DE102021106754B3

DE102021106754B3 - repair procedures

Info

Publication number: DE102021106754B3
Application number: DE102021106754.5A
Authority: DE
Inventors: Tobias Gottfried-Kremp
Original assignee: Dr Ing HCF Porsche AG
Current assignee: Dr Ing HCF Porsche AG
Priority date: 2021-03-19
Filing date: 2021-03-19
Publication date: 2022-02-03
Anticipated expiration: 2041-03-20
Also published as: GB2607163B; CN115107877A; GB2607163A; GB202203828D0

Abstract

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zum Reparieren eines als Metallgussbauteil hergestellten Tragstrukturteils (4) einer Fahrzeugkarosserie (2), wobei das Tragstrukturteil (4) eine Reparaturzone (9) aufweist, in der bei Überlastung des Tragstrukturteils (4) eine Beschädigung (8) des Tragstrukturteils (4) erfolgen kann, und wobei das Tragstrukturteil (4) zumindest in der Reparaturzone (9) eine Rippenstruktur (10) aufweist, die an einer Längsseite des Tragstrukturteils (4) offene Kammern (11) am Tragstrukturteil (4) ausbildet.Im Falle einer Beschädigung (8) des Tragstrukturteils (4) in der Reparaturzone (9) wird die Rippenstruktur (10) zum Anbringen einer das Tragstrukturteil (4) in der Reparaturzone (9) verstärkenden Verstärkung (12) genutzt.The present invention relates to a method for repairing a supporting structure part (4) of a vehicle body (2) produced as a cast metal component, the supporting structure part (4) having a repair zone (9) in which damage (8) to the support structure part (4), and wherein the support structure part (4) has a rib structure (10), at least in the repair zone (9), which forms open chambers (11) on the support structure part (4) on a longitudinal side of the support structure part (4).Im In the event of damage (8) to the support structure part (4) in the repair zone (9), the rib structure (10) is used to attach a reinforcement (12) that reinforces the support structure part (4) in the repair zone (9).

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zum Reparieren eines als Metallgussbauteil hergestellten Tragstrukturteils einer Fahrzeugkarosserie. Die Erfindung betrifft außerdem ein Fahrzeug, das zumindest ein zur Durchführung des Verfahrens ausgestaltetes bzw. geeignetes Tragstrukturteil aufweist oder das zumindest ein mit Hilfe des Verfahrens repariertes Tragstrukturteil aufweist.The present invention relates to a method for repairing a support structure part of a vehicle body that is produced as a cast metal component. The invention also relates to a vehicle which has at least one supporting structure part designed or suitable for carrying out the method or which has at least one supporting structure part repaired with the aid of the method.

Eine Fahrzeugkarosserie weist insbesondere bei einem Personenkraftwagen Tragstrukturteile auf, die sich durch eine hohe Steifigkeit und Stabilität auszeichnen, um im Betrieb des Fahrzeugs Kräfte und Momente aufnehmen und übertragen zu können. Bislang ist es üblich, derartige Tragstrukturteile mittels einer Vielzahl von Blechformteilen aufzubauen. Dies hat den Nachteil, dass vergleichsweise viele Einzelteile hergestellt, manipuliert und miteinander verbunden werden müssen. Der hierzu erforderliche Aufwand, insbesondere auch im Hinblick auf einzuhaltende Toleranzen, ist vergleichsweise groß. Es ist daher bei modernen Fahrzeugen ein Trend zu beobachten, Tragstrukturteile als Metallgussbauteile herzustellen, was durch moderne Gussverfahren ermöglicht wird, die auch die Herstellung von Gussbauteilen mit geringen Wandstärken ermöglichen. Von besonderem Interesse sind dabei sogenannte Groß-Gussbauteile, die beispielsweise im Bereich einer Vorderachse oder einer Hinterachse des Fahrzeugs mehrere Längsträger und Querträger zusammenfassen.In the case of a passenger car in particular, a vehicle body has support structure parts which are characterized by high rigidity and stability in order to be able to absorb and transmit forces and moments when the vehicle is in operation. It has hitherto been customary to construct such support structure parts using a large number of shaped sheet metal parts. This has the disadvantage that a comparatively large number of individual parts have to be manufactured, manipulated and connected to one another. The effort required for this, in particular with regard to the tolerances to be maintained, is comparatively large. A trend can therefore be observed in modern vehicles to produce support structure parts as cast metal components, which is made possible by modern casting processes that also enable the production of cast components with small wall thicknesses. Of particular interest are so-called large cast components, which, for example, combine several longitudinal members and cross members in the area of a front axle or a rear axle of the vehicle.

