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Die Erfindung betrifft eine Koppelvorrichtung zum Koppeln eines ersten, wenigstens eine umlaufend geschlossene Kammer aufweisenden Profilteils für einen Kraftwagen mit einem zweiten, wenigstens eine umlaufend geschlossene Kammer aufweisenden Profilteil für den Kraftwagen. Des Weiteren betrifft die Erfindung ein Verfahren zum Koppeln von Profilteilen für einen Kraftwagen miteinander und eine Profilteilanordnung.
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Die
DE 41 20 844 C1 beschreibt ein Verfahren zur Reparatur einer Fahrzeugkarosserie aus Hohlprofilträgern. Hierbei wird von einem als Hohlprofil ausgebildeten, beschädigten Trägerteil ein beschädigtes Stück abgetrennt und entfernt, sodass von dem Trägerteil Trägerstutzen verbleiben. Die Trennschnitte werden schräg ausgeführt, sodass der Freiraum zwischen den Trägerstutzen konisch offen ist. In die Trägerstutzen werden Muffenstücke eingesetzt. Ein Ersatzträgerteil, welches der Form des Freiraums entspricht, wird formschlüssig in den Freiraum eingesetzt. Die Muffenstücke erstrecken sich dann auch in das Ersatzträgerteil. Anschließend werden die Endseiten der Trägerstutzen, das jeweilige Muffenstück und die Endseiten des Ersatzträgerteils mittels einer Schweißnaht miteinander verbunden.
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Die
DE 196 07 820 A1 beschreibt eine Verbindung eines ersten Strangpressprofils mit einem zweiten Strangpressprofil mittels eines Verbindungsprofils, welches als einteiliges und umfangsseitig geschlossenes Bauteil ausgebildet ist, und das mit einem radialen Abstand in die beiden zu verbindenden Strangpressprofile einsteckbar ist. Durch Betätigung eines Verstellwerkzeugs, das durch eine, in wenigstens einem der beiden Strangpressprofile ausgebildete Öffnung und durch eine weitere Öffnung in dem Verbindungsprofil in letzteres einführbar ist, können zwei einander gegenüberliegende, eingeknickte Wände des Verbindungsprofils gestreckt werden. Dadurch werden alle vier Wände des Verbindungsprofils gegen eine Innenfläche des Hohlraums der zu verbindenden Strangpressprofile gedrückt.
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Des Weiteren beschreibt die
DE 41 38 778 A1 ein Verfahren, bei welchem nach einem Unfall ein verformtes Längsträgerrohr von einem weiteren Längsträgerteil abgetrennt wird. Ein Einsatz, welcher als nicht vollständig geschlossener Ring ausgebildet ist und radiale Gewindebohrungen aufweist, wird in ein unbeschädigtes Längsträgerrohr mit radialen Gewindebohrungen eingebracht. Dieses Längsträgerrohr wird in eine Aufnahme des zweiten Längsträgerteils eingeführt, welche ebenfalls radiale Gewindebohrungen aufweist. Von außen werden dann Schraubbolzen durch die miteinander fluchtenden Gewindebohrungen der Aufnahme und des Längsträgerrohrs hindurch in die Gewindebohrungen des Einsatzes eingeschraubt.
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Derartige Reparaturverfahren sind vergleichsweise aufwändig, oder es ist eine Zugänglichkeit von außen erforderlich, welche zumindest fallweise nur schwer zu gewährleisten ist.
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Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es daher, eine Koppelvorrichtung und ein Verfahren der eingangs genannten Art zu schaffen, mittels welcher beziehungsweise mittels welchem sich Profilteile für einen Kraftwagen besonders einfach und prozesssicher verbinden lassen, und eine entsprechend verbesserte Profilteilanordnung für einen Kraftwagen bereitzustellen.
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Diese Aufgabe wird durch eine Koppelvorrichtung mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1, durch ein Verfahren mit den Merkmalen des Patentanspruchs 8 und durch eine Profilteilanordnung mit den Merkmalen des Patentanspruchs 10 gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen mit zweckmäßigen Weiterbildungen der Erfindung sind in den abhängigen Patentansprüchen angegeben.
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Die erfindungsgemäße Koppelvorrichtung ist zum Koppeln eines ersten, wenigstens eine umlaufend geschlossene Kammer aufweisenden Profilteils für einen Kraftwagen mit einem zweiten, wenigstens eine umlaufend geschlossene Kammer aufweisenden Profilteil für einen Kraftwagen ausgebildet. Die Koppelvorrichtung weist ein erstes Wandelement auf, welches einerseits zumindest bereichsweise mit einer Innenseite einer Kammer des ersten Profilteils und andererseits zumindest bereichsweise mit einer Innenseite einer Kammer des zweiten Profilteils in Anlage bringbar ist. Die Koppelvorrichtung weist ein zweites, von dem ersten Wandelement durch Trennstellen getrennt ausgebildetes Wandelement auf, welches ebenfalls einerseits zumindest bereichsweise mit der Innenseite der Kammer des ersten Profilteils und andererseits zumindest bereichsweise mit der Innenseite der Kammer des zweiten Profilteils in Anlage gebracht werden kann. Des Weiteren umfasst die Koppelvorrichtung wenigstens ein Spreizelement. Das Spreizelement ist zum Vergrößern eines Abstands zwischen dem ersten Wandelement und dem zweiten Wandelement ausgebildet.
