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Die Erfindung betrifft die Verbindung eines Einsatzteils mit einem Hohlprofil gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.
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Die Integration derartiger Einsatzteile in Hohlprofile von Kraftwagen ist bereits in vielen Ausführungsformen bekannt. So offenbart die
DE 43 41 206 A1 bereits jeweilige Einsatzteile, welche über entsprechende Einsatzöffnungen in einer Außenwand des Hohlprofils in einen entsprechend zugehörigen Hohlraum des Hohlprofils eingesetzt sind. Die Einsatzteile sind dabei durch Umformung und Ausbildung eines jeweiligen Hintergriffs mit dem entsprechenden Randbereich der zugehörigen Einsatzöffnung in der Außenwand des Hohlprofils verbunden. Dabei kommen solche Einsatzteile beispielsweise zur Aufnahme von Achsgliedern, Motorträgern oder aber als Wagenheberaufnahme oder dergleichen an jeweiligen Längsträgern beziehungsweise Seitenschwellern zum Einsatz.
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Eine weitere Verbindung eines solchen Einsatzteils mit einem Hohlprofil ist überdies aus der
DE 10 2008 011 635 A1 bekannt, bei der das Einsatzteil unter Vermittlung eines weiteren, innerhalb des Hohlraums angeordneten und mit dem Einsatzteil verbundenen Zusatzteils mit wenigstens einem Wandbereich des Hohlprofils verbunden ist. Hierzu liegt das Zusatzteil mit einem Flansch flächig an den Blechschalen des Hohlprofils - im vorliegenden Fall eines Längsträgers - an und ist mit diesem verschweißt. Hierdurch erhöht sich beispielsweise die Verwindungssteifigkeit des Einsatzteils beziehungsweise des Längsträgers, sodass insbesondere bei der Befestigung jeweiliger Fahrwerksglieder ein fahrdynamisch verbessertes Verhalten des Kraftfahrzeugs erzielt werden kann.
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Das Einsatzteil und das Zusatzteil sind im vorliegenden Fall durch jeweilige Schweißverbindungen miteinander verbunden.
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Aus der gattungsbildenden
US 2 327 585 A ist bereits eine Verbindung eines Einsatzteils mit einem Hohlprofil bekannt, wobei das Einsatzteil über eine Einsatzöffnung in einer Außenwand des Hohlprofils in dessen Hohlraum eingesetzt wird. Das Einsatzteil ist unter Vermittlung eines weiteren, innerhalb des Hohlraums angeordneten und mit dem Einsatzteil verbundenen Zusatzteil mit einem Wandbereich des Hohlprofils verbunden.
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Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine Verbindung der eingangs genannten Art zu schaffen, welche fertigungstechnisch einfacher herstellbar und gleichwohl äußerst stabil gestaltbar ist.
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Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch eine Verbindung eines Einsatzteils mit einem Hohlprofil mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1 gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind Gegenstand der abhängigen Patentansprüche.
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Damit die Verbindung einerseits besonders einfach und kostengünstig herstellbar, gleichwohl jedoch äußerst stabil gestaltbar ist, ist es erfindungsgemäß vorgesehen, dass das Zusatzteil eine Steckaufnahme aufweist, über welche das Einsatzteil formschlüssig mit dem Zusatzteil verbunden ist. Im Unterschied zum Stand der Technik gemäß
DE 10 2008 011 635 A1 ist somit am Zusatzteil eine Steckaufnahme zur Ausbildung einer formschlüssigen Verbindung mit dem Einsatzteil vorgesehen, so dass das Einsatzteil lediglich gegen eine axiale beziehungsweise lineare Bewegung - beispielsweise mittels einer Fügverbindung - relativ zum Zusatzteil gesichert werden muss. Durch die Ausbildung der Steckaufnahme am Zusatzteil wird demzufolge auf besonders einfache Weise ein Formschluss zwischen dem Einsatzteil und dem Zusatzteil möglich, sodass insgesamt eine Verbindung geschaffen werden kann, welche mittels des Zusatzteils auf einfache Weise verstärkt werden kann.
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So kann das Einsatzteil beispielsweise bereits als solches eingesetzt werden, wenn geringere Belastungen auftreten und demzufolge eine schwächere Befestigung am Hohlprofil ausreicht. Soll hingegen eine Verbindung geschaffen werden, welche erhöhten statischen und insbesondere dynamischen Belastungen genügt, wie diese beispielsweise bei der Befestigung eines Motorträgers auftreten, so kann in einfacher Weise das Einsatzteil und das Zusatzteil zu einer Baueinheit ergänzt und unter dessen Vermittlung am Hohlprofil befestigt werden. Hierbei weist das Zusatzteil vorzugsweise eine auf das Hohlprofil abgestimmte Geometrie auf, sodass das Einsatzteil unter Vermittlung des Zusatzteils innerhalb des Hohlraums des Hohlprofils fixiert werden kann. Dabei ist es besonders vorteilhaft, dass durch die Ergänzung des Einsatzteils und das Zusatzteil keinerlei bauliche Veränderungen außerhalb des Hohlprofils erforderlich sind.
