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Die Erfindung betrifft ein Schottplattenelement zur Anbindung an einen Hohlprofilträger sowie ein System aus einem Schottplattenelement und einem Hohlprofilträger.
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Im Automobilbau werden Hohlprofilträger beispielsweise als Crashbox im vorderen Teil des Fahrzeugs zwischen dem Längsträger und Stoßfängerquerträger angeordnet, um bei einem Aufprall als Schockabsorber zu wirken. In der Folge können sowohl die Sicherheit der Fahrzeuginsassen erhöht als auch Schäden am Fahrzeugrahmen reduziert werden.
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An die Verbindung eines solchen Hohlprofilträgers zu den weiteren Bauelementen werden hohe Anforderungen gestellt. Vor allem sollte die Verbindung im Fall eines Aufpralls den Hohlprofilträger durch die Aufnahme von einer möglichst hohen Aufprallenergie unterstützen und ein „Abknicken“ unterbinden.
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Die
DE 10 2010 006 281 A1 betrifft ein Schottplattenelement für die Anbindung eines Längsträgers an eine Stoßfängeranordnung bestehend aus einer Crashbox und einem Querträger. Dabei ist eine Schottplatte mit der Crashbox fest verbunden. Zudem ist für die Verbindung mit dem Längsträger an diesem ein entsprechendes Schottplattenelement befestigt. Dieses Schottplattenelement besteht aus einer tiefgezogenen Blechplatine, die beispielsweise durch Schweißen am Hohlprofil des Längsträgers befestigt ist.
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Nachteilig an einem solchen Schottplattenelement ist, dass es einerseits aufwendig herzustellen ist und andererseits durch das Tiefziehen eine Abnahme der Materialstärke im Bereich der Kante der Zarge zum Flansch des Schottplattenelementes auftritt. Zwar schlägt die
DE 10 2010 006 281 A1 vor, dieser Materialschwäche mit Versteifungssicken im Bereich der Kante zu begegnen, die die Steifigkeit erhöhen. Die Materialabnahme kann dadurch jedoch höchstens ausgeglichen, aber nicht vermieden werden.
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Auch die
DE 10 2005 051 764 A1 offenbart eine tiefgezogene Flanschplatte zur Anbindung einer Crashbox an einen Längsträger. Folglich weisen die in dieser Druckschrift beschriebenen Schottplattenelemente ebenfalls die zuvor genannten Nachteile auf.
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Aus der
DE 10 2011 016 055 A1 ist eine Vorrichtung zum Verbinden eines Endbereichs eines ersten, ein Hohlprofil aufweisenden Trägers, mittels einer Schottplatte mit einem Anschlussbereich eines zweiten Trägers bekannt. Die Schottplatte weist hierbei Vorfixiermittel auf, um den ersten Träger relativ zur Schottplatte zu positionieren. Die Vorfixiermittel sind laschenförmig ausgebildet und erstrecken sich zumindest abschnittsweise in das Hohlprofil des ersten Trägers.
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Auch die
DE 10 2010 026 707 A1 beschreibt eine Vorrichtung zum Verbinden eines Endbereichs eines ersten, ein Hohlprofil aufweisenden Trägers, mittels einer Schottplatte mit einem Anschlussbereich eines zweiten Trägers. Hierzu wird ein Verbindungselement verwendet, das sowohl mit dem ersten Träger als auch mit der Schottplatte verbunden ist
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Die
DE 10 2006 024 786 A1 offenbart ein Fahrzeug-Endmodul zur Montage an einer Fahrzeugkarosserie. Dabei ist der Querträger mit seinem seitlichen Deformationselement über eine Schottplatte mit einem Seitenteil des Montagträgers über Laschen mittels Schraubbolzen verbunden.
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Schließlich ist auch aus der
DE 103 46 893 A1 eine Verbindungsanordnung bekannt, die im Vorderwagen eines Kraftfahrzeugs einen Längsträger mit einem Deformationselement über eine Schottplatte verbindet.