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Das Aufspreizen der Koppelvorrichtung mittels des wenigstens einen Spreizelements bewirkt also, dass sich die beiden einander gegenüberliegenden Wandelemente voneinander weg bewegen und somit der Abstand zwischen den Wandelementen vergrößert wird. Dadurch können wiederum die Wandelemente mit den Innenseiten der Kammern der beiden Profilteile in Anlage gebracht werden, in welche die Wandelemente eingeführt sind. In dem Bereich, in welchem die miteinander fluchtenden Kammern der beiden aneinander angrenzenden Profilteile mittels der Koppelvorrichtung miteinander verbunden werden, ist durch die Wandelemente der Koppelvorrichtung somit eine Dopplung der Wände der Kammern der Profilteile bereitgestellt. Daher ist die Koppelvorrichtung als Innendopplersystem ausgebildet.
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Die Koppelvorrichtung eignet sich insbesondere zum Verbinden zweier Profilteile eines Kraftwagens miteinander, welche als insbesondere aus einem Leichtmetall wie etwa einer Aluminiumlegierung gebildete Strangpressprofile ausgebildet sind. Beispielsweise kann es nämlich vorkommen, dass ein Abschnitt eines solchen Strangpress-Profilteils bei einem Unfall oder einer Kollision des Kraftwagens mit einem Hindernis beschädigt wird. Der beschädigte Abschnitt des Strangpressprofilteils kann dann aus dem Strangpressprofilteil herausgetrennt werden. Der verbleibende, unbeschädigte Abschnitt bildet dann das erste Profilteil, und der beschädigte Abschnitt kann durch ein unbeschädigtes Neuteil oder Ersatzteil in Form des zweiten Profilteils ersetzt werden. Diese beiden Profilteile können dann mittels der Koppelvorrichtung derart verbunden beziehungsweise gekoppelt werden, dass die strukturelle Stabilität einer solchen Profilteilanordnung, welche die beiden Profilteile und wenigstens eine Koppelvorrichtung umfasst, der strukturellen Stabilität des unbeschädigten beziehungsweise ursprünglichen Strangpressprofilteils des Kraftwagens zumindest gleich ist beziehungsweise diese übertrifft. Die Koppelvorrichtung ermöglicht somit ein besonders einfaches und prozesssicheres Koppeln beziehungsweise Verbinden der Profilteile des Kraftwagens miteinander.
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Die Koppelvorrichtung ermöglicht des Weiteren eine Abschnittsreparatur von beschädigten Profilteilen wie etwa Strangpressprofilen des Kraftwagens miteinander, welche mehrere umlaufend geschlossene Kammern aufweisen. Es kann nämlich in jede der Kammern oder Profilkammern eine separate Koppelvorrichtung eingeführt werden, wobei die Wandelemente dieser Koppelvorrichtungen auch in das als Reparaturteil beziehungsweise Ersatzteil vorgesehene zweite Profilteil eingeführt werden. Anschließend lassen sich mittels der jeweiligen Spreizelemente der Koppelvorrichtungen die Wandelemente mit den Innenseiten der Kammern in Anlage bringen und so die Profilteile prozesssicher miteinander verbinden. Hierbei ist vorteilhaft, dass zum Entfernen eines beschädigten Teilbereichs oder Abschnitts des ersten Profilteils lediglich ein Trennschnitt erforderlich ist. Ein mit dem Ausbilden von versetzten Trennebenen oder dem Herstellen von mehreren Zugangsfenstern einhergehender Aufwand lässt sich somit vermeiden.
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Des Weiteren lässt sich mittels der Koppelvorrichtung ein Koppeln oder Verbinden der beiden Profilteile realisieren, bei welchem auf ein Schweißen verzichtet werden kann. Die Profilteile können also besonders einfach und prozesssicher durch kaltes Fügen miteinander verbunden werden. Dies macht das Verwenden der Koppelvorrichtung besonders aufwandsarm.
