.7.1, 2.8.1, 3.7.1, 3.8.1 begrenzt ist.
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Dadurch, dass eine Bewegung des zweiten Profilelementes 3 zur Verbindung der beiden Profilelemente 2, 3 senkrecht zur Fläche des Klebstoffes 4 erfolgt, wird der Klebstoff 4 in vorteilhafter Weise bei Verbindung der Profilelemente 2, 3 nicht von der ersten Wandung 2.1 des ersten Profilelementes 2 und der zweiten Wandung 3.4 des zweiten Profilelementes 3 abgestreift.
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Bei dem ersten Profilelement 2 kann es sich beispielsweise um ein Absorptionselement und bei dem zweiten Profilelement 3 um einen Längsträger eines Fahrzeugs handeln. Mittels des als Absorptionselement ausgeführten ersten Profilelementes 2 ist eine, insbesondere aus einer Seitenkollision des Fahrzeugs resultierende Kollisionsenergie aufnehmbar.
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Durch die zumindest form- und stoffschlüssige Verbindung der Profilelemente 2, 3 zur Bildung des Bauteiles 1 sind die Profilelemente 2, 3 besonders bevorzugt so aneinander befestigt, dass ein Risiko der Lösung dieser Verbindung auch bei wirkender horizontaler und/oder vertikaler Zugkraft zumindest wesentlich verringert ist.
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In 2 sind die zur Bildung des Bauteiles 1 zumindest form- und stoffschlüssig aneinander befestigten Profilelemente 2, 3 in einer perspektivischen Ansicht dargestellt.
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Bezugszeichenliste
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- 1
- Bauteil
- 2
- erstes Profilelement
- 2.1
- erste Wandung
- 2.2
- Aussparung
- 2.3
- Rücknehmung
- 2.4
- zweite Wandung
- 2.5
- Verbindungselement
- 2.5.1
- erster Abschnitt
- 2.5.2
- zweiter Abschnitt
- 2.6
- Hohlraum
- 2.7
- dritte Wandung
- 2.7.1
- Verlängerung
- 2.8
- vierte Wandung
- 2.8.1
- Verlängerung
- 3
- zweites Profilelement
- 3.1
- erste Wandung
- 3.2
- Aussparung
- 3.3
- Rücknehmung
- 3.4
- zweite Wandung
- 3.5
- Verbindungselement
- 3.5.1
- erster Abschnitt
- 3.5.2
- zweiter Abschnitt
- 3.6
- Hohlraum
- 3.7
- dritte Wandung
- 3.7.1
- Verlängerung
- 3.8
- vierte Wandung
- 3.8.1
- Verlängerung
- 4
- Klebstoff
- S
- Spalt
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- DE 102008057882 A1 [0002]