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Ausgehend von diesem Stand der Technik liegt der vorliegenden Erfindung die Aufgabe zugrunde ein Schottplattenelement sowie ein System aus Schottplattenelement und Hohlprofilträger anzugeben, das einfach herzustellen ist und das eine sichere Anbindung an den Hohlprofilträger mit maximaler Steifigkeit gewährleistet.
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Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß mit einem Schottelement mit den Merkmalen des Patentanspruches 1 sowie einem System mit den Merkmalen des Patentanspruches 8 gelöst.
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Erfindungsgemäß weist das Schottplattenelement mindestens einen aus der Ebene des Schottplattenelementes heraus gebogenen Laschenbereich auf, wobei der mindestens eine Laschenbereich in Richtung des Hohlprofilträgers gebogen ist, der mindestens eine Laschenbereich derart ausgestaltet ist, dass dieser mit dem Hohlprofilträger stoff-, form- und/oder kraftschlüssig verbunden werden kann und der Hohlprofilträger als Deformationselement ausgestaltet ist.
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Es wurde erkannt, dass die Verbindung des Schottplattenelementes mit einem Hohlprofilträger über mindestens einen Laschenbereich, der aus der Ebene des Schottplattenelementes herausgebogen wird, besonders einfach bereitgestellt werden kann. Folglich kann das erfindungsgemäße Schottplattenelement besonders einfach hergestellt werden, wobei vor allem auf ein aufwendiges Tiefziehen der Schottplatte verzichtet werden kann.
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Gleichzeitig wird durch ein erfindungsgemäßes Schottplattenelement eine Materialabnahme im Bereich der Biegekanten vermieden, so dass eine maximale Steifigkeit des Schottplattenelementes sowie der Verbindung aus einem Schottplattenelement und einem Hohlprofilträger zur Verfügung gestellt werden kann. Zudem wirkt im verbundenen Zustand der Laschenbereich unterstützend als Lagefixierung des Hohlprofilträgers, so dass in Abhängigkeit von der Aufprallenergie insbesondere bei niedrigen Kräften ein Ausknicken des Profilträgers verhindert werden kann. Die Anbindung des Schottplattenelementes an den Hohlprofilträger kann beispielsweise über eine Schweißverbindung erfolgen. Daneben sind aber weitere Verbindungen, insbesondere form- und/oder kraftschlüssige Verbindungen denkbar.
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Erfindungsgemäß ist der Hohlprofilträger als Deformationselement ausgestaltet. Ein Deformationselement lässt sich einfach über das Schottplattenelement mit einem Längsträger verbinden.
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In einer bevorzugten Ausgestaltung weist der mindestens eine Laschenbereich Mittel, vorzugsweise Löcher, zur form- und/oder kraftschlüssigen Befestigung des Schottplattenelementes an dem Hohlprofilträger auf. Dabei eignen sich insbesondere Schrauben-Mutter-Verbindungen zur Befestigung des Schottplattenelementes an dem Hohlprofilträger. Denkbar sind jedoch auch weitere gängige form- und/oder kraftschlüssige Befestigungsarten zur Anbindung an den Hohlprofilträger.
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Vorzugsweise ragt das Schottplattenelement zumindest teilweise über den Hohlprofilträger, an welchem es befestigt werden soll, hinaus. So kann das Schottplattenelement über die hinausragenden Bereiche entweder mit einem weiteren Hohlprofilträger oder mit einem weiteren Schottplattenelement verbunden werden.
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Gemäß einer nächsten Ausführungsform weist das Schottplattenelement Mittel zur Befestigung, vorzugsweise zur lösbaren Befestigung, des Schottplattenelementes an einem weiteren Hohlprofilträger und/oder an einem weiteren Schottplattenelement auf.