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Die Koppelvorrichtung kann insbesondere zum Koppeln von Profilteilen mit umlaufend geschlossenen Kammern zum Einsatz kommen, beispielsweise also zum Koppeln von Strangpressprofilen, welche als Hohlträger ausgebildet sind. Bei einem derartigen Profilteil kann die Kammer in Umfangsrichtung etwa von vier aneinander angrenzenden Wänden begrenzt sein, wenn die Kammer viereckig ist. Wenigstens eine der Wände der geschlossenen Kammer kann jedoch auch gekrümmt ausgebildet sein, und/oder die Kammer kann nach Art eines umlaufend geschlossenen, allseitig gekrümmten Rohrs ausgebildet sein. Von den Seiten her, also von den (in eine Axialrichtung des Profilteils oder Hohlträgers gesehen) Enden her, ist die umlaufend geschlossene Kammer jedoch zugänglich. Die Kammern der beiden Profilteile brauchen jedoch in Umfangsrichtung nicht beziehungsweise nicht vollständig geschlossen zu sein. Vielmehr können mittels der Koppelvorrichtung auch Profilteile miteinander verbunden werden, bei welchen die Kammern beispielsweise durch Wände von U-Profilen, Doppel-T-Trägern oder dergleichen gebildet sind.
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Als vorteilhaft hat es sich gezeigt, wenn eine möglichst großflächige Anlage der Wandelemente an den Innenseiten der Kammern der beiden Profilteile erreichbar ist. Entsprechend ist bevorzugt eine Form der Wandelemente an die jeweilige Kontur der Innenseiten der Kammern angepasst. Es kann somit eine formschlüssige beziehungsweise formangepasste, insbesondere flächige Anlage der Wandelemente an die Innenseiten der Kammern erreicht werden.
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Dies lässt sich beispielsweise realisieren, indem das erste Wandelement und/oder das zweite Wandelement zumindest bereichsweise gekrümmt ausgebildet sind. So können auch Profilteile mit zumindest bereichsweise gekrümmten Konturen der Innenseiten aufweisenden Kammern zuverlässig miteinander verbunden werden.
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Zusätzlich oder alternativ können die Wandelemente wenigstens zwei Wandbereiche aufweisen, welche einen Winkel bilden. Mit anderen Worten können die Wandelemente etwa als Eckwinkelprofile ausgebildet sein, welche sich mit entsprechende Eckwinkel aufweisenden Innenseiten der Kammern in Anlage bringen lassen. Zudem erhöht das Vorsehen eines Winkels zwischen jeweiligen Wandbereichen der Wandelemente die Steifigkeit der Wandelemente in vorteilhafter Weise. Durch die Ausbildung der Wandelemente als Eckwinkelprofile lässt sich eine Anlage des jeweiligen Wandelements an zwei aneinander angrenzende Wände der Kammer und somit eine besonders belastbare Verbindung der Profilteile miteinander erreichen. Je nach Gestalt der Kammern, in welche die Wandelemente bereichsweise eingeführt sind, können die Wandelemente zueinander symmetrisch ausgebildet sein.
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Als weiter vorteilhaft hat es sich gezeigt, wenn das erste Wandelement und/oder das zweite Wandelement wenigstens einen Verbindungsbereich aufweisen, in welchem das Wandelement mit dem wenigstens einen Spreizelement über ein Gelenk verbunden ist. Beispielsweise kann eine scharnierartige Anlenkung zwischen jeweiligen Komponenten des Spreizelements und dem Verbindungsbereich vorgesehen sein. Dadurch lässt sich das Wandelement besonders gut so ausrichten, dass es beim Aufspreizen der Koppelvorrichtung, insbesondere flächig, mit der Innenseite der Kammer in Anlage gebracht werden kann.
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Wenn die Koppelvorrichtung lediglich ein Spreizelement aufweist, so ist dieses bevorzugt in eine Längserstreckungsrichtung der Wandelemente gesehen mittig in der Koppelvorrichtung angeordnet. Dann lässt sich nämlich die von dem Spreizelement beim Vergrößern des Abstands ausgeübte Kraft, mit welcher das Spreizelement die Wandelemente gegen die Innenseiten der Kammern drückt, besonders gleichmäßig verteilen. Ein solches Spreizelement kann beim Verbinden der beiden Profilteile miteinander insbesondere an der Trennstelle zwischen den beiden Profilteilen angeordnet werden, also in dem Bereich, in welchem die beiden Profilteile (bevorzugt stirnseitig) aneinander anliegen. Bei dieser Ausgestaltung ist vorteilhaft, dass der Zugang zu dem Spreizelement lediglich von einer Seite der Koppelvorrichtung her sichergestellt zu werden braucht. Dies macht die Verwendung einer solchen Koppelvorrichtung besonders einfach.
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Es kann jedoch auch vorgesehen sein, dass die Koppelvorrichtung zwei Spreizelemente aufweist, welche in eine Längserstreckungsrichtung der Wandelemente voneinander beabstandet sind. Hierbei kann der Abstand zwischen dem ersten Wandelement und dem zweiten Wandelement quer, insbesondere senkrecht, zu der Längserstreckungsrichtung mittels der Spreizelemente vergrößert werden. Mit anderen Worten entspricht die Längserstreckungsrichtung der Wandelemente der Richtung, in welche zum Verbinden der Profilteile miteinander die Koppelvorrichtung in die Kammern der beiden Profilteile eingeführt wird. Durch das Vorsehen von zwei voneinander beabstandeten Spreizelementen kann die von den beiden Spreizelementen aufgebrachte Kraft beim Vergrößern des Abstands zwischen den Wandelementen besonders gut und gleichmäßig über die Länge, also entlang der Längserstreckungsrichtung der Wandelemente, auf die Wandelemente verteilt werden. So lässt sich eine besonders gute Anlage der Wandelemente an den Innenseiten der Kammern erreichen.
