DE102019210838B3 - Reinforcement system - Google Patents
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Abstract
Die Erfindung betrifft ein Verstärkungssystem zum Verbinden eines Profils (4) und mindestens eines Tragteils (2) miteinander mit einer Befestigungsanordnung, wobei das Profil (4) eine erste Außenwand (10) mit einem Durchgangsloch (12) und eine zweite Außenwand (14) mit einer Aufnahmeöffnung (16) aufweist, wobei die Befestigungsanordnung einen Stift (20) und einen Kopf aufweist, wobei das Verstärkungssystem ein Verstärkungselement (8) aufweist, das einen Boden (26) mit einem Durchgangsloch (28) und eine Hülle (24) aufweist, wobei die Hülle (24) auf einer Seite durch den Boden (26) begrenzt ist, wobei das Verstärkungselement (8) mit seinem Boden (26) voran durch die Aufnahmeöffnung (16) der zweiten Außenwand (14) hindurch in dem Profil (4) anzuordnen ist, wobei die Außenwand (10) zwischen einem jeweiligen Tragteil (2) und dem Boden (26) des Verstärkungselements (16) anzuordnen ist, wobei der Stift (20) der Befestigungsanordnung durch die Durchgangslöcher (12) hindurchzuführen ist, wobei die erste Außenwand (10) und der Boden (26) des Verstärkungselements (16) über den Stift (20) zwischen dem Tragteil (2) und dem Kopf (22) der Befestigungsanordnung zu befestigen sind, wobei die Hülle (24) des Verstärkungselements (166) von einem Rand der Aufnahmeöffnung (16) der zweiten Außenwand (14) des Profils (4) umschlossen ist.The invention relates to a reinforcement system for connecting a profile (4) and at least one support part (2) to one another with a fastening arrangement, the profile (4) having a first outer wall (10) with a through hole (12) and a second outer wall (14) having a receiving opening (16), wherein the fastening arrangement has a pin (20) and a head, the reinforcement system having a reinforcing element (8) which has a bottom (26) with a through hole (28) and a shell (24), the casing (24) being delimited on one side by the base (26), the reinforcing element (8) with its base (26) first through the receiving opening (16) of the second outer wall (14) in the profile (4) is to be arranged, wherein the outer wall (10) is to be arranged between a respective support part (2) and the bottom (26) of the reinforcing element (16), wherein the pin (20) of the fastening arrangement is to be passed through the through holes (12), wherein the first outer wall (10) and the bottom (26) of the reinforcement element (16) are to be fastened via the pin (20) between the support part (2) and the head (22) of the fastening arrangement, the casing (24) of the reinforcement element ( 166) is enclosed by an edge of the receiving opening (16) of the second outer wall (14) of the profile (4).
Description
Die Erfindung betrifft ein Verstärkungssystem zum Verbinden eines Profils und eines Tragteils miteinander, eine Verstärkungsanordnung zum Verbinden eines Profils und mindestens eines Tragteils miteinander und ein Verfahren zum Verbinden eines Profils und mindestens eines Tragteils miteinander.The invention relates to a reinforcement system for connecting a profile and a support part to one another, a reinforcement arrangement for connecting a profile and at least one support part to one another, and a method for connecting a profile and at least one support part to one another.
Ein Profil, insbesondere ein Hohlprofil, kann an einem Bauteil befestigt werden. Allerdings ist es hierbei erforderlich, das Profil zumindest während einer Montage zu verstärken. Bei Anordnungen, die aus dem Stand der Technik bekannt sind, werden an Profilen, bspw. Hohlprofilen, Montageteile verschraubt, wobei ein Bereich einer Anschraubung zur Vermeidung von plastischen Deformationen unter Lasteinwirkung lokal verstärkt werden muss. Dazu wird in der Regel ein dickwandiges Blechteil in das Innere eines Profils mittels einer Verbindungstechnik eingebracht. Eine dabei bereitgestellte Verstärkung verhindert eine mögliche plastische Deformation durch seine flächige Auflage im Bereich einer Anschraubfläche. Die Verstärkung ist kosten- und gewichtsintensiv und benötigt zur Anbindung mittels der Verbindungstechnik eine gewisse Mindestgröße.A profile, in particular a hollow profile, can be attached to a component. However, it is necessary here to reinforce the profile at least during assembly. In arrangements known from the prior art, assembly parts are screwed to profiles, for example hollow profiles, with a region of a screw connection having to be locally reinforced to avoid plastic deformations under the action of a load. For this purpose, a thick-walled sheet metal part is usually introduced into the interior of a profile using a connection technology. A reinforcement provided in this way prevents possible plastic deformation through its flat contact in the area of a screw-on surface. The reinforcement is costly and weight-intensive and requires a certain minimum size for connection by means of the connection technology.
Die Druckschrift
Eine Befestigungseinrichtung für einen Unterbau eines Fahrzeugs ist aus der Druckschrift
Die Druckschrift
Aus der Druckschrift
Eine Befestigungseinheit für einen Unterrahmen ist in der Druckschrift
Die Druckschrift
Vor diesem Hintergrund war es eine Aufgabe, ein Profil bei einer Befestigung an einem Bauteil zu verstärken.Against this background, one task was to reinforce a profile when it was attached to a component.
Diese Aufgabe wird durch ein Verstärkungssystem, eine Verstärkungsanordnung und ein Verfahren mit den Merkmalen der unabhängigen Patentansprüche gelöst. Ausführungsformen des Verstärkungssystems, der Verstärkungsanordnung und des Verfahrens gehen aus den abhängigen Patentansprüchen und der Beschreibung hervor.This object is achieved by a reinforcement system, a reinforcement arrangement and a method with the features of the independent claims. Embodiments of the reinforcement system, the reinforcement arrangement and the method emerge from the dependent patent claims and the description.
