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Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung eines Karosseriebauteils, insbesondere einer B-Säule, eines Kraftfahrzeugs. Ferner betrifft die Erfindung ein, insbesondere nach einem solchen Verfahren hergestelltes, Karosseriebauteil sowie ein Kraftfahrzeug mit einem solchen Karosseriebauteil.
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Karosseriebauteile und insbesondere B-Säulen in Kraftfahrzeugen benötigen häufig Materialverstärkungen in gewissen, meist durch mögliche Kraftflüsse in antizipierten Crashsituationen vorgegebenen, Bereichen. Die Verteilung der dabei auftretenden Kräfte bedingt vielfach unterschiedliche Wandstärken entlang eines Karosseriebauteils, vor allem im Kontext einer notwendigen Gewichtsminimierung.
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Bei der Fertigung von Karosseriebauteilen aus Blechen oder ähnlichem Halbzeug werden nach betriebsinterner Praxis unterschiedliche Ansätze zum Erreichen unterschiedlicher Wandstärken verfolgt. So werden Karosseriebauteil aus einem Grundelement und Verstärkungselementen zusammengesetzt, wobei die Verstärkungselemente an denjenigen Stellen angeordnet werden, an welchen eine höhere Wandstärke erforderlich ist.
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Insbesondere, wenn Verstärkungen verschiedener Wandstärken für ein Karosseriebauteil notwendig sind, wird in Verfahren nach betriebsinterner Praxis zur Herstellung solcher Karosseriebauteile häufig eine teure und/oder aufwändige Vorfertigung bzw. Vormontage durchgeführt.
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Eine Aufgabe einer Ausführung der vorliegenden Erfindung ist die Bereitstellung eines verbesserten Verfahrens zur Herstellung eines Karosseriebauteils, insbesondere einer B-Säule, sowie eines verbesserten Karosseriebauteils.
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Zur Lösung dieser Aufgabe wird ein Verfahren zur Herstellung eines Karosseriebauteils mit den Merkmalen des Anspruchs 1 vorgeschlagen. Vorteilhafte Ausführungsformen des Verfahrens sind Gegenstände der Ansprüche 2–9. Ferner wird ein Karosseriebauteil mit den Merkmalen des Anspruchs 10 vorgeschlagen. Vorteilhafte Ausführungsformen des Karosseriebauteils sind Gegenstände der Ansprüche 11–14. Ein Kraftfahrzeug mit einem solchen Karosseriebauteil wird in Anspruch 15 beansprucht.
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Gemäß einem Aspekt der Erfindung wird ein Verfahren zur Herstellung eines Karosseriebauteils, insbesondere einer B-Säule, eines Kraftfahrzeugs vorgeschlagen, wobei das Karosseriebauteil ein Grundelement und wenigstens ein mehrlagiges Verstärkungselement mit wenigstens zwei Verstärkungselementlagen aufweist.
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Das Verfahren weist in einer Ausführung die folgenden Schritte auf:
- – Positionieren einer ersten Verstärkungselementlage auf bzw. an dem Grundelement,
- – Positionieren einer weiteren, insbesondere einer zweiten, Verstärkungselementlage an bzw. auf einer grundelementabgewandten Seite der ersten Verstärkungselementlage,
- – stoffschlüssiges Verbinden, insbesondere Laserschweißen, der ersten Verstärkungselementlage mit dem Grundelement und der weiteren Verstärkungselementlage.
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Dabei können die Schritte des Positionierens auch mehrfach und/oder in einer anderen Reihenfolge als angegeben ausgeführt werden. Zusätzlich oder alternativ kann der Schritt des Verbindens mehrfach ausgeführt werden.
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Dadurch kann in einer Ausführung vorteilhafterweise eine abgestufte, insbesondere an zu erwartende Kraftflüsse bzw. Krafteinträge lokal angepasste, Verstärkung der Wandstärke des Karosseriebauteils erfolgen.