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Einer insbesondere spielfreien Anlage der Wandelemente an den Innenseiten der Kammern ist es des Weiteren zuträglich, wenn gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung zumindest eines der Wandelemente mit einem Klebstoff versehen ist. Insbesondere kann der Klebstoff auf eine den Innenseiten der Kammern zugewandte Außenseite des Wandelements beziehungsweise der Wandelemente aufgebracht sein. Durch die Benetzung zumindest der Außenseiten der Wandelemente mit dem Klebstoff lässt sich des Weiteren ein besonders guter und sicherer Zusammenhalt der Koppelvorrichtung mit den Profilteilen erreichen. Der Klebstoff dient also insbesondere der sicheren Strukturverbindung der Koppelvorrichtung mit den Profilteilen.
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Ein Klebstoff kann des Weiteren auf zumindest eine Komponente des wenigstens einen Spreizelements aufgebracht sein. So kann bei relativ zueinander bewegbaren Komponenten des Spreizelements dafür gesorgt werden, dass diese Komponenten nach dem Aushärten des Klebstoffs relativ zueinander fixiert sind. Insbesondere kann der Klebstoff beispielsweise als Sicherungsmittel für eine Schraube des Spreizelements dienen, welches nach dem Aushärten ein Lösen der Schraube verhindert.
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Wenn mittels des Klebstoffs bewegliche Komponenten der Koppelvorrichtung relativ zueinander fixiert werden, ist des Weiteren das Auftreten von Geräuschen an solchen vor dem Aushärten des Klebstoffs beweglichen Komponenten verhindert. Dies gilt auch für das Auftreten von Geräuschen an gelenkartigen oder scharnierartigen Verbindungen zwischen dem Spreizelement und den Wandelementen sowie in Bereichen, in welchen die Wandelemente an den Innenseiten der Kammern anliegen.
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Das wenigstens eine Spreizelement kann eine Hülse und einen in eine Axialrichtung der Hülse verschiebbaren Druckstempel umfassen sowie Mittel zum Verschieben des Druckstempels relativ zu der Hülse. Beispielsweise kann der Druckstempel in der Hülse geführt sein. So lässt sich ein besonders robustes und funktionssicheres Spreizelement bereitstellen.
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Zusätzlich oder alternativ kann das wenigstens eine Spreizelement wenigstens einen mittels einer Spindel bewegbaren Kniehebel umfassen. Insbesondere kann durch das Spreizelement ein Scherenmechanismus bereitgestellt sein, bei welchem zwei Kniehebel mittels einer Spindel verbunden sind und die Kniegelenke der Kniehebel durch Drehen der Spindel aufeinander zu bewegt werden können. Dies führt dann zum Strecken der Kniehebel. Auch auf diese Weise lässt sich das Vergrößern des Abstands zwischen den Wandelementen einfach und prozesssicher bewirken.
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Die Mittel zum Verschieben des Druckstempels können eine Schraube umfassen, welche einen Endbereich aufweist. Der Endbereich ist durch Einschrauben in ein an der Hülse angebrachtes Gewindeteil entlang eines abgeschrägten Endbereichs des Druckstempels bewegbar. So kann das Verschieben des Druckstempels bewirkt werden. Besonders leichtgängig und prozesssicher lässt sich der Druckstempel mittels der Schraube verschieben, wenn sich der Endbereich der Schraube verjüngt, also konisch zulaufend ausgebildet ist.
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Zusätzlich oder alternativ können die Mittel ein Federelement und ein Betätigungselement umfassen, wobei durch Betätigen des Betätigungselements mittels der Federkraft des Federelements das Verschieben des Druckstempels bewirkt werden kann. Beispielsweise kann das Betätigungselement als Schraube ausgebildet sein. Hierbei kann infolge des Herausdrehens der Schraube das zuvor gespannte Federelement das Verschieben des Druckstempels bewirken. Bei einer solchen Ausgestaltung ist das Aktivieren des Federelements, also das Freisetzen der Federkraft, besonders einfach realisierbar. Dies gilt insbesondere, wenn das Betätigungselement beispielsweise als Sicherungsstift ausgebildet ist. Hierbei kann infolge eines Herausziehens des Sicherungsstifts aus einer Halterung das Federelement die zum Verschieben des Druckstempels erforderliche Kraft aufbringen.
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Zusätzlich oder alternativ können die Mittel dazu ausgebildet sein, durch eine chemische Reaktion und/oder durch ein Freisetzen von Wärme das Verschieben des Druckstempels zu bewirken. Beispielsweise kann eine chemische Reaktion zu einer Volumenvergrößerung einer Substanz führen, welche das Vergrößern des Abstands zwischen den Wandelementen bewirkt. Zum Freisetzen der Wärme kann zusätzlich oder alternativ ein Heizelement vorgesehen sein. Es kann auch das Heizelement die chemische Reaktion auslösen und/oder fördern.