Das erfindungsgemäße Verstärkungssystem bzw. Versteifungssystem ist zum Verbinden eines Profils und mindestens eines Tragteils miteinander mit mindestens einer Befestigungsanordnung vorgesehen, wobei das Profil eine erste Außenwand mit einer Befestigungsfläche, bspw. einer Anschraubfläche, und mindestens einem Durchgangsloch und eine zweite Außenwand mit minestens einer Aufnahmeöffnung aufweist. Jeweils eine Befestigungsanordnung weist einen Stift und einen Kopf auf. Das Verstärkungssystem weist mindestens ein Verstärkungselement bzw. Versteifungselement auf, wobei jeweils ein Verstärkungselement einen Boden mit einem Durchgangsloch und eine Hülle aufweist, wobei die Hülle auf einer Seite durch den Boden begrenzt ist. Die Hülle weist üblicherweise eine Länge auf, die größer als ein Abstand der beiden Außenwände des Profils ist. Dabei ist einerseits das jeweilige Verstärkungselement mit seinem Boden voran durch die jeweilige Aufnahmeöffnung der zweiten Außenwand hindurch in dem Profil anzuordnen, wobei die Befestigungsfläche der ersten Außenwand zwischen dem jeweiligen Tragteil und dem Boden des Verstärkungselements anzuordnen ist, wobei die beiden Durchgangslöcher zueinander fluchtend anzuordnen sind. Andererseits ist der Stift der jeweiligen Befestigungsanordnung durch die beiden Durchgangslöcher in der ersten Außenwand und in dem Boden des Verstärkungselements hindurchzuführen, wobei die Befestigungsfläche der ersten Außenwand und der Boden des Verstärkungselements über den Stift zwischen dem Tragteil und dem Kopf der Befestigungsanordnung zu befestigen sind, wobei die Hülle des Verstärkungselements von einem Rand der Aufnahmeöffnung der zweiten Außenwand des Profils umschlossen ist bzw. wird.The reinforcement system or stiffening system according to the invention is provided for connecting a profile and at least one support part to one another with at least one fastening arrangement, the profile having a first outer wall with a fastening surface, for example a screw-on surface, and at least one through hole and a second outer wall with at least one receiving opening . Each fastening arrangement has a pin and a head. The reinforcement system has at least one reinforcement element or stiffening element, each reinforcement element having a base with a through hole and a cover, the cover being delimited on one side by the base. The casing usually has a length which is greater than a distance between the two outer walls of the profile. On the one hand, the respective reinforcing element is to be arranged with its bottom first through the respective receiving opening of the second outer wall in the profile, the fastening surface of the first outer wall being arranged between the respective support part and the bottom of the reinforcing element, the two through holes being arranged in alignment with one another. On the other hand, the pin of the respective fastening arrangement is to be passed through the two through holes in the first outer wall and in the base of the reinforcing element, the fastening surface of the first outer wall and the base of the reinforcing element being fastened via the pin between the support part and the head of the fastening arrangement, wherein the shell of the reinforcement element is or will be enclosed by an edge of the receiving opening of the second outer wall of the profile.
Üblicherweise weisen äußere Seiten des Bodens des Verstärkungselements dieselbe Kontur wie die Wandung des Verstärkungselements auf. In Ausgestaltung kann der Boden des Verstärkungselements mindestens eine gerade Seite aufweisen, wobei die Hülle mindestens eine ebene Wandung aufweist. Alternativ oder ergänzend kann der Boden des Verstärkungselements mindestens eine Ecke aufweisen, wobei die Hülle mindestens eine Kante aufweist. Weiterhin alternativ oder ergänzend kann der Boden des Verstärkungselements mindestens eine gebogene Seite aufweisen, wobei die Hülle mindestens eine gebogene Wandung aufweist. Somit kann der flache Boden des Verstärkungselements mit dem Durchgangsloch unterschiedliche Formen aufweisen. Formunabhängig ist die Hülle bzw. eine Wandung der Hülle senkrecht zu dem Boden orientiert und umschließt eine zentrale Achse, die senkrecht zu dem Boden orientiert ist, üblicherweise achssymmetrisch. In Ausgestaltung können der Boden und die Wandung n-eckig und/oder elliptisch bzw. oval, bspw. kreisförmig sein, weshalb der Boden bzw. dessen Seiten gerade und gebogene Abschnitte aufweisen können und die Wandung der Hülle ebenfalls gebogene und ebene Abschnitte aufweisen kann. Hierbei ist es möglich, dass der Boden regelmäßig n-eckig, bspw. viereckig ist. Es ist auch möglich, dass der Boden bspw. trapezförmig ausgebildet ist. Eine Kontur des Bodens bzw. der Wandung der Hülle ist üblicherweise zu der Aufnahmeöffnung in der zweiten Außenwand des Profils passförmig ausgebildet. Die Aufnahmeöffnung in der zweiten Außenwand ist mindestens so groß wie der Boden, in der Regel etwas größer, sodass das Verstärkungselement mit dem Boden voran durch die Aufnahmeöffnung hindurch in das Profil eingesetzt werden kann.Usually, outer sides of the base of the reinforcement element have the same contour as the wall of the reinforcement element. In one embodiment, the bottom of the reinforcement element can have at least one straight side, the shell having at least one flat wall. Alternatively or in addition, the base of the reinforcement element can have at least one corner, the shell having at least one edge. Furthermore, as an alternative or in addition, the base of the reinforcement element can have at least one curved side, the shell having at least one curved wall. Thus, the flat bottom of the reinforcement member with the through hole can have different shapes. Regardless of shape, the shell or a wall of the shell is oriented perpendicular to the base and encloses a central axis that is oriented perpendicular to the base, usually axially symmetrical. In an embodiment, the bottom and the Wall n-angular and / or elliptical or oval, for example circular, which is why the bottom or its sides can have straight and curved sections and the wall of the shell can also have curved and flat sections. It is possible here for the floor to be regularly n-angular, for example square. It is also possible for the floor to be, for example, trapezoidal. A contour of the bottom or the wall of the shell is usually designed to fit the receiving opening in the second outer wall of the profile. The receiving opening in the second outer wall is at least as large as the bottom, usually somewhat larger, so that the reinforcing element can be inserted into the profile with the bottom first through the receiving opening.