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Zusätzlich oder alternativ kann dadurch ein Festigkeitsverlust der ersten und/oder wenigstens einer weiteren Verstärkungselementlage und dem Grundelement und/oder einer weiteren Verstärkungselementlage vorteilhafterweise reduziert, insbesondere vermieden, werden.
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Zusätzlich oder alternativ kann dadurch in einer Ausführung vorteilhafterweise eine kostengünstigere, schnellere, weniger fehleranfällige und/oder einfachere Herstellung des Karosseriebauteils erreicht werden.
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Die Erfindung wird nachfolgend im Kontext der B-Säule eines Kraftfahrzeugs beschrieben. Die Erfindung ist gleichermaßen bei einer Vielzahl von Karosseriebauteilen, insbesondere bei anderen Säulen im Kraftfahrzeug wie A-Säule oder C-Säule, anwendbar.
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Ein Grundelement eines Karosseriebauteils ist vorliegend insbesondere als Element des Karosseriebauteils zu verstehen, mittels welchem das Karosseriebauteil mit benachbarten Karosseriebauteilen der Fahrzeugkarosserie verbunden ist bzw. wird. Insbesondere kann ein Grundelement das Element des Karosseriebauteils sein, welches in bestimmten Bereichen eine Wandstärke aufweist, welche aufgrund des in Betriebssituationen und/oder Crashsituationen zu erwartenden Kräfteeintrags einer Verstärkung, insbesondere durch ein Verstärkungselement, bedarf.
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Das Grundelement kann auch mehrere, miteinander unmittelbar oder mittelbar, beispielsweise über wenigstens ein(e) Verstärkungselement bzw. -lage, verbundene bzw. zu verbindende Grundelementteile aufweisen, insbesondere aus solchen bestehen.
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Gemäß einer Ausführung ist ein Verstärkungselement insbesondere ein Element des Karosseriebauteils, welches mit einem Grundelement des Karosseriebauteils stoffschlüssig verbunden ist bzw. wird und in einem Bereich angeordnet ist bzw. wird, in welchem die Wandstärke des Grundelements bezüglich des zu erwartenden Kräfteeintrags in Betriebssituationen und/oder Crashsituationen des Fahrzeuges einer Verstärkung bedarf. Ein Verstärkungselement weist vorliegend insbesondere wenigstens zwei, bei anderen Ausführungen auch drei, vier oder mehr Verstärkungselementlagen auf.
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Eine Verstärkungselementlage ist bzw. wird in einer Ausführung aus einem Blech oder einem ähnlichen Halbzeug hergestellt. Bei der Herstellung eines Karosseriebauteils bzw. einer in einem Karosseriebauteil verwendete Verstärkungselementlage können in einer Ausführung eine wenigstens im Wesentlichen identische Wandstärke oder wenigstens teilweise unterschiedliche Wandstärken aufweisen.
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Unter „Positionieren” wird vorliegend insbesondere ein Anordnen wenigstens eines Elementes des Karosseriebauteils an wenigstens einem anderen Element des Karosseriebauteils verstanden, insbesondere in einer vorbestimmten Position wenigstens zweier Elemente des Karosseriebauteils zueinander.
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Unter einem „stoffschlüssigen Verbinden” wird vorliegend insbesondere ein Fügen wenigstens zweier, insbesondere aller, Elemente des Karosseriebauteils mittels eines Schweißverfahrens, insbesondere Laserschweißverfahrens, verstanden. Das stoffschlüssige Verbinden kann dabei mittels eines, insbesondere robotergeführten, von Hand geführten und/oder stationären, Laserbearbeitungkopfs und/oder mit einer Schweißpunktzange durchgeführt werden.
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Um vorteilhafterweise insbesondere die Anpassung der Wandstärke des Karosseriebauteils, beispielsweise an zu erwartende Kraftflüsse bzw. Krafteinträge, zu verbessern bzw. verfeinern, wird gemäß einer Weiterbildung wenigstens eine andere weitere, insbesondere eine dritte und/oder eine vierte, Verstärkungselementlage an einer grundelementabgewandten Seite einer, insbesondere unmittelbar, vorhergehenden Verstärkungselementlage positioniert und stoffschlüssig, insbesondere mittels Laser- oder Widerstandsschweißen, mit dieser verbunden.