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Zusätzlich oder alternativ können die Mittel ein pyrotechnisches Element und/oder einen hydraulisch betätigbaren Aktor umfassen. Mit anderen Worten kann das Vergrößern des Abstands zwischen den Wandelementen auch pyrotechnisch oder hydraulisch bewirkt werden.
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Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren wird ein erstes, wenigstens eine Kammer aufweisendes Profilteil für einen Kraftwagen mit einem zweiten, wenigstens eine Kammer aufweisenden Profilteil für den Kraftwagen mittels einer erfindungsgemäßen Koppelvorrichtung gekoppelt. Hierbei werden die Wandelemente der Koppelvorrichtung in eine Kammer des ersten Profilteils einerseits und in eine Kammer des zweiten Profilteils andererseits eingebracht. Das erste Wandelement der Koppelvorrichtung wird einerseits zumindest bereichsweise mit einer Innenseite der Kammer des ersten Profilteils und andererseits zumindest bereichsweise mit einer Innenseite der Kammer des zweiten Profilteils in Anlage gebracht. Ebenso wird das zweite, von dem ersten Wandelement durch Trennstellen getrennt ausgebildete Wandelement der Koppelvorrichtung einerseits zumindest bereichsweise mit der Innenseite der Kammer des ersten Profilteils und andererseits zumindest bereichsweise mit der Innenseite der Kammer des zweiten Profilteils in Anlage gebracht. Dies geschieht, indem mittels des wenigstens einen Spreizelements der Koppelvorrichtung ein Abstand zwischen dem ersten Wandelement und dem zweiten Wandelement vergrößert wird. Bevorzugt werden hierbei die Wandelemente voneinander weg bewegt.
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Bevorzugt werden die Wandelemente wenigstens einer weiteren Koppelvorrichtung in eine weitere Kammer des ersten Profilteils einerseits und in eine weitere Kammer des zweiten Profilteils andererseits eingebracht. Dann wird der Abstand zwischen den Wandelementen der weiteren Koppelvorrichtung vergrößert, bis die Wandelemente zumindest bereichsweise an den Innenseiten der weiteren Kammern anliegen. Das Verfahren lässt sich somit auch bei Profilteilen mit mehreren Kammern nutzen, indem jede einzelne Kammer oder Profilkammer des ersten Profilteils mit der korrespondierenden beziehungsweise fluchtenden Kammer des zweiten Profilteils verbunden wird.
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Es ist also eine erweiterte Einsatzmöglichkeit der Koppelvorrichtung gegeben, da mittels dieser auch Mehrkammerprofilteile repariert werden können. Mittels der in der
DE 41 20 844 C1 und in der
DE 41 38 778 A1 beschriebenen Verfahren ist demgegenüber die Reparatur eine Profilteils mit mehreren umlaufend geschlossenen Kammern nicht möglich.
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Die erfindungsgemäße Profilteilanordnung für einen Kraftwagen umfasst ein erstes, wenigstens eine Kammer aufweisendes Profilteil und ein zweites, wenigstens eine Kammer aufweisendes Profilteil. Die Profilteilanordnung umfasst des Weiteren eine erfindungsgemäße Koppelvorrichtung, mittels welcher die beiden Profilteile miteinander gekoppelt sind.
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Die für die erfindungsgemäße Koppelvorrichtung beschriebenen Vorteile und bevorzugten Ausführungsformen gelten auch für das erfindungsgemäße Verfahren und für die erfindungsgemäße Profilteilanordnung und umgekehrt.
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Die vorstehend in der Beschreibung genannten Merkmale und Merkmalskombinationen sowie die nachfolgend in der Figurenbeschreibung genannten und/oder in den Figuren alleine gezeigten Merkmale und Merkmalskombinationen sind nicht nur in der jeweils angegebenen Kombination, sondern auch in anderen Kombinationen oder in Alleinstellung verwendbar, ohne den Rahmen der Erfindung zu verlassen. Es sind somit auch Ausführungen als von der Erfindung umfasst und offenbart anzusehen, die in den Figuren nicht explizit gezeigt oder erläutert sind, jedoch durch separierte Merkmalskombinationen aus den erläuterten Ausführungen hervorgehen und erzeugbar sind. Es sind somit auch Ausführungen und Merkmalskombinationen als offenbart anzusehen, die nicht alle Merkmale eines ursprünglich formulierten unabhängigen Anspruchs aufweisen.