Das Verstärkungselement ist bspw. aus einem Gußmetall oder einem Kunststoff, insbesondere einem faserverstärkten Kunststoff, gebildet. Je nach Definition kann das Verstärkungselement als Versteifungselement ausgebildet sein und/oder bezeichnet werden, das dazu ausgebildet ist, das Profil von innen zu verstärken und/oder zu versteifen, wenn das Verstärkungselement in einem von dem Profil umschlossenen Bereich angeordnet ist.The reinforcing element is formed, for example, from a cast metal or a plastic, in particular a fiber-reinforced plastic. Depending on the definition, the reinforcing element can be designed and / or referred to as a reinforcing element which is designed to reinforce and / or stiffen the profile from the inside when the reinforcing element is arranged in an area enclosed by the profile.
Die erfindungsgemäße Verstärkungsanordnung ist zum Verbinden eines Profils und mindestens eines Tragteils miteinander mit einer Anzahl von mehreren Befestigungsanordnungen ausgebildet. Das Profil weist eine erste Außenwand mit einer Anzahl von mehreren Durchgangslöchern und eine zweite Außenwand mit mindestens einer Aufnahmeöffnung auf. Jede Befestigungsanordnung weist einen Stift und einen Kopf auf. Die Verstärkungsanordnung weist eine der Anzahl an Durchgangslöchern bzw. Befestigungsanordnungen entsprechende Anzahl an Ausführungsformen des vorgestellten Verstärkungssystems auf. Jedes Verstärkungssystem weist ein Verstärkungselement mit einem Boden mit einem Durchgangsloch und eine Hülle auf, wobei die Hülle auf einer Seite durch den Boden begrenzt ist. Hierbei ist jeweils ein Verstärkungselement jeweils einer Befestigungsanordnung zuzuordnen, wobei das jeweilige Verstärkungselement mit seinem Boden voran durch die mindestens eine Aufnahmeöffnung der zweiten Außenwand hindurch in dem Profil anzuordnen ist, wobei die Außenwand zwischen dem Tragteil und dem Boden des Verstärkungselements anzuordnen ist, wobei der Stift der jeweiligen Befestigungsanordnung durch die beiden Durchgangslöcher, d. h. das Durchgangsloch der ersten Außenwand und das Durchgangsloch im Boden des Verstärkungselements, hindurchzuführen ist, wobei die erste Außenwand und der Boden des Verstärkungselements über den Stift zwischen einem jeweiligen Tragteil und dem Kopf der jeweiligen Befestigungsanordnung zu befestigen sind, wobei die Hülle des Verstärkungselements von einem Rand der jeweiligen Aufnahmeöffnung der zweiten Außenwand des Profils umschlossen ist.The reinforcement arrangement according to the invention is designed to connect a profile and at least one support part to one another with a number of several fastening arrangements. The profile has a first outer wall with a number of several through holes and a second outer wall with at least one receiving opening. Each mounting assembly has a pin and a head. The reinforcement arrangement has a number of embodiments of the reinforcement system presented that corresponds to the number of through holes or fastening arrangements. Each reinforcement system has a reinforcement element with a bottom with a through hole and a shell, the shell being delimited on one side by the bottom. In this case, one reinforcement element is to be assigned to each fastening arrangement, the respective reinforcement element being arranged with its bottom first through the at least one receiving opening in the second outer wall in the profile, the outer wall being arranged between the supporting part and the bottom of the reinforcing element, the pin the respective fastening arrangement through the two through holes, d. H. the through hole of the first outer wall and the through hole in the bottom of the reinforcement element, is to be passed, the first outer wall and the bottom of the reinforcement element to be fastened via the pin between a respective support part and the head of the respective fastening arrangement, the shell of the reinforcement element from an edge the respective receiving opening of the second outer wall of the profile is enclosed.
Diese Verstärkungsanordnung weist mehrere Verstärkungssysteme und mehrere Verstärkungselemente zum Verbinden eines Profils mit mindestens einem Tragteil bzw. Bauteil auf. Dabei sind jeweils zwei Verstärkungselemente über ein Verbindungselement miteinander verbunden. Weiterhin bilden mehrere miteinander verbundene Verbindungselemente eine Kette, wobei die Verbindungselemente und die Verstärkungselemente entlang einer zumindest teilweise geraden und/oder zumindest teilweise gebogenen Linie hintereinander angeordnet sind. Hierbei ist es möglich, dass mindestens ein Verbindungselement starr und/oder mindestens ein Verbindungselement elastisch verformbar ist. Eine derartige Verbindungsanordnung ist für ein längliches Profil vorgesehen, das zumindest teilweise gerade und/oder zumindest teilweise gebogen ist. Dabei kann eine Form der Verstärkungsanordnung an eine Form des Profils angepasst sein bzw. werden.This reinforcement arrangement has several reinforcement systems and several reinforcement elements for connecting a profile to at least one support part or component. Two reinforcement elements are connected to one another via a connecting element. Furthermore, several interconnected connecting elements form a chain, the connecting elements and the reinforcing elements being arranged one behind the other along an at least partially straight and / or at least partially curved line. It is possible here for at least one connecting element to be rigid and / or at least one connecting element to be elastically deformable. Such a connection arrangement is provided for an elongated profile which is at least partially straight and / or at least partially curved. A shape of the reinforcement arrangement can be adapted to a shape of the profile.