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Unter einer „weiteren” Verstärkungselementlage ist vorliegend insbesondere eine zweite Verstärkungselementlage zu verstehen, die auf der grundelementabgewandten Seite der ersten Verstärkungselementlage unmittelbar an bzw. auf dieser angeordnet ist. Gleichermaßen kann eine dritte Verstärkungselementlage, die auf einer grundelementabgewandten Seite der zweiten Verstärkungselementlage unmittelbar an bzw. auf dieser angeordnet ist, oder eine analog an bzw. auf der vorhergehenden Verstärkungselementlage angeordnete vierte bzw. fünfte oder höhere Verstärkungselementlage eine weitere Verstärkungselementlage sein.
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Eine „vorhergehende” Verstärkungselementlage ist vorliegend insbesondere eine, wenigstens in einem Teilbereich ihrer Erstreckungsfläche, grundelementnähere Verstärkungselementlage. Eine „unmittelbar vorhergehende” Verstärkungselementlage ist entsprechend insbesondere die grundelementnähere der beiden einander kontaktierenden Verstärkungselementlagen.
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Insbesondere, um vorteilhafterweise eine kostengünstigere, schnellere, weniger fehleranfällige und/oder einfachere Herstellung des Karosseriebauteils zu erreichen, werden gemäß einer Weiterbildung das Grundelement und wenigstens zwei, insbesondere drei, vier oder alle, Verstärkungselementlagen im Wesentlichen gleichzeitig und/oder gemeinsam, insbesondere mittels Laser- oder Widerstandsschweißen, miteinander verbunden.
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„Miteinander verbunden” kann in einer Ausführung insbesondere bedeuten, dass das Grundelement und alle verbauten Verstärkungselemente bzw. -lagen eine stoffschlüssige Einheit bilden, wobei ein Element bzw. eine Elementlage wenigstens mittelbar (aber nicht zwingend direkt) mit jedem anderen Element bzw. jeder anderen Elementlage verbunden sein kann.
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Insbesondere, um vorteilhafterweise insbesondere die Anpassung der Wandstärke des Karosseriebauteils, beispielsweise an zu erwartende Kraftflüsse bzw. Krafteinträge, zu verbessern bzw. verfeinern, wird gemäß einer Weiterbildung die erste Verstärkungselementlage das Grundelement teilweise überdeckend positioniert. Ferner werden wenigstens eine, insbesondere alle, weiteren Verstärkungselementlagen eine, insbesondere unmittelbar, vorhergehende Verstärkungselementlage vollständig oder nur teilweise überdeckend positioniert.
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Unter einer „teilweise überdeckenden Positionierung” ist vorliegend insbesondere zu verstehen, dass eine weitere Verstärkungselementlage des Karosseriebauteils an bzw. auf einem Teil der gesamten, ihr zugewandten, Oberfläche bzw. Seite einer vorhergehenden Verstärkungselementlage oder eines Grundelements, insbesondere diese(s) kontaktierend, positioniert ist bzw. wird. Unter einer vollständig überdeckenden Positionierung wird vorliegend insbesondere verstanden, dass eine weitere Verstärkungselementlage des Karosseriebauteils an bzw. auf der gesamten, ihr zugewandten, Oberfläche bzw. Seite einer vorhergehenden Verstärkungselementlage oder eines Grundelements, insbesondere diese(s) kontaktierend, positioniert ist bzw. wird.
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Im Sinne der Erfindung können zwei Elemente des Karosseriebauteils auch mehr als eine, insbesondere zwei oder drei, Paare einander zugewandte Oberflächen bzw. Seiten aufweisen. Gemäß einer Ausführung kann sowohl das Grundelement als auch wenigstens eine Verstärkungselementlage als Profil mit einem Querschnitt in Form dreier U-förmig angeordneter Kanten ausgebildet sein, so dass in diesem Fall drei Paare einander zugewandter Oberflächen auftreten.