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Weitere Vorteile, Merkmale und Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus den Ansprüchen, der nachfolgenden Beschreibung bevorzugter Ausführungsformen sowie anhand der Zeichnungen. Dabei zeigen:
- 1 schematisch ein als Strangpressprofil für einen Kraftwagen ausgebildetes Profilteil mit zwei umlaufend geschlossenen Kammern, wobei in jede der beiden Kammern eine jeweilige Koppelvorrichtung eingesetzt ist, welche das Profilteil mit einem weiteren Profilteil in Form eines Strangpressprofils für den Kraftwagen verbindet;
- 2 schematisch einen Ausschnitt der Koppelvorrichtung gemäß 1, in welchem ein Spreizelement der Koppelvorrichtung vergrößert dargestellt ist;
- 3 eine Variante der Koppelvorrichtungen, bei welcher ein Spreizelement gelenkig mit Knotenblechen der Koppelvorrichtung verbunden ist; und
- 4 in einer Perspektivansicht eine der Koppelvorrichtungen gemäß 1, welche zwei Spreizelemente aufweist.
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In 1 ist schematisch eine Profilteilanordnung 10 für einen Kraftwagen gezeigt. Die Profilteilanordnung 10 umfasst ein erstes Profilteil 12, welches vorliegend als Strangpressprofil mit mehreren Kammern 14, 16 ausgebildet ist. Ein solches Mehrkammerstrangpressprofil kann beispielsweise als Träger einer Karosserie des Kraftwagens zum Einsatz kommen. In jeder der vorliegend umlaufend geschlossenen Kammern 14, 16 ist eine Koppelvorrichtung 18 angeordnet, welche in 4 in einer Perspektivansicht gezeigt ist.
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Die jeweilige Koppelvorrichtung 18 dient dem Verbinden des Profilteils 12 mit einem zweiten (vorliegend nicht gezeigten) analog ausgebildeten Profilteil, vorliegend also mit einem weiteren Mehrkammerstrangpressprofil. Eine solche Verbindung des ersten Profilteils 12 mit dem zweiten Profilteil kann beispielsweise dann vorgesehen sein, wenn ein Abschnitt des Profilteils 12 repariert werden soll. Beispielsweise kann ein beschädigter Abschnitt aus dem Profilteil 12 abgetrennt oder herausgetrennt werden. Dieses fahrzeugseitige beziehungsweise kraftwagenseitige Reststück wird dann mittels der Koppelvorrichtungen 18 mit dem zweiten, zur Reparatur verwendeten und vorliegend nicht gezeigten Profilteil verbunden.
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Jede der Koppelvorrichtungen 18 umfasst hierfür ein erstes Wandelement 20 und ein zweites Wandelement 22. Die Wandelemente 20, 22 sind vorliegend als Eckwinkelprofile ausgebildet. Mit anderen Worten umfasst das jeweilige Wandelement 20, 22 einen ersten Wandbereich 24 und einen zweiten Wandbereich 26, welche vorliegend einen Winkel 28 bilden. Der Winkel 28 entspricht einem Winkel, welchen aneinander angrenzende Wände 30, 32 der ersten Kammer 14 einschließen. Entsprechend ist eine äußere Kontur des Wandelements 22 an die Kontur angepasst, welche eine Innenseite 34 der Kammer 14 aufweist. Die Innenseite 34 ist hierbei vorliegend durch die Innenflächen der Wände 30, 32 bereitgestellt.
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In analoger Weise bilden die Wandbereiche 24, 26 des anderen Wandelements 20 einen Winkel, welcher dem Winkel entspricht, den weitere aneinander angrenzende Wände 36, 38 der Kammer 14 bilden. Entsprechend liegt auch das erste Wandelement 20 an einer von Innenflächen der Wände 36, 38 bereitgestellten Innenseite 40 der ersten Kammer 14 an.
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Vorliegend sind die Winkel, welche die Wände 30, 32, 36, 38 der ersten Kammer 14 und entsprechende Wände der zweiten Kammer 16 bilden beziehungsweise einschließen, keine rechten Winkel, sondern stumpfe Winkel beziehungsweise spitze Winkel. In alternativen Ausführungsformen können jedoch auch andere Winkel vorgesehen sein. Zusätzlich oder alternativ können die Kammern 14, 16 auch Krümmungen und/oder Rundungen an ihren Innenseiten 34, 40 aufweisen. Entsprechend sind dann bevorzugt auch die äußeren Konturen der Wandelemente 20, 22 auf die entsprechende innenseitige Geometrie der Kammern 14, 16 abgestimmt.
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Bei der Abschnittsreparatur des in 1 gezeigten Profilteils 12, welches als Mehrkammerstrangpressprofil ausgebildet ist, werden zunächst in jede einzelne Kammer 14, 16 die jeweiligen Koppelvorrichtungen 18 eingeführt. Die Wandelemente 20, 22 der jeweiligen Koppelvorrichtung 18 reichen dann ein Stück weit in das erste Profilteil 12 und in das angrenzende zweite Profilteil beziehungsweise Neuteil hinein. Anschließend werden die Koppelvorrichtungen 18 gespreizt. Mit anderen Worten wird ein Abstand 42 zwischen dem ersten Wandelement 20 und dem zweiten Wandelement 22 der jeweiligen Koppelvorrichtung 18 vergrößert. Dieses Vergrößern des Abstands 42 geschieht mittels wenigstens eines Spreizelements 44 der Koppelvorrichtung 18, welches in 2 vergrößert dargestellt ist.