Das erfindungsgemäße Verfahren ist zum Verbinden eines Profils und mindestens eines Tragteils miteinander mit mindestens einer Befestigungsanordnung und mindestens einem Verstärkungselement vorgesehen, wobei das Profil eine erste Außenwand mit einer Befestigungsfläche und einem Durchgangsloch und eine zweite Außenwand mit mindestens einer Aufnahmeöffnung aufweist. Die mindestens eine Befestigungsanordnung weist einen Stift und einen Kopf auf. Das mindestens eine Verstärkungselement weist einen Boden mit einem Durchgangsloch und eine zu dem Boden senkrecht orientierte Hülle auf, wobei die Hülle auf einer Seite durch den Boden begrenzt ist. In der Regel weist die Hülle eine Länge auf, die größer als ein Abstand der beiden Außenwände des Profils ist. Hierbei wird einerseits das jeweilige Verstärkungselement mit seinem Boden voran durch die jeweilige Aufnahmeöffnung der zweiten Außenwand hindurch in dem Profil angeordnet, wobei die Befestigungsfläche der ersten Außenwand zwischen einem jeweiligen Tragteil und dem Boden des Verstärkungselements angeordnet wird, wobei die beiden Durchgangslöcher, also das Durchgangsloch in der ersten Außenwand und das Durchgangsloch in dem Boden, zueinander fluchtend angeordnet werden, wobei andererseits der Stift der Befestigungsanordnung durch die beiden Durchgangslöcher hindurchgeführt wird, wobei die Befestigungsfläche der ersten Außenwand und der Boden des Verstärkungselements über den Stift zwischen dem Tragteil und dem Kopf der Befestigungsanordnung befestigt werden, wobei die Hülle des Verstärkungselements von einem Rand der Aufnahmeöffnung der zweiten Außenwand des Profils umschlossen wird.The method according to the invention is provided for connecting a profile and at least one support part to one another with at least one fastening arrangement and at least one reinforcing element, the profile having a first outer wall with a fastening surface and a through hole and a second outer wall with at least one receiving opening. The at least one fastening arrangement has a pin and a head. The at least one reinforcing element has a base with a through hole and a shell oriented perpendicular to the base, the shell being delimited on one side by the base. As a rule, the shell has a length that is greater than a distance between the two outer walls of the profile. Here, on the one hand, the respective reinforcing element is arranged with its bottom first through the respective receiving opening of the second outer wall in the profile, the fastening surface of the first outer wall being arranged between a respective support part and the bottom of the reinforcing element, the two through holes, i.e. the through hole in the first outer wall and the through hole in the floor, are arranged in alignment with one another, on the other hand the pin of the fastening arrangement is passed through the two through holes, the fastening surface of the first outer wall and the bottom of the reinforcement element via the pin between the support part and the head of the fastening arrangement be attached, wherein the shell of the reinforcing element is enclosed by an edge of the receiving opening of the second outer wall of the profile.
Bei dem Verfahren kann als Befestigungsanordnung eine Verschraubungsanordnung verwendet werden, die als Stift eine Schraube und als Kopf eine Mutter aufweist, wobei eine als Anschraubfläche ausgebildete Befestigungsfläche und der Boden des Verstärkungselements zwischen dem Tragteil und der Mutter befestigt werden.A screw arrangement can be used as the fastening arrangement in the method which has a screw as a pin and a nut as a head, a fastening surface designed as a screw-on surface and the base of the reinforcing element being fastened between the support part and the nut.
Das Verfahren kann für ein als Hohlprofil ausgebildetes Profil durchgeführt werden. Alternativ oder ergänzend kann mit dem Verfahren ein Tragteil für ein Fahrzeug an einem Hohlprofil des Fahrzeugs befestigt werden. Je nach Definition kann dabei das Profil an dem Tragteil befestigt und/oder das Tragteil an dem Profil befestigt werden, wenn das Tragteil und das Profil miteinander verbunden werden.The method can be carried out for a profile designed as a hollow profile. Alternatively or in addition, the method can be used to fasten a support part for a vehicle to a hollow profile of the vehicle. Depending on the definition, the profile can be attached to the supporting part and / or the supporting part can be attached to the profile when the supporting part and the profile are connected to one another.