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Die innerhalb eines Paares einander zugewandten Oberflächen bzw. Seiten sind dabei zueinander insbesondere im Bereich ihrer Überdeckung wenigstens im Wesentlichen zueinander parallel. Unterschiedliche dieser Paare sind zueinander insbesondere in einem von 0° verschiedenen Winkel angeordnet.
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Insbesondere, um vorteilhafterweise eine kostengünstigere, schnellere, weniger fehleranfällige und/oder einfachere Herstellung des Karosseriebauteils zu erreichen, werden gemäß einer Weiterbildung eine Verstärkungselementlage und das Grundelement und/oder wenigstens eine weitere Verstärkungselementlage zur stoffschlüssigen Verbindung aneinander mittels wenigstens einer Positioniereinrichtung ausgerichtet.
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Eine Positioniereinrichtung kann vorliegend insbesondere ein oder mehrere Positionierlöcher, -ausnehmungen, -dorne, -flansche, -stege, -nuten, -erhebungen und/oder beliebige andere herkömmlich verwendete Positioniereinrichtungen aufweisen.
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Insbesondere, um vorteilhafterweise eine kostengünstigere, schnellere, weniger fehleranfällige und/oder einfachere Herstellung des Karosseriebauteils zu erreichen, werden bzw. sind gemäß einer Weiterbildung wenigstens zwei, insbesondere alle, Verstärkungselementlagen aus Halbzeugen, insbesondere Blechen, wenigstens im Wesentlichen identischer Wandstärke gefertigt, insbesondere geschnitten.
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Gemäß einer Ausführung werden bzw. sind zwei, drei, vier oder alle Verstärkungselementlagen aus demselben Halbzeug bzw. Blech gefertigt.
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Insbesondere, um vorteilhafterweise eine kostengünstigere, schnellere, weniger fehleranfällige und/oder einfachere Herstellung des Karosseriebauteils zu erreichen, werden gemäß einer Weiterbildung das Grundelement und, insbesondere alle, Verstärkungselementlagen, insbesondere gemeinsam und/oder im Wesentlichen gleichzeitig, in eine vorgegebene Form gepresst, insbesondere mittels eines einzigen Kalt- oder Warmumformschrittes.
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Insbesondere, um vorteilhafterweise eine kostengünstigere, schnellere, weniger fehleranfällige und/oder einfachere Herstellung des Karosseriebauteils zu erreichen, werden gemäß einer Weiterbildung das Grundelement und gegebenenfalls wenigstens eine, mehrere oder alle, der Verstärkungselementlagen zum Erreichen einer vorgegebenen Kontur spanlos getrennt, insbesondere lasergeschnitten.
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Zwei oder mehr, insbesondere alle, Verstärkungselementlagen und/oder das wenigstens eine Grundelement können bereits umgeformt verbunden, insbesondere verschweißt, werden, oder als Blank verbunden, insbesondere verschweißt, werden und später gemeinsam umgeformt werden. Dabei können die Elemente bzw. Elementlagen kaltumgeformt werden oder, insbesondere zur Verbesserung der Festigkeit, warmumgeformt werden. Insbesondere, wenn eine Warmumformung von Elementen bzw. Elementlagen erfolgt, weisen diese Elemente bzw. Elementlagen einen für diesen Prozess geeigneten Stahl, wie beispielsweise PHS (Press Hardened Steel), auf oder bestehen aus einem solchen.
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Insbesondere, um vorteilhafterweise eine kostengünstigere, schnellere, weniger fehleranfällige und/oder einfachere Herstellung des Karosseriebauteils zu erreichen, wird gemäß einer Weiterbildung mittels eines Werkzeugs, insbesondere eines Laserkopfs und/oder einer Schweißpunktzange, der Schritt des Verbindens durchgeführt, und mittels dieses selben Werkzeugs auch der Schritt des Trennens durchgeführt.