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Das Spreizelement 44 weist bei der vorliegend dargestellten Variante der Koppelvorrichtung 18 eine Hülse 45 auf und einen in eine Axialrichtung 46 der Hülse 45 verschiebbaren Druckstempel 48. In die Axialrichtung 46 lässt sich auch der Abstand 42 zwischen den Wandelementen 20, 22 vergrößern. Vorliegend ist die Hülse 45 als Viereckrohr ausgebildet und der Druckstempel 48 entsprechend als Viereckstempel. Dadurch ist der Druckstempel 48 verdrehsicher in der Hülse 45 aufgenommen. Eine Relativbewegung des Druckstempels 48 bezogen auf die Hülse 45 ist in 2 durch Pfeile 50 veranschaulicht.
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Zum Verschieben des Druckstempels 48 und somit zum Vergrößern des Abstands 42 ist vorliegend eine Schraube 52 vorgesehen, welche einen Schraubenkopf 54 und einen Schaft 56 mit einem sich konisch verjüngenden Endbereich 58 umfasst. Die Schraube 52 kann insbesondere einen Schraubenkopf 54 mit Sechskantprofil aufweisen und mit einem M8-Gewinde ausgebildet sein. Die Schraube 52 ist in ein Gewindeteil in Form einer Gewindemuffe oder Mutter 60 eingeschraubt, welche außenseitig an die Hülse 45 angeschweißt ist. Im Bereich der Mutter 60 weist die Hülse 45 eine Bohrung 62 auf, über welche der Endbereich 58 der Schraube 52 in den von der Hülse 45 umschlossenen Raum eintreten kann. Des Weiteren ist ein Endbereich 64 des Druckstempels 48 abgeschrägt. Wird die Schraube 52 in Richtung eines Pfeils 65 in die Mutter 60 eingeschraubt, so gleitet der Endbereich 58 des Schafts 56 der Schraube 52 an dem Endbereich 64 des Druckstempels 48 entlang. Dies bewirkt ein Herausschieben des Druckstempels 48 aus der Hülse 45 in Richtung des an dem Druckstempel 48 dargestellten Pfeils 50. Entsprechend bewirkt das Eindringen der Schraube 52 in die Mutter 60 das Aufspreizen der Koppelvorrichtung 18.
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Bei der in 1 gezeigten Variante der Koppelvorrichtungen 18 sind die Hülse 45 und der Druckstempel 48 starr mit Knotenblechen 66 der Wandelemente 20, 22 verbunden, an welchen die Wandbereiche 24, 26 angeordnet sind. Mit anderen Worten dienen die Knotenbleche 66 hier als Verbindungsbereiche bei einer starren oder unbeweglichen Befestigung des Spreizelements 44 an den Wandelementen 20, 22.
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Bei der in 3 gezeigten Variante der Koppelvorrichtungen 18 ist demgegenüber einerseits der Druckstempel 48 mit dem Knotenblech 66 über eine scharnierartige Anlenkung beziehungsweise ein in 3 lediglich schematisch gezeigtes Gelenk 68 verbunden. In analoger Weise ist zwischen der Hülse 45 und dem Knotenblech 66 des Wandelements 20 ein solches Gelenk 70 vorgesehen. Es kann auch lediglich zwischen dem Druckstempel 48 und dem Knotenblech 66 das Gelenk 68 vorgesehen sein, oder nur zwischen der Hülse 45 und dem Knotenblech 66 das Gelenk 70.
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In eine Längserstreckungsrichtung 72 der Koppelvorrichtung 18 (vergleiche 4) können die Wandelemente 20, 22 oder Eckwinkelprofile eine Länge von beispielsweise etwa 200 Millimetern bis 400 Millimetern, insbesondere von etwa 300 Millimetern aufweisen. Des Weiteren können die Wandbereiche 24, 26 der Wandelemente 20, 22 eine Wandstärke von beispielsweise 2 Millimetern bis 3 Millimetern, insbesondere von etwa 2,5 Millimetern aufweisen.
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Darüber hinaus sind bevorzugt Außenseiten 74 der Wandelemente 20, 22 mit einem Klebstoff versehen. Wenn die Koppelvorrichtungen 18 beziehungsweise Innendopplersysteme in die jeweiligen Profilkammern oder Kammern 14, 16 eingeführt werden, so wird hierbei dafür gesorgt, dass der auf die Außenseiten 74 aufgetragene Klebstoff nicht abgestreift wird. Erst dann werden mittels der Spreizelemente 44 die Koppelvorrichtungen 18 aufgespreizt. Hierbei werden die Wandelemente 20, 22 voneinander weg bewegt und die Wandelemente 20, 22 werden mit den Innenseiten 34, 40 der jeweiligen Kammer 14, 16 verbunden.