In Ausgestaltung des Verfahrens wird zunächst das Verstärkungselement mit seinem Boden voran durch die Aufnahmeöffnung der zweiten Außenwand hindurch in dem Profil angeordnet, wobei die erste Außenwand zwischen dem Tragteil und dem Boden des Verstärkungselements angeordnet wird, wobei die beiden Durchgangslöcher zueinander fluchtend angeordnet werden, wobei danach der Stift der Befestigungsanordnung durch die Durchgangslöcher hindurchgeführt wird, wobei die erste Außenwand und der Boden des Verstärkungselements über den Stift zwischen dem Tragteil und dem Kopf der Befestigungsanordnung befestigt werden. In einer alternativen Reihenfolge wird zunächst der Stift der Befestigungsanordnung durch das Durchgangsloch der ersten Außenwand geführt. Danach wird das Verstärkungselement mit seinem Boden voran durch die Aufnahmeöffnung der zweiten Außenwand hindurch in dem Profil angeordnet, wobei die erste Außenwand zwischen dem Tragteil und dem Boden des Verstärkungselements angeordnet wird. Danach werden die erste Außenwand und der Boden des Verstärkungselements über den Stift in den beiden Durchgangslöchern zwischen dem Tragteil und dem Kopf der Befestigungsanordnung befestigt. Falls die Aufnahmeöffnung in der zweiten Außenwand einen umlaufenden Kragen aufweist, wird die darin eingesetzte Wand des Verstärkungselements von diesem begrenzt, d. h. zumindest teilweise, ggf. vollständig umschlossen und abgestützt.In an embodiment of the method, the reinforcing element is first arranged with its bottom first through the receiving opening of the second outer wall in the profile, the first outer wall being arranged between the support part and the bottom of the reinforcing element, the two through holes being arranged in alignment with one another, after which the pin of the fastening arrangement is passed through the through holes, the first outer wall and the bottom of the reinforcing element being fastened via the pin between the support part and the head of the fastening arrangement. In an alternative sequence, the pin of the fastening arrangement is first guided through the through hole in the first outer wall. Then the reinforcement element is arranged with its bottom first through the receiving opening of the second outer wall in the profile, the first outer wall being arranged between the support part and the bottom of the reinforcement element. The first outer wall and the bottom of the reinforcement element are then fastened via the pin in the two through holes between the support part and the head of the fastening arrangement. If the receiving opening in the second outer wall has a circumferential collar, the wall of the reinforcing element inserted therein is delimited by the latter, i. H. at least partially, possibly completely enclosed and supported.
Weiterhin ist es möglich, dass an der Hülle des Verstärkungselements bzw. an deren Wandung mindestens ein nach außen orientierter, seitlich federnder Clip angeordnet ist, der beim Einführen bzw. Einfügen des Verstärkungselements in einen Bereich des Profils, der von den Außenwänden und mindestens einer Seitenwand des Profils umschlossen ist, mit dem Rand der Aufnahmeöffnung des Profils in Berührung gerät, ausgehend von einer nach außen orientierten Stellung von dem Rand dabei nach innen gedrückt wird und nach Passieren des Rands, wenn sich der mindestens eine Clip in dem umschlossenen Bereich befindet, weiter in die nach außen orientierte Stellung schnappt. Der mindestens eine Clip weist in Ausgestaltung ein weitgehend dreieckiges Profil auf.Furthermore, it is possible that at least one outwardly oriented, laterally resilient clip is arranged on the shell of the reinforcement element or on its wall, which when the reinforcement element is inserted or inserted into an area of the profile that is separated from the outer walls and at least one side wall of the profile is enclosed, comes into contact with the edge of the receiving opening of the profile, starting from an outwardly oriented position is pressed inward by the edge and after passing the edge when the at least one clip is in the enclosed area, continues snaps into the outward-facing position. In one embodiment, the at least one clip has a largely triangular profile.
Außerdem weist die Hülle und somit das Verstärkungselement auf einer Seite, die dem Boden abgewandt ist, ebenfalls eine Aufnahmeöffnung auf, durch die der Kopf der Befestigungsanordnung und ggf. auch der Stift der Befestigungsanordnung eingeführt wird. An dem Rand der Aufnahmeöffnung der Hülle des Verstärkungselements kann zusätzlich ein umlaufender Flansch angeordnet sein, der auf der zweiten Außenwand des Profils aufliegt, wenn der Boden und die Hülle des Verstärkungselements in dem Profil angeordnet ist, wobei ein Abstand zwischen dem Boden und dem Flansch der Verstärkungselements im Rahmen üblicher Fertigungstoleranzen weitgehend einem Abstand der beiden Außenwände des Profils entspricht. Das Profil bzw. ein von dem Profil umschlossener Bereich weist einen viereckigen Querschnitt auf.In addition, the casing and thus the reinforcement element also have a receiving opening on a side facing away from the floor, through which the head of the fastening arrangement and possibly also the pin of the fastening arrangement are inserted. At the edge of the receiving opening of the shell of the reinforcement element, a circumferential flange can also be arranged, which rests on the second outer wall of the profile when the bottom and the shell of the reinforcement element is arranged in the profile, with a distance between the bottom and the flange of the Reinforcing element largely corresponds to a distance between the two outer walls of the profile within the scope of customary manufacturing tolerances. The profile or an area enclosed by the profile has a square cross section.
Weiterhin kann die Aufnahmeöffnung in der zweiten Außenwand des Profils einen nach innen, d. h. in Richtung der ersten Außenwand orientierten umlaufenden Kragen aufweisen, der dazu ausgebildet ist, die Wand des Verstärkungselements zu begrenzen, bspw. zu umschließen und innerhalb des Profils abzustützen. Ein derartiger Kragen kann je nach Definition Teil des Verstärkungssystems sein.Furthermore, the receiving opening in the second outer wall of the profile can have an inward, d. H. have circumferential collar oriented in the direction of the first outer wall, which collar is designed to delimit the wall of the reinforcing element, for example to enclose it and to support it within the profile. Such a collar can, depending on the definition, be part of the reinforcement system.