Problematisch bei Tragstrukturteilen, die als Metallgussbauteile hergestellt sind, ist der Crash-Fall des Fahrzeugs, bei dem es innerhalb des Metallgussbauteils zu einer Beschädigung, insbesondere zu einem Riss, kommt. Durch die dünnwandige Struktur dieser Metallgussbauteile lässt sich ein Riss nicht schweißen, ohne dass es dabei zu einer Schwächung benachbarter Bereiche z.B. durch Verzug kommt. Die Reparatur einer Fahrzeugkarosserie, bei der ein als Metallgussbauteil hergestelltes Tragstrukturteil beschädigt ist, erfolgt daher durch Austausch des Tragstrukturteils. Dies ist aufgrund des hohen Integrationsgrads des als Metallgussbauteil hergestellten Tragstrukturteils mit einem enormen Aufwand verbunden. Im Unterschied dazu muss bei einem Tragstrukturteil, das aus einer Vielzahl von Blechformteilen zusammengebaut ist, letztlich nur eine geringe Anzahl von Blechformteilen ausgetauscht werden, um das Tragstrukturteil zu reparieren.A problem with supporting structure parts that are produced as cast metal components is the event of a vehicle crash, in which damage, in particular a crack, occurs within the cast metal component. Due to the thin-walled structure of these cast metal components, a crack cannot be welded without weakening neighboring areas, e.g. due to distortion. The repair of a vehicle body in which a supporting structure part produced as a cast metal component is damaged is therefore carried out by replacing the supporting structure part. Due to the high degree of integration of the support structure part, which is produced as a cast metal component, this involves enormous effort. In contrast to this, in the case of a supporting structure part that is assembled from a large number of shaped sheet metal parts, ultimately only a small number of shaped sheet metal parts have to be exchanged in order to repair the supporting structure part.

Aus der DE 100 60 784 A1 ist ein Heckmodul für ein Kraftfahrzeug bekannt, wobei das Heckmodul zur wirtschaftlichen Reparatur ein Heckmittelstück mit einem über Deformationselemente an zwei Längsträgern angeschraubtem Stoßfänger-Biegeträger aufweist.From the DE 100 60 784 A1 a rear module for a motor vehicle is known, the rear module having a rear center piece with a bumper bending beam bolted to two side members via deformation elements for economical repair.

Aus der DE 10 2018 219 987 A1 ist ein weiteres Heckmodul für ein Kraftfahrzeug bekannt, wobei dieses Heckmodul eine Stoßfängerverstärkung aufweist, die mit dem Rohbau des Kraftfahrzeugs verschraubt ist.From the DE 10 2018 219 987 A1 Another rear module for a motor vehicle is known, this rear module having a bumper reinforcement which is screwed to the body shell of the motor vehicle.

Die EP 2 091 786 B1 offenbart einen Stoßfängerträger eines Kraftfahrzeugs, der einen Stoßdämpfer aufweist, wobei der Stoßdämpfer eine Vielzahl von Verstärkungsrippen besitzt und mit einem Aluminiumschaum ausgeschäumt ist.the EP 2 091 786 B1 discloses a bumper support of a motor vehicle which has a shock absorber, the shock absorber having a multiplicity of reinforcing ribs and being filled with an aluminum foam.

Die DE 198 13 548 A1 zeigt eine Frontstruktur eines Kraftfahrzeugs, die an zwei Längsträgern des Kraftfahrzeugrohbaus verschweißt ist, wobei im Reparaturfall die Schweißverbindungen gelöst werden und ein Ersatzteil angeschraubt wird.the DE 198 13 548 A1 shows a front structure of a motor vehicle, which is welded to two side members of the motor vehicle shell, with the welded joints being released and a replacement part being screwed on in the event of repairs.

Die US 2018/0 244 225 A1 zeigt eine Frontstruktur eines Kraftfahrzeugs, die über austauschbare Halter an zwei Längsträgern des Kraftfahrzeugrohbaus befestigt ist, wodurch eine Reparatur bei einer Beschädigung der Frontstruktur vereinfacht wird.the US 2018/0 244 225 A1 shows a front structure of a motor vehicle, which is fastened to two side members of the motor vehicle shell via exchangeable holders, which simplifies repairs in the event of damage to the front structure.

Die DE 10 2008 027 168 A1 offenbart ein Verfahren zum Reparieren eines hohl ausgeführten Trägers eines Kraftfahrzeugrohbaus, wobei ein beschädigter Bereich abgetrennt wird, in einem Hohlraum des Trägers zwei Verbindungsteile eingeschoben und am Träger befestigt werden, wobei ferner die Verbindungsteile aus dem Hohlraum herausragen, ein ebenfalls hohl ausgeführtes Ersatzelement auf die herausragenden Abschnitte der Verbindungsteile aufgeschoben wird und das Ersatzelement mit dem Träger verschweißt wird.the DE 10 2008 027 168 A1 discloses a method for repairing a hollow carrier of a motor vehicle shell, a damaged area being severed, two connecting parts being inserted in a cavity in the carrier and being fastened to the carrier, with the connecting parts also protruding from the cavity, a likewise hollow replacement element being placed on the protruding ones Sections of the connecting parts is pushed and the replacement element is welded to the carrier.