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Vorzugsweise weist das Schottplattenelement mindestens zwei Löcher zur Befestigung des Schottplattenelementes an einem weiteren Hohlprofilträger und/oder an einem weiteren Schottplattenelement auf. Eine Anbindung über eine Schrauben-Mutter-Verbindung ist für diese Verbindung besonders bevorzugt. Daneben sind jedoch auch andere Verbindungsmöglichkeiten denkbar. Ist die Verbindung eine lösbare Verbindung, so können einzelne Bauteile wenn sie beispielsweise nach einem Aufprall nicht mehr funktionsfähig sind, einfach ausgetauscht werden, ohne dass ein aufwendiges Aus- und Einbauen von weiteren Bauteilen durchgeführt werden muss.
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Gemäß einer weiteren Ausführungsform sind die über den Hohlprofilträger hinausragenden Bereiche des Schottplattenelementes zur Erhöhung der Steifigkeit zumindest bereichsweise umgeformt. Insbesondere im Fall eines Aufpralls kann das Schottplattenelement im verbundenen Zustand zusätzlich Aufprallenergie aufnehmen, so dass ein Verkippen des Hohlprofilträgers verhindert oder zumindest verzögert wird.
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Das Schottplattenelement kann aus Stahl, Aluminium oder einer Aluminiumlegierung oder aus Kunststoff bestehen. Diese Aufzählung ist nicht abschließend, ebenso sind auch weitere für diese Anwendung geeignete Materialien denkbar.
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Gemäß einer zweiten Lehre der vorliegenden Erfindung wird die eingangs genannte Aufgabe durch ein System aus einem Schottplattenelement und einem Hohlprofilträger gelöst.
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Das erfindungsgemäße System weist eine besonders hohe Steifigkeit auf und kann so einer Deformation aufgrund eines Aufpralls einen maximalen Widerstand entgegensetzen. Darüber hinaus ist das System aufgrund der einfachen Ausgestaltung seiner Komponenten besonders leicht herzustellen.
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Erfindungsgemäß ist der Hohlprofilträger des Systems als Deformationselement ausgestaltet. Das System kann so besonders flexibel im Kraftfahrzeugbau eingesetzt werden.
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Vorzugsweise ist das Schottplattenelement mit dem Hohlprofilträger stoffschlüssig, insbesondere über Schweißverbindung, verbunden. Die Anbindung des Schottplattenelementes an den Hohlprofilträger ist so besonders stabil, was den Widerstand gegen Deformationen aufgrund eines Aufpralls weiter erhöht.
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Daneben ist es bevorzugt wenn das Schottplattenelement mit dem Hohlprofilträger form- und/oder kraftschlüssig, insbesondere über eine Schraubverbindung, verbunden ist.
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Gemäß dieser Ausführungsform lässt sich beispielsweise das Schottplattenelement besonders leicht austauschen, wenn es beispielsweise beschädigt ist.
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Im Folgenden soll die Erfindung anhand eines Ausführungsbeispiels genauer erläutert werden, wobei auf die beigefügte Zeichnung Bezug genommen wird.
In der Zeichnung zeigen
- 1 ein Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen Schottplattenelementes,
- 2 das Ausführungsbeispiel aus 1 mit aus der Ebene des Schottplattenelementes heraus gebogenen Laschenbereichen,
- 3 ein System aus einem Schottplattenelement und einem Hohlprofilträger.
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1 zeigt ein Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen Schottplattenelements 2, wobei die Laschenbereiche 4 jedoch noch nicht aus der Ebene des Schottplattenelementes 2 heraus gebogen sind. Das Schottplattenelement 2 weist zwei Laschenbereiche 4 auf, die für die Anbindung an einen Hohlprofilträger aus der Ebene des Schottplattenelementes herausgebogen werden können. Da aufwendige Verfahrensschritte für die Herstellung des gezeigten Schottplattenelementes, wie beispielsweise ein Tiefziehen, vermieden werden können, ist das erfindungsgemäße Schottplattenelement besonders einfach herstellbar.