Dabei kann der Querschnitt regelmäßig viereckig, bspw. rechteckig oder quadratisch sein, wobei die beiden Außenwände zueinander parallel angeordnet sind. In diesem Fall weist die Wandung der Hülle eine gleichmäßige Länge auf, wobei die Aufnahmeöffnung am Rand der Hülle des Verstärkungselements parallel zu dem Boden des Verstärkungselements orientiert ist. Alternativ kann der Querschnitt unregelmäßig viereckig, bspw. trapezförmig sein, wobei die beiden Außenwände zueinander unter einem spitzen Winkel angeordnet sind. In diesem Fall weist die Wandung der Hülle eine ungleichmäßige Länge auf, wobei die Aufnahmeöffnung am Rand der Hülle des Verstärkungselements entsprechend unter einem spitzen Winkel zu dem Boden des Verstärkungselements orientiert ist. Falls die Hülle des Verstärkungselements in möglicher Ausgestaltung an ihrer Wandung den mindestens einen nach außen orientierten Clip und am Rand der Wandung den umlaufenden Flansch aufweist, ist es möglich, dass der Rand der zweiten Außenwand des Profils, der die Aufnahmeöffnung des Profils umschließt, zwischen dem Flansch und dem mindestens einen Clip der Wandung angeordnet, bspw. eingeklemmt wird.The cross-section can regularly be square, for example rectangular or square, the two outer walls being arranged parallel to one another. In this case, the wall of the shell has a uniform length, the receiving opening on the edge of the shell of the reinforcement element being oriented parallel to the bottom of the reinforcement element. Alternatively, the cross section can be irregularly square, for example trapezoidal, with the two outer walls being arranged at an acute angle to one another. In this case, the wall of the shell has an uneven length, the receiving opening on the edge of the shell of the reinforcement element being oriented correspondingly at an acute angle to the bottom of the reinforcement element. If the shell of the reinforcement element has the at least one outwardly oriented clip on its wall and the circumferential flange on the edge of the wall, it is possible that the edge of the second outer wall of the profile, which surrounds the receiving opening of the profile, between the Flange and the at least one clip of the wall arranged, for example. Is clamped.
Das vorgestellte Verstärkungselement des Verstärkungssystems ist für eine Verschraubung in einem Hohlprofil ausgebildet. Mit dem Verstärkungselement wird das an dem Tragteil zu verschraubende Hohlprofil verstärkt bzw. stabilisiert. Dabei kann das Verstärkungselement als örtliche Verstärkung in das Hohlprofil eingebracht und/oder eingesetzt werden. Dabei wird die erste Außenwand des bspw. als Hohlprofil ausgebildeten Profils zwischen dem Tragteil und dem Boden des Verstärkungselements eingeklemmt. Eine äußere Abmessung und/oder Kontur, bspw. ein Außendurchmesser, der Hülle bzw. der Wandung der Hülle ist zu einer inneren Abmessung und/oder Kontur, bspw. zu einem Innendurchmesser, des Rands der Aufnahmeöffnung passförmig ausgebildet, wobei die äußere Abmessung, bspw. der Außendurchmesser, und die innere Abmessung, bspw. der Innendurchmesser, im Rahmen üblicher Fertigungstoleranzen gleich sein können. In der Regel ist die äußere Abmessung, bspw. der Außendurchmesser, mindestens so groß wie die innere Abmessung, bspw. der Innendurchmesser, üblicherweise etwas größer. Die Hülle des Verstärkungselements stützt sich an der gegenüberliegenden zweiten Außenwand des Profils, bspw. an dem umlaufenden Kragen der Aufnahmeöffnung ab, wobei das Hebelgesetz ausgenutzt wird. Hierbei wird die Hülle des Verstärkungselements von dem Rand der Aufnahmeöffnung an der zweiten Außenwand des Profils abgestützt.The presented reinforcement element of the reinforcement system is designed for screwing in a hollow profile. The hollow profile to be screwed to the supporting part is reinforced or stabilized with the reinforcement element. Here can the reinforcement element can be introduced and / or used as a local reinforcement in the hollow profile. The first outer wall of the profile, for example designed as a hollow profile, is clamped between the support part and the bottom of the reinforcement element. An outer dimension and / or contour, for example an outer diameter, of the shell or the wall of the shell is designed to fit an inner dimension and / or contour, for example to an inner diameter, of the edge of the receiving opening, the outer dimension, for example The outer diameter and the inner dimension, for example the inner diameter, can be the same within the framework of customary manufacturing tolerances. As a rule, the outer dimension, for example the outer diameter, is at least as large as the inner dimension, for example the inner diameter, usually somewhat larger. The shell of the reinforcement element is supported on the opposite, second outer wall of the profile, for example on the circumferential collar of the receiving opening, the law of leverage being used. Here, the shell of the reinforcement element is supported by the edge of the receiving opening on the second outer wall of the profile.
Mit dem Verstärkungssystem ist im Vergleich zu bekannten Anordnungen eine Gewichts- und Kostenersparnis erreichbar. Eine Umsetzung ist auch bei geringen Bauraumverhältnissen möglich.With the reinforcement system, weight and cost savings can be achieved compared to known arrangements. An implementation is also possible with limited installation space.
Das Verstärkungselement kann in einem offenen Profil oder einem geschlossenen Profil zum Einsatz kommen. Es ist dazu ausgebildet, die Anschraubfläche an der ersten Außenwand des Profils gegen Verkippen und/oder Verformen abzustützen, in dem es über seine Hülle Kräfte an die gegenüberliegende zweite Außenwand des Profils weiterleitet und somit einen gesamten Querschnitt des Profils, der zwischen den beiden Außenwänden angeordnet ist, zur Abstützung nutzt. Das Verstärkungselement kann aus verschiedenen Materialien, wie bspw. Kunststoff, insbesondere glasfaserverstärktem Kunststoff (GFK), kohlefaserverstärktem Kunststoff (CFK), Aluminiumguss, Magnesiumguss etc. gefertigt sein, wobei aus Kostengründen vorzugsweise faserverstärkter Kunststoff, z. B. PP GF40 bzw. Polypropylen mit einem Langglasfaseranteil von 40%, verwendet werden kann. Das Verstärkungselement kann als Montageteil, bspw. nach einer Lackierung des Profils, in das Profil eingesteckt und ggfs. durch einen Hinterschnitt, z. B. mittels dem mindestens einen federnden Clip, in dem Profil formschlüssig in Position gehalten werden.The reinforcement element can be used in an open profile or a closed profile. It is designed to support the screw-on surface on the first outer wall of the profile against tilting and / or deformation by transferring forces to the opposite second outer wall of the profile via its shell and thus an entire cross-section of the profile, which is arranged between the two outer walls is used for support. The reinforcement element can be made of various materials, such as plastic, in particular glass fiber reinforced plastic (GRP), carbon fiber reinforced plastic (CFRP), cast aluminum, cast magnesium, etc., whereby for reasons of cost, preferably fiber-reinforced plastic, e.g. B. PP GF40 or polypropylene with a long glass fiber content of 40% can be used. The reinforcement element can be inserted into the profile as an assembly part, for example after the profile has been painted, and if necessary, through an undercut, e.g. B. be held positively in position in the profile by means of the at least one resilient clip.