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Die Steckaufnahme ist als umlaufend geschlossene Stecköffnung ausgebildet. Hierdurch ergibt sich eine besonders günstige formschlüssige Verbindung zwischen dem Einsatzteil und dem Zusatzteil. Dabei sind das Einsatzteil beziehungsweise das Zusatzteil jeweils als entsprechend beschnittenes Strangpressbauteil ausgebildet. Hierdurch ergibt sich eine äußerst einfache und kostengünstige Lösung.
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Eine weitere vorteilhafte Ausführungsform der Erfindung sieht vor, dass die Steckaufnahme des Zusatzteils von einem Wandbereich begrenzt ist, in welchem eine Aussparung zur Verbindung des Zusatzteils mit dem Einsatzteil ausgebildet ist. Somit kann das Zusatzteil besonders einfach und zuverlässig am Einsatzteil fixiert werden.
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Weiterhin ist es vorteilhaft, wenn in der Außenwand des Hohlprofils eine Aussparung zur Verbindung des Zusatzteils mit dem Hohlprofil ausgebildet ist. Somit kann das Einsatzteil unter Vermittlung des Zusatzteils auf günstige und äußerst stabile Weise mit dem Hohlprofil verbunden werden.
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Schließlich hat es sich als vorteilhaft gezeigt, wenn das Zusatzteil neben der Steckaufnahme wenigstens eine Durchgangsöffnung aufweist. Hierdurch kann eine besonders gewichtsgünstige und fertigungstechnisch optimierte Lösung geschaffen werden.
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Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung eines bevorzugten Ausführungsbeispiels sowie anhand der Zeichnungen. Dabei zeigen:
- 1 eine Perspektivansicht auf eine Verbindung eines Einsatzteils mit einem Hohlprofil, bei der das Einsatzteil über eine Einsatzöffnung in eine Außenwand des Hohlprofils in dessen Hohlraum eingesetzt und unter Vermittlung eines Zusatzteils mit dem Hohlprofil verbunden ist, wobei das Einsatzteil und das Zusatzteil formschlüssig miteinander verbunden sind;
- 2 eine Vorderansicht auf das Einsatzteil der Verbindung;
- 3 eine Draufsicht auf das Zusatzteil mit einer Steckaufnahme, in welcher das Einsatzteil formschlüssig eingesteckt ist.
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1 zeigt in einer Perspektivansicht ein Hohlprofil 1 eines Rohbaus eines Kraftwagens, welches vorliegend eine im Querschnitt im Wesentlichen rechteckförmige Außenwand 9 umfasst. Bei diesem Hohlprofil 1 kann es sich beispielsweise um einen Längsträger oder Seitenschweller einer Kraftwagenkarosserie handeln. Zur Befestigung beispielsweise eines Motorträgers an dem Hohlprofil 1 beziehungsweise an dem Längsträger ist im vorliegenden Fall ein Einsatzteil 2 vorgesehen, welches zum Zwecke der Befestigung des Motorträgers beispielsweise ein axial verlaufendes Sackloch mit einem Innengewinde aufweist. Anstelle des erwähnten Motorträgers kann das Einsatzteil 2 natürlich auch zur Befestigung beziehungsweise Abstützung anderer Bauelemente des Kraftwagens dienen, so beispielsweise zur Halterung eines Hilfsrahmens beziehungsweise Integralträgers oder dergleichen. Ebenfalls kann das Einsatzteil 2 auch als Wagenheberaufnahme dienen.
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Im vorliegenden Ausführungsbeispiel ist das Einsatzteil 1, dessen genaue Gestaltung in 2 in einer Seitenansicht erkennbar ist, über eine in einem unteren schmalseitigen Wandbereich 3 des im Querschnitt insgesamt etwa rechteckförmig gestalteten Hohlprofils 1 vorgesehene Einsatzöffnung 4 in einen durch das Hohlprofil entsprechend begrenzten Hohlraum 5 eingesetzt. Das Einsatzteil 2 umfasst vorliegend einen im Wesentlichen im Querschnitt quadratischen Schaft 6, welcher in einem Endbereich sich an jeweils gegenüberliegenden Längsseiten 7 verbreitert, wobei diese Längsseiten 7 sich endseitig kragenartig zu einem Kopf 8 verbreitern. Der Kopf 8 dient dabei als Anschlag des Einsatzteils 2, mit welchem die Einsatztiefe des Einsatzteils 2 begrenzt ist. Oder andersherum gesagt, wird das Einsatzteil 2 soweit in den Hohlraum 5 des Hohlprofils 1 eingesteckt, bis der Kopf 8 des Einsatzteils 2 außenseitig in Anlage mit dem Wandbereich 3 der Außenwand 9 des Hohlprofils 1 kommt. In dem dem Wandbereich 3 gegenüberliegenden Wandbereich 10 ist eine weitere Einsatzöffnung 11 vorgesehen, durch welche das Einsatzteil 2 mit seinem Schaft 6 hindurch gesteckt ist. Beide Einsatzöffnungen 4 beziehungsweise 11 sind dabei an dem jeweiligen Querschnitt des Einsatzteils 2 im Bereich der Längsseiten 7 beziehungsweise des Schafts 6 angepasst.