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Das Schottplattenelement 2 kann aus Stahl, Aluminium oder einer Aluminiumlegierung, Magnesium oder einer Magnesiumlegierung oder aus Kunststoff, insbesondere einem faserverstärkten Kunststoff oder einem anderen geeigneten Material bestehen. Zudem weist das Schottplattenelement Löcher 6 zur form- und/oder kraftschlüssigen Befestigung des Schottplattenelementes an einem weiteren Hohlprofilträger und/oder an einem weiteren Schottplattenelement auf. Besonders bevorzugt erfolgt die Anbindung über eine lösbare Schrauben-Mutter-Verbindung. Einzelne Bauteile können so, wenn sie beispielsweise nach einem Unfall nicht mehr funktionsfähig sind, einfach ausgetauscht werden, ohne dass aufwendige Aus- und Einbaumaßnahmen getroffen werden müssen.
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Schließlich weist das Schottplattenelement Bereiche 8 auf, die zur Erhöhung der Steifigkeit umgeformt werden können. Die Umformung lässt sich durch ein einfaches Abkanten der oberen und unteren Randbereiche des Schottplattenelementes realisieren. So kann das Schottplattenelement im verbundenen Zustand insbesondere im Fall eines Unfalls dahingehend unterstützend wirken, dass ein Verkippen des Hohlprofilträgers verhindert oder zumindest verzögert wird.
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2 zeigt nun ein Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen Schottplattenelementes, bei dem die Laschenbereiche 4 zur Anbindung aus der Ebene des Schottplattenelementes heraus in Richtung des Hohlprofilträgers gebogen sind. Zudem sind die Laschenbereiche 4 derart ausgestaltet, dass mit dem Hohlprofilträger stoff-, form- und/oder kraftschlüssig verbunden werden können. Hierzu weisen die Laschenbereiche ausreichend Fläche auf, um sie beispielsweise über eine Schweißverbindung mit dem Hohlprofilträger zu verbinden, oder um sie über eine reine kraftschlüssige Verbindung an dem Hohlprofilträger zu befestigen. Daneben können auch weitere Mittel, beispielsweise Löcher, für die form- und/oder kraftschlüssige Anbindung, insbesondere über eine Schrauben-Mutter-Verbindung an den Hohlprofilkörper vorgesehen sein. Um einen besseren Zugang zwecks Anbindung des Schottplattenelementes an den Hohlprofilträger zu erhalten, kann je nach Verbindungsart der verbleibende Steg, hier nicht gezeigt, zwischen den Laschenbereichen entfernt werden.
3 zeigt ein System aus einem Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen Schottplattenelementes und einem Hohlprofilträger 10 im verbundenen Zustand. Das Schottplattenelement 2 ist stoffschlüssig über eine Schweißverbindung 12 mit dem Hohlprofilträger 10 verbunden.
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3 zeigt, dass das Schottplattenelement 2 zumindest teilweise über den Hohlprofilträger hinausragt So kann das Schottplattenelement entweder mit einem weiteren Hohlprofilträger oder mit einem weiteren Schottplattenelement über die herausragenden Bereiche und insbesondere über die dafür vorgesehenen Löcher 6 verbunden werden. Die Anbindung kann über eine Schrauben-Mutter-Verbindung erfolgen. Daneben sind aber auch weitere Verbindungsarten denkbar. Zur Erhöhung der Steifigkeit sind die Bereiche 8 abgekantet, wie dem in 3a gezeigten Längsschnitt entlang der in 3 definierten Schnittlinie A-A des Schottplattenelementes zu entnehmen ist. Insgesamt kann durch das gezeigte System eine besonders hohe Steifigkeit bereitgestellt werden, so dass eine Deformation des Systems im Fall eines Aufpralls minimiert werden kann.