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Unter einem Laserkopf ist vorliegend insbesondere ein Laserbearbeitungswerkzeug zu verstehen, mittels welchem Laserschweißen, Laserschneiden und/oder andere laserbasierte Fertigungs- und/oder Montageschritte durchgeführt werden können. Vorliegend kann ein Laserkopf zur Herstellung eines Karosseriebauteils im Sinne der Erfindung insbesondere stationär, manuell und/oder robotergestützt bewegt werden.
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Die zu dem vorstehend beschriebenen Aspekt der Erfindung und den zugehörigen Weiterbildungen des Verfahrens offenbarten Merkmale gelten auch für den nachstehend beschriebenen Aspekt der Erfindung und die zugehörigen Weiterbildungen des Karosseriebauteils entsprechend. Umgekehrt gelten die zu dem nachstehend beschriebenen Aspekt der Erfindung und den zugehörigen Weiterbildungen des Karosseriebauteils offenbarten Merkmale auch für den vorstehend beschriebenen Aspekt der Erfindung und die zugehörigen Weiterbildungen des Verfahrens entsprechend.
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Gemäß einem Aspekt der Erfindung wird ein Karosseriebauteil, insbesondere eine B-Säule, eines Kraftfahrzeugs vorgeschlagen, aufweisend ein Grundelement und ein Verstärkungselement mit einer, auf dem Grundelement positionierten, ersten Verstärkungselementlage und einer an bzw. auf einer grundelementabgewandten Seite der ersten Verstärkungselementlage positionierten, weiteren Verstärkungselementlage. Dabei ist die erste Verstärkungselementlage mit dem Grundelement und mit der weiteren Verstärkungselementlage stoffschlüssig verbunden.
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Dadurch kann insbesondere vorteilhafterweise eine abgestufte, beispielsweise an zu erwartende Kraftflüsse bzw. Krafteinträge lokal variierende, Verstärkung der Wandstärke des Karosseriebauteils erfolgen.
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Zusätzlich oder alternativ kann dadurch in einer Ausführung vorteilhafterweise eine kostengünstigere, schnellere, weniger fehleranfällige und/oder einfachere Herstellung des Karosseriebauteils erreicht werden.
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Um vorteilhafterweise insbesondere die Anpassung der Wandstärke des Karosseriebauteils, beispielsweise an zu erwartende Kraftflüsse bzw. Krafteinträge, zu verbessern bzw. verfeinern, weist gemäß einer Weiterbildung das Verstärkungselement wenigstens eine, insbesondere zwei, drei oder vier andere weitere Verstärkungselementlagen auf, welche an einer grundelementabgewandten Seite einer vorhergehenden Verstärkungselementlage positioniert und mit dieser stoffschlüssig, insbesondere mittels Laser- oder Widerstandsschweißen, verbunden sind.
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Insbesondere, um vorteilhafterweise die Anpassung der Wandstärke des Karosseriebauteils, beispielsweise an zu erwartende Kraftflüsse bzw. Krafteinträge, zu verbessern bzw. verfeinern, überdeckt gemäß einer Weiterbildung die erste Verstärkungselementlage das Grundelement teilweise. Wenigstens eine, insbesondere jede, weitere Verstärkungselementlage überdeckt eine, insbesondere unmittelbar, vorhergehende Verstärkungselementlage in einer Ausführung vollständig oder nur teilweise.
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Insbesondere, um vorteilhafterweise die Anpassung der Wandstärke des Karosseriebauteils, beispielsweise an zu erwartende Kraftflüsse bzw. Krafteinträge, zu verbessern bzw. verfeinern, weist gemäß einer Weiterbildung wenigstens eine Verstärkungselementlage zwei oder mehr voneinander beanstandete Teile auf, wobei diese Teile der Verstärkungselementlage eine vorhergehende Verstärkungselementlage in einer Ausführung nur teilweise überdecken.