Eine Rastfunktion des Verstärkungselements kann in möglicher Ausgestaltung als Montagehilfe ausgelegt sein, wobei eine mit dem Verstärkungselement bereitgestellte Verstärkung auch nach endgültiger Befestigung, bspw. Verschraubung, des Tragteils an Ort und Stelle des Profils verbleibt. Die Rastfunktion des Verstärkungselements kann bei entsprechender Dimensionierung auch zur zusätzlichen Kraftübertragung in axialer Richtung der Verschraubung durch die Verschraubungsanordnung dienen. Durch die endgültige Befestigung, bspw. Verschraubung, wird das Verstärkungselement im Profil fest fixiert und steift den Bereich, der von dem Profil umschlossen ist, bei ausreichender Dimensionierung gegen plastische Verformung aus. Das Profil kann für ein Fahrzeug, bspw. für ein Karosserieteil, etwa eine Tür, insbesondere eine Heckklappe, verwendet werden. Das Verstärkungselement kann auch in einem kleinen, filigranen Profil zum Einsatz kommen, da ein dafür benötigter Bauraum dennoch ausreichend ist.A latching function of the reinforcing element can be designed as an assembly aid in a possible embodiment, with a reinforcement provided with the reinforcing element remaining in place of the profile even after the supporting part has been finally fastened, for example screwed. The latching function of the reinforcement element can also be used for additional force transmission in the axial direction of the screw connection through the screw arrangement, if dimensioned accordingly. As a result of the final fastening, for example screwing, the reinforcing element is firmly fixed in the profile and stiffens the area that is enclosed by the profile against plastic deformation if the dimensions are adequate. The profile can be used for a vehicle, for example for a body part, for example a door, in particular a tailgate. The reinforcement element can also be used in a small, filigree profile, since the space required for this is still sufficient.
Weitere Vorteile und Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich aus der Beschreibung und den beiliegenden Zeichnungen.Further advantages and configurations of the invention emerge from the description and the accompanying drawings.
Es versteht sich, dass die voranstehend genannten und die nachstehend noch zu erläuternden Merkmale nicht nur in der jeweils angegebenen Kombination, sondern auch in anderen Kombinationen oder in Alleinstellung verwendbar sind, ohne den Rahmen der vorliegenden Erfindung zu verlassen.It goes without saying that the features mentioned above and those yet to be explained below can be used not only in the respectively specified combination, but also in other combinations or on their own, without departing from the scope of the present invention.
Die Erfindung ist anhand von Ausführungsformen in den Zeichnungen schematisch dargestellt und wird unter Bezugnahme auf die Zeichnungen schematisch und ausführlich beschrieben.
-
1 zeigt in schematischer Darstellung eine erste Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verstärkungssystems. -
2 zeigt in schematischer Darstellung Varianten der ersten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verstärkungssystems. -
3 zeigt in schematischer Darstellung eine zweite Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verstärkungssystems. -
4 zeigt in schematischer Darstellung eine dritte Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verstärkungssystems. -
5 zeigt in schematischer Darstellung eine vierte Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verstärkungssystems. -
6 zeigt in schematischer Darstellung ein System, das aus dem Stand der Technik bekannt ist. -
7 zeigt in schematischer Darstellung eine fünfte Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verstärkungssystems. -
8 zeigt in schematischer Darstellung eine Ausführungsform der erfindungsgemäßen Verbindungsanordnung.
-
1 shows a schematic representation of a first embodiment of the reinforcement system according to the invention. -
2 shows a schematic representation of variants of the first embodiment of the reinforcement system according to the invention. -
3 shows a schematic representation of a second embodiment of the reinforcement system according to the invention. -
4th shows a schematic representation of a third embodiment of the reinforcement system according to the invention. -
5 shows a fourth embodiment of the reinforcement system according to the invention in a schematic representation. -
6th shows a schematic representation of a system which is known from the prior art. -
7th shows a schematic representation of a fifth embodiment of the amplification system according to the invention. -
8th shows a schematic representation of an embodiment of the connection arrangement according to the invention.
Die Figuren werden zusammenhängend und übergreifend beschrieben, gleichen Komponenten sind dieselben Bezugsziffern zugeordnet.The figures are described in a coherent and comprehensive manner, the same components are assigned the same reference numbers.