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Vorliegend erfolgt das Aufspreizen der Innendopplersysteme beziehungsweise der Koppelvorrichtungen 18 über die Spreizelemente 44, also das Anlegen der Dopplerprofile beziehungsweise Wandelemente 20, 22 an die Innenseiten 34, 40 der Kammern 14, 16 durch das Eindrehen der Schraube 52 am jeweiligen Spreizelement 44. Hierfür sind die Spreizelemente 44 von einander gegenüberliegenden Seiten der Kammern 14, 16 beziehungsweise Profilkammern her zugänglich. Mit anderen Worten sind die umlaufend geschlossenen Kammern 14, 16 von ihren offenen Enden her zugänglich. Zum Drehen der Schraube 52 des jeweiligen Spreizelements 44 kann beispielsweise von den offenen Enden der jeweiligen Kammer 14, 16 her ein entsprechend langer Schraubendreher eingeführt werden.
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Zum Vergrößern des Abstands 42 zwischen den Wandelementen 20, 22 kann alternativ ein Federspeicherelement vorgesehen sein, welches durch Herausdrehen einer Schraube aktiviert wird. Des Weiteren kann die Aufspreizung zwischen der Hülse 45 und dem Druckstempel 48 durch eine chemische Reaktion und/oder durch ein Beaufschlagen mit Wärme, etwa mittels eines Heizelements, pyrotechnisch oder hydraulisch erfolgen. Alternativ kann das Spreizelement 44 einen Scherenmechanismus mit einer Funktionsweise wie bei einem Scherenwagenheber aufweisen.
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Vorzugsweise sind nicht nur die Außenseiten 74 der Wandelemente 20, 22 beziehungsweise Eckwinkelprofile mit dem Klebstoff versehen, sondern sämtliche bewegbaren Komponenten der Koppelvorrichtung 18. Entsprechend können auch die Schraube 52, der Druckstempel 48 und die Hülse 45 mit Klebstoff benetzt sein. Auch kann im Bereich der Gelenke 68, 70 Klebstoff auf die Koppelvorrichtungen 18 aufgetragen sein. Der ausgehärtete Klebstoff dient dann nicht nur der sicheren Strukturverbindung zwischen der Koppelvorrichtung 18 und den Profilteilen, von denen das erste Profilteil 12 in 1 und 3 gezeigt ist. Vielmehr dient die Benetzung mit dem Klebstoff auch als Sicherungsmittel für die Schrauben 52 und der Sicherung gegen das Auftreten von Geräuschen an beweglichen Teilen.
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Bei der in 4 gezeigten Variante der Koppelvorrichtung 18 sind zwei Spreizelemente 44 vorgesehen. Das eine Spreizelement 44 presst die Wandelemente 20, 22 beziehungsweise Eckwinkelprofile bevorzugt spielfrei und formangepasst an die Innenseiten 34, 40 der Profilkammer beziehungsweise Kammer 14 im fahrzeugseitigen Reststück, also in dem Profilteil 12. Das andere Spreizelement 44 presst die Eckwinkelprofile in analoger Weise gegen die Innenflächen oder Innenseiten des (vorliegend nicht gezeigten) Neuteils, welches mit dem Profilteil 12 zu verbinden ist.
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Hierfür ist die Schraube 52 eines der Spreizelemente 44 von einer ersten Seite 76 der Koppelvorrichtung 18 her zugänglich. Die Schraube 52 des anderen Spreizelements 44 ist demgegenüber von einer in die Längserstreckungsrichtung 72 gegenüberliegenden Seite 78 der Koppelvorrichtung 18 her zugänglich. Mit anderen Worten erstrecken sich die jeweiligen Schäfte 56 der Schrauben 52 von der jeweiligen Hülse 45 weg in entgegengesetzte Richtungen. Alternativ kann lediglich ein, insbesondere in die Längserstreckungsrichtung 72 mittig angeordnetes Spreizelement 44 vorgesehen sein. Dann braucht die Koppelvorrichtung 18 lediglich von einer der beiden Seiten 76, 78 her zugänglich zu sein, um das Spreizelement zu betätigen.
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Bei der Abschnittsreparatur an dem in 1 und 3 gezeigten Mehrkammerstrangpressprofil oder Profilteil 12 kann jede einzelne Profilkammer beziehungsweise Kammer 14, 16 prozesssicher mit dem Innendopplersystem, also der Koppelvorrichtung 18 durch Kleben verbunden werden.
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Des Weiteren können an zugänglichen Außenflächen beziehungsweise Außenseiten der Wände 30, 32, 36, 38 der jeweiligen Kammer 14, 16 zusätzliche Niete, insbesondere Blindniete, angebracht sein. Mittels derartiger Niete lässt sich die Koppelvorrichtung 20 besonders gut an den Wänden 30, 32, 36, 38 verankern, welche die Kammern 14, 16 des jeweiligen Profilteils 12 bilden.