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Insbesondere, um vorteilhafterweise eine kostengünstigere, schnellere, weniger fehleranfällige und/oder einfachere Herstellung des Karosseriebauteils zu erreichen, weisen gemäß einer Weiterbildung wenigstens zwei, insbesondere drei, vier oder alle, Verstärkungselementlagen eine im Wesentlichen identische Wandstärke auf. Insbesondere sind diese Verstärkungselementlagen aus Halbzeugen bzw. Blechen im Wesentlichen identischer Wandstärke gefertigt.
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Gemäß einem Aspekt der Erfindung wird ein Kraftfahrzeug mit einem Karosseriebauteil, insbesondere mit einer B-Säule, gemäß dem vorherigen Aspekt der Erfindung bzw. einer zugehörigen Weiterbildung vorgeschlagen.
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Weitere vorteilhafte Weiterbildungen der vorliegenden Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen und der nachfolgenden Beschreibung exemplarischer Ausführungen. Hierzu zeigt, teilweise schematisiert:
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1a die Elemente einer B-Säule gemäß einer Ausführung der vorliegenden Erfindung in einer schematischen Draufsicht;
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1b eine B-Säule mit den Elementen der 1a gemäß einer Ausführung der vorliegenden Erfindung in einer schematischen Draufsicht;
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2a die Verstärkungselementlagen einer B-Säule gemäß einer Ausführung der vorliegenden Erfindung in einer Draufsicht;
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2b eine B-Säule mit den Verstärkungselementlagen aus der 2a gemäß einer Ausführung der vorliegenden Erfindung in einer Draufsicht; und
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3a–c unterschiedliche B-Säulen gemäß verschiedenen Ausführungen der vorliegenden Erfindung jeweils in einer schematischen Schnittansicht.
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1a zeigt die Elemente 10, 20 einer B-Säule 1 gemäß einer Ausführung der vorliegenden Erfindung in einer schematischen Draufsicht; in diesem Ausführungsbeispiel sind diese Elemente das Grundelement 10, die erste Verstärkungselementlage 21 des Verstärkungselements 20 und die zweite Verstärkungselementlage 22 des Verstärkungselements 20. In der Darstellung der 1a sind die Elemente 10, 21 und 22 im unverbauten Zustand dargestellt.
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Das Grundelement 10 weist Positionierlöcher 14.1 und 14.2 auf, welche zu den Positionierlöchern 41.1 bzw. 41.2 der ersten Verstärkungselementlage 21 korrespondieren bzw. in Deckung stehen. Die beiden Elemente 10 und 21 werden bzw. sind also mittels dieser Positionierlöcher zueinander positioniert bzw. ausgerichtet.
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Die zweite Verstärkungselementlage 22 weist Positionierlöcher 42.3 und 42.4 auf, welche zu den Positionierlöchern 41.3 bzw. 41.4 der ersten Verstärkungselementlage 21 korrespondieren bzw. in Deckung stehen. Die beiden Elemente 22 und 21 werden bzw. sind also mittels dieser Positionierlöcher zueinander positioniert bzw. ausgerichtet.
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Die Verstärkungselementlagen 21 und 22 und das Grundelement 10 werden in diesem Ausführungsbeispiel als Blanks laserverschweißt und in einem späteren – nicht dargestellten Schritt – gemeinsam umgeformt. Dabei können die Elemente bzw. -lagen 10, 21 und 22 kaltumgeformt oder, insbesondere zur Verbesserung der Festigkeit, warmumgeformt werden. Insbesondere, wenn eine Warmumformung von Elemente bzw. -lagen 10, 21 und 22 erfolgt, weisen diese Elemente bzw. -lagen 10, 21 und 22 einen für diesen Schritt geeigneten Stahl, wie beispielsweise PHS (Press Hardened Steel), auf oder bestehen aus einem solchen.
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1b zeigt eine B-Säule 1 mit den Elementen 10, 21 und 22 der 1a gemäß einer Ausführung der vorliegenden Erfindung in einer schematischen Draufsicht. In der Darstellung der 1b sind die Elemente 10, 21 und 22 im zur B-Säule 1 verbauten bzw. verbundenen Zustand dargestellt.