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Zur Ausbildung der Verbindung des Einsatzteils 2 mit dem Hohlprofil 1 ist im vorliegenden Fall ein Zusatzteil 12 vorgesehen, welches neben 1 auch in 3 in einer Draufsicht erkennbar ist. In Zusammenschau der 1 und 3 ist dabei erkennbar, dass das Zusatzteil 12 eine Steckaufnahme 13 umfasst, welche vorliegend einen quadratischen Querschnitt aufweist, der an die Form und Größe des Schafts 6 des Einsatzteils 2 angepasst ist. Somit kann der Schaft 6 in die Stecköffnung beziehungsweise Steckaufnahme 13 unter Ausbildung einer formschlüssigen Verbindung eingesteckt werden.
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Ein Wandbereich 14 der umlaufend geschlossenen Stecköffnung 13 weist im vorliegenden Ausführungsbeispiel eine schlitzartige Aussparung 15 auf, sodass das Zusatzteil 12 mit dem Einsatzteil 2 beispielsweise über eine Schweißverbindung 16 gegen eine axiale beziehungsweise lineare Bewegung gesichert beziehungsweise verbunden werden kann. Mit anderen Worten durchsetzt die Aussparung 15 somit den Wandbereich 14 vollständig, sodass durch diese Aussparung 15 hindurch die Schweißverbindung 16 gesetzt werden kann.
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Außerdem ist aus 1 erkennbar, dass auch in einem Wandbereich 17 an einer Breitseite 18 des Hohlprofils 1 eine entsprechende Aussparung 23 vorgesehen ist, welche dem Wandbereich 17 vollständig durchsetzt und somit dazu dient, das Hohlprofil 1 mittels einer Schweißverbindung 19 mit dem Zusatzteil 12 zu verbinden. Das Einsatzteil 2 ist demzufolge selbst nicht unmittelbar in diesem Bereich mit dem zugehörigen Wandbereich 17 des Hohlprofils 1 verbunden, sondern vielmehr unter Vermittlung des Zusatzteils 12.
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Das Zusatzteil 12 ist entsprechend so ausgebildet, dass einander gegenüberliegende Längsseiten 20 derart beabstandet sind, dass diese formschlüssig in das Hohlprofil 1 passen beziehungsweise flächig an jeweiligen Innenseiten der Breitseiten 18 des Hohlprofils 1 anliegen. Somit ergibt sich in Kombination mit den Schweißverbindungen 16 und 19 eine besonders günstige Fixierung des Einsatzteils 2 unter Vermittlung des Zusatzteils 12 am Hohlprofil 1, sodass das Einsatzteil 2 zur Aufnahme hoher statischer und dynamischer Kräfte geeignet ist, wie diese beispielsweise in Folge einer dynamischen Belastung des Fahrwerks entstehen.
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Neben dem Einsatzteil 2 ist im vorliegenden Ausführungsbeispiel auch das Zusatzteil 12 als Strangpressprofil ausgestaltet, wobei die Strangpressrichtung des Einsatzteils 2 quer zu dessen Erstreckungsrichtung orientiert ist und beim Zusatzteil 12 in dessen Erstreckungsrichtung. Im Zusatzteil 12 sind dabei neben der Stecköffnung 13 zwei weitere Durchgangsöffnungen 21, 22 vorgesehen, welche beispielsweise der Gewichtseinsparung und der besseren Schweißbarkeit des Zusatzteils 12 förderlich sind.
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Insgesamt ist erkennbar, dass vorliegend eine besonders einfache und stabile Verbindung des Einsatzteils 2 mit dem Hohlprofil 1 unter Vermittlung des Zusatzteils 12 geschaffen ist. Werden demgegenüber geringere Anforderungen an die Verbindung gestellt, so kann das Zusatzteil 12 weggelassen und das Einsatzteil 2 - beispielsweise im bereich der Einsatzöffnungen 4, 10 mit der Außenwand 9 des Hohlprofils 1 - beispielsweise über jeweilige Schweißverbindungen - verbunden werden. Diese Schweißverbindungen können auch beim Einsatz des Zusatzteils 12 gesetzt werden.
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Bezugszeichenliste
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- 1
- Hohlprofil
- 2
- Einsatzteil
- 3
- Wandbereich
- 4
- Einsatzöffnung
- 5
- Hohlraum
- 6
- Schaft
- 7
- Längsseiten
- 8
- Kopf
- 9
- Außenwand
- 10
- Wandbereich
- 11
- Einsatzöffnung
- 12
- Zusatzteil
- 13
- Steckaufnahme
- 14
- Wandbereich
- 15
- Aussparung
- 16
- Schweißverbindung
- 17
- Wandbereich
- 18
- Breitseite
- 19
- Schweißverbindung
- 20
- Längsseite
- 21
- Durchgangsöffnung
- 22
- Durchgangsöffnung
- 23
- Aussparung