Das Profil
Die Verschraubungsanordnung
Zum Verbinden des Tragteils
Hierbei ist es bei einer alternativen Montagereihenfolge möglich, dass zunächst der Stift
Wie
In
Die Clips
Eine mit dem Verstärkungselement
Die in
Bei allen in den
Das Profil
Die Verschraubungsanordnung
Außerdem weist die der Hülle
Zum Befestigen des Tragteils
Hierbei ist es bei einer alternativen Montagereihenfolge möglich, dass zunächst das Verstärkungselement
Wie
In
Die Clips
Da der Rand der zweiten Aufnahmeöffnung
Das Profil
Die Verschraubungsanordnung
Zum Befestigen des Profils
Wie
In
Die Clips
Eine mit dem Verstärkungselement
Das Profil
Die Verschraubungsanordnung
Außerdem weist die Hülle
Zum Befestigen des Profils
Wie
In
Die Clips
Da der Rand der zweiten Aufnahmeöffnung
Da dieses System
Das Profil
Die Verschraubungsanordnung
Zum Verbinden des Tragteils
Wie
In
Die anhand von
Dabei weist das Profil eine erste Außenwand mit einer Befestigungsfläche und sechs Durchgangslöchern und eine zweite Außenwand mit einer länglichen Aufnahmeöffnung auf, die bzw. deren Querschnittsfläche entsprechend einer in
BezugszeichenlisteList of reference symbols
- 22
- TragteilSupport part
- 44th
- Profilprofile
- 66th
- VerschraubungsanordnungScrew arrangement
- 8, 8a, 8b, 8c8, 8a, 8b, 8c
- VerstärkungselementReinforcement element
- 1010
- AußenwandOuter wall
- 1212
- DurchgangslochThrough hole
- 1414th
- AußenwandOuter wall
- 1616
- AufnahmeöffnungReceiving opening
- 1818th
- SeitenwandSide wall
- 2020th
- Stiftpen
- 2222nd
- Muttermother
- 2424
- HülleShell
- 2626th
- Bodenground
- 2828
- DurchgangslochThrough hole
- 2929
- ClipClip
- 3030th
- Linieline
- 3232
- Pfeilarrow
- 3434
- DoppelpfeilDouble arrow
- 102102
- TragteilSupport part
- 104104
- Profilprofile
- 106106
- VerschraubungsanordnungScrew arrangement
- 108108
- VerstärkungselementReinforcement element
- 110110
- AußenwandOuter wall
- 112112
- DurchgangslochThrough hole
- 114114
- AußenwandOuter wall
- 116116
- AufnahmeöffnungReceiving opening
- 118118
- SeitenwandSide wall
- 120120
- Stiftpen
- 122122
- Muttermother
- 124124
- HülleShell
- 126126
- Bodenground
- 128128
- DurchgangslochThrough hole
- 129129
- ClipClip
- 130130
- Linieline
- 132, 134132, 134
- DoppelpfeilDouble arrow
- 140140
- Flanschflange
- 202202
- TragteilSupport part
- 204204
- Profilprofile
- 206206
- VerschraubungsanordnungScrew arrangement
- 208208
- VerstärkungselementReinforcement element
- 210210
- AußenwandOuter wall
- 212212
- DurchgangslochThrough hole
- 214214
- AußenwandOuter wall
- 216216
- AufnahmeöffnungReceiving opening
- 218218
- SeitenwandSide wall
- 220220
- Stiftpen
- 222222
- Muttermother
- 224224
- HülleShell
- 226226
- Bodenground
- 228228
- DurchgangslochThrough hole
- 229229
- ClipClip
- 230230
- Linieline
- 232232
- Pfeilarrow
- 234234
- DoppelpfeilDouble arrow
- 302302
- TragteilSupport part
- 304304
- Profilprofile
- 306306
- VerschraubungsanordnungScrew arrangement
- 308308
- VerstärkungselementReinforcement element
- 310310
- AußenwandOuter wall
- 312312
- DurchgangslochThrough hole
- 314314
- AußenwandOuter wall
- 316316
- AufnahmeöffnungReceiving opening
- 318318
- SeitenwandSide wall
- 320320
- Stiftpen
- 322322
- Muttermother
- 324324
- HülleShell
- 326326
- Bodenground
- 328328
- DurchgangslochThrough hole
- 329329
- ClipClip
- 330330
- Linieline
- 332, 334332, 334
- DoppelpfeilDouble arrow
- 340340
- Flanschflange
- 400400
- Systemsystem
- 402402
- TragteilSupport part
- 404404
- Profilprofile
- 406406
- VerschraubungsanordnungScrew arrangement
- 410410
- AußenwandOuter wall
- 412412
- DurchgangslochThrough hole
- 414414
- AußenwandOuter wall
- 416416
- AufnahmeöffnungReceiving opening
- 420420
- Stiftpen
- 422422
- Muttermother
- 430, 432430, 432
- Linieline
- 434434
- DoppelpfeilDouble arrow
- 436436
- Pfeilarrow
- 502502
- TragteilSupport part
- 504504
- Profilprofile
- 506506
- VerschraubungsanordnungScrew arrangement
- 508508
- VerstärkungselementReinforcement element
- 510510
- AußenwandOuter wall
- 512512
- DurchgangslochThrough hole
- 514514
- AußenwandOuter wall
- 516516
- AufnahmeöffnungReceiving opening
- 517517
- Kragencollar
- 518518
- SeitenwandSide wall
- 520520
- Stiftpen
- 522522
- Muttermother
- 524524
- HülleShell
- 526526
- Bodenground
- 528528
- DurchgangslochThrough hole
- 530530
- Linieline
- 532532
- Pfeilarrow
- 534534
- DoppelpfeilDouble arrow
- 600600
- VerbindungsanordnungConnection arrangement
- 608a, 608b, 608c, 608d, 608e, 608f608a, 608b, 608c, 608d, 608e, 608f
- VerstärkungselementReinforcement element
- 607a, 607b, 607c, 607d, 607e607a, 607b, 607c, 607d, 607e
- VerbindungselementConnecting element
- 609a, 609b, 609c609a, 609b, 609c
- ClipClip
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Family Applications (1)
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---|---|
DE (1) | DE102019210838B3 (en) |
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2019
- 2019-07-22 DE DE102019210838.5A patent/DE102019210838B3/en active Active
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Legal Events
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