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Die Verstärkungselementlagen 21 und 22 werden bzw. sind mittels der Positionierlöcher 14, 41 und 42 aneinander sowie an dem Grundelement zehn positioniert bzw. ausgerichtet und anschließend mittels jeweils einem Laserschweißstoß, an den Laserschweißstellen 50.2 sowie 50.1a und 50.1b und den anderen, in 1B dargestellten, jedoch nicht mit Bezugszeichen versehenen, Laserschweißstellen stoffschlüssig miteinander verbunden.
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Jeder der Laserschweißstöße 50.2 ist bzw. wird durch die zweite Verstärkungselementlage 22, die erste Verstärkungselementlage 21 und das Grundelement 10 gehend ausgeführt, und verbindet damit diese drei Elemente 10, 21 und 22.
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Die erste Verstärkungselementlage 21 ist so angeordnet, dass sie das Grundelement 10 teilweise überdeckt. Dadurch weist die B-Säule in diesem ersten Überdeckungsbereich eine erhöhte Aufnahmefähigkeit für, insbesondere seitlich bzw. bei einem Seitenaufprall/-crash, eingetragene Kräfte bzw. Momente auf.
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Die zweite Verstärkungselementlage 22 ist so angeordnet, dass sie die erste Verstärkungselementlage 21 teilweise überdeckt. Dadurch weist die B-Säule in diesem zweiten Überdeckungsbereich eine weiter erhöhte Aufnahmefähigkeit für, insbesondere seitlich bzw. bei einem Seitenaufprall/-crash, eingetragene Kräfte bzw. Momente auf.
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2a zeigt die Verstärkungselementlagen 21 und 22 des Verstärkungselements 20 einer B-Säule 1 gemäß einer Ausführung der vorliegenden Erfindung in einer Draufsicht.
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Die Verstärkungselementlagen 21 und 22 und das Grundelement 10 werden in dieser Ausführung bereits umgeformt laserverschweißt. Der vorgelagerte Schritt der Umformung ist in 2a nicht dargestellt; die Elemente bzw. -lagen 10, 21 und 22 können dabei kaltumgeformt oder, insbesondere zur Verbesserung der Festigkeit, warmumgeformt werden. Insbesondere, wenn eine Warmumformung von Elemente bzw. -lagen 10, 21 und 22 erfolgt, weisen diese Elemente bzw. -lagen 10, 21 und 22 einen für diesen Prozess geeigneten Stahl, wie beispielsweise PHS (Press Hardened Steel), auf oder bestehen aus einem solchen.
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2b zeigt eine B-Säule 1 mit den Verstärkungselementlagen 21 und 22 des Verstärkungselements 20 aus der 2a gemäß einer Ausführung der vorliegenden Erfindung in einer Draufsicht.
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In 2b ist die B-Säule 1 dargestellt, nachdem ihre Elemente 10, 21 und 22 in eine vorgegebene Form gepresst wurden. Dies kann im vorliegenden Ausführungsbeispiel gemeinsam oder separat und/oder vor oder nach dem Verschweißen erfolgen.
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Ein eventuell durchzuführender Schritt des Laserschneidens der B-Säule 1 anhand einer vorgegebenen Kontur ist in der Darstellung der 2b, zumindest noch, nicht erfolgt.
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3a–c zeigen unterschiedliche B-Säulen 1 gemäß verschiedenen Ausführungen der vorliegenden Erfindung jeweils in einer schematischen Schnittansicht in einem Schnitt, der analog zu dem in 2b eingezeichneten Schnitt C-C verläuft, wobei 2b eine Ausführung der Erfindung zeigt, die sich von den in den 3a–c dargestellten Ausführungen unterscheidet.
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3a zeigt einen Schnitt durch eine B-Säule 1 gemäß einer Ausführung der Erfindung, welche neben dem Grundelement 10 eine erste Verstärkungselementlage 21, eine zweite Verstärkungselementlage 22 und eine dritte Verstärkungselementlage 23 aufweist.
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Dabei ist die zweite Verstärkungselementlage 22 an der grundelementabgewandten Seite 31 der ersten Verstärkungselementlage 21 angeordnet, die dritte Verstärkungselementlage 23 an der grundelementabgewandten Seite 32 der zweiten Verstärkungselementlage 22.
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Die Elemente 10, 21, 22 und 23 sind an den Laserschweißstellen 50 miteinander – teilweise mittelbar, teilweise direkt – verbunden.
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Die Verstärkungselementlage 21, 22 und 23 weisen jeweils eine wenigstens im Wesentlichen identische Wandstärke W auf, insbesondere weil sie aus demselben Blech geschnitten sind. Dadurch kann eine kostengünstigere, schnellere, weniger fehleranfällige und/oder einfachere Herstellung der B-Säule 1 erreicht werden.
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3b zeigt einen Schnitt durch eine B-Säule 1 gemäß einer Ausführung der Erfindung, welche ein Grundelement 10 und eine erste Verstärkungselementlage 21 aufweist. Auf der grundelementabgewandten Seite 31 der ersten Verstärkungselementlage 21 wird bzw. ist eine zweite Verstärkungselementlage 22 positioniert, sprich ausgerichtet bzw. angeordnet, welche zwei voneinander beanstandete Teile 22a und 22b aufweist.
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So kann eine gleichartige Verstärkung der B-Säule 1 an räumlich voneinander beanstandeten Bereichen der B-Säule 1 erfolgen.
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3c zeigt einen Schnitt durch eine B-Säule 1 gemäß einer Ausführung der Erfindung, wobei die zweite Verstärkungselementlage 22 nur in einem Teilbereich ihrer Erstreckung auf der grundelementabgewandten Seite 31 der ersten Verstärkungselementlage 21 positioniert ist. In einem weiteren Teilbereich ihrer Erstreckung ist die zweite Verstärkungselementlage 22 direkt an dem Grundelement 10 positioniert und auch an einer Laserschweißstelle mit dieser verbunden.
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Obwohl in der vorhergehenden Beschreibung exemplarische Ausführungen erläutert wurden, sei darauf hingewiesen, dass eine Vielzahl von Abwandlungen möglich ist. Außerdem sei darauf hingewiesen, dass es sich bei den exemplarischen Ausführungen lediglich um Beispiele handelt, die den Schutzbereich, die Anwendungen und den Aufbau in keiner Weise einschränken sollen. Vielmehr wird dem Fachmann durch die vorausgehende Beschreibung ein Leitfaden für die Umsetzung von mindestens einer exemplarischen Ausführung gegeben, wobei diverse Änderungen, insbesondere in Hinblick auf die Funktion und Anordnung der beschriebenen Bestandteile, vorgenommen werden können, ohne den Schutzbereich zu verlassen, wie er sich aus den Ansprüchen und diesen äquivalenten Merkmalskombinationen ergibt. Bezugszeichenliste
| 1 | B-Säule (Karosseriebauteil) |
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| 10 | Grundelement |
| 14, 14.1, 14.2 | Positionierloch des Grundelements |
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| 20 | Verstärkungselement |
| 21 | Erste Verstärkungselementlage |
| 22 | Zweite Verstärkungselementlage |
| 22a, 22b | Beabstandete Teile der zweiten Verstärkungselementlage |
| 23 | Dritte Verstärkungselementlage |
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| 31 | Grundelementabgewandte Seite der ersten Verstärkungselementlage |
| 32 | Grundelementabgewandte Seite der zweiten Verstärkungselementlage |
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| 41, 41.1, 41.2, 41.3, 41.4 | Positionierloch der ersten Verstärkungselementlage |
| 42.3, 42.4 | Positionierloch der zweiten Verstärkungselementlage |
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| 50, 50.2, 50.1a, 50.1b | Laserschweißstelle |
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| W | Wandstärke der Verstärkungselementlage |
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