Die vorliegende Erfindung beschäftigt sich mit dem Problem, für die Reparatur eines als Metallgussbauteil hergestellten Tragstrukturteils einer Fahrzeugkarosserie einen verbesserten Weg aufzuzeigen, der sich insbesondere durch eine preiswert realisierbare Reparatur auszeichnet.The present invention deals with the problem of demonstrating an improved way of repairing a support structure part of a vehicle body produced as a cast metal component, which is characterized in particular by a repair that can be implemented inexpensively.

Das erfindungsgemäße Verfahren bzw. ein dafür geeignetes Tragstrukturteil bzw. ein damit ausgestattetes Kraftfahrzeug beruhen auf dem allgemeinen Gedanken, im Tragstrukturteil eine Reparaturzone zu definieren, in der bei Überlastung des Tragstrukturteils mit einer erhöhten Wahrscheinlichkeit eine Beschädigung des Tragstrukturteils erfolgen wird. Eine derartige Reparaturzone lässt sich durch Versuche und durch Berechnungen in Verbindung mit typischen Missbrauchskräften, wie sie z.B. bei einem Crash-Fall auftreten können, ermitteln. Des Weiteren wird vorgeschlagen, das Tragstrukturteil zumindest in der Reparaturzone mit einer Rippenstruktur auszustatten, die an einer Längsseite des Tragstrukturteils offene Kammern am Tragstrukturteil ausbildet. Eine derartige, offene Kammern ausbildende Rippenstruktur lässt sich bei einem als Metallgussbauteil hergestellten Tragstrukturteil besonders einfach realisieren. Beispielsweise sind die Kammern in einer Auszugsrichtung eines Gussformkerns offen.The method according to the invention and a suitable support structure part or a motor vehicle equipped therewith are based on the general idea of defining a repair zone in the support structure part in which there is an increased probability of damage to the support structure part if the support structure part is overloaded. A repair zone of this type can be determined by tests and by calculations in connection with typical misuse forces, such as can occur in the event of a crash, for example. Furthermore, it is proposed that the support structure part be provided with a rib at least in the repair zone equip structure that forms open chambers on the support structure part on a longitudinal side of the support structure part. Such a rib structure forming open chambers can be implemented particularly easily in the case of a support structure part produced as a cast metal component. For example, the chambers are open in a pull-out direction of a casting mold core.

Im Rahmen des erfindungsgemäßen Reparaturverfahrens kann nun im Falle einer Beschädigung des Tragstrukturteils in der Reparaturzone die Rippenstruktur zum Anbringen einer Verstärkung genutzt werden, wobei die Verstärkung das Tragstrukturteil in der Reparaturzone verstärkt. Hierbei kann eine bereits vorgefertigte Verstärkung zum Einsatz kommen, da das Tragstrukturteil in der Reparaturzone bereits für die Anbringung einer derartigen Verstärkung angepasst bzw. vorbereitet ist. Hierdurch lässt sich eine effiziente Reparatur des Tragstrukturteils durchführen, ohne dass das Tragstrukturteil hierzu vollständig aus der übrigen Fahrzeugkarosserie ausgebaut werden muss. Für die Reparatur des Fahrzeugs reicht es daher grundsätzlich aus, das jeweilige Tragstrukturteil soweit freizulegen, dass die Rippenstruktur in der Reparaturzone zugänglich ist.In the context of the repair method according to the invention, in the event of damage to the support structure part in the repair zone, the rib structure can now be used to attach a reinforcement, with the reinforcement reinforcing the support structure part in the repair zone. A prefabricated reinforcement can be used here, since the support structure part in the repair zone is already adapted or prepared for the attachment of such a reinforcement. As a result, an efficient repair of the supporting structure part can be carried out without the supporting structure part having to be completely removed from the rest of the vehicle body for this purpose. For the repair of the vehicle it is therefore basically sufficient to expose the respective support structure part to such an extent that the rib structure is accessible in the repair zone.

Das Tragstrukturteil kann beispielsweise ein seitlicher Längsträger sein, der sich im Frontbereich oder im Heckbereich des Fahrzeugs befindet und zur Abstützung eines einen Stoßfänger tragenden konventionellen Längsträgers dienen. Ferner kann es sich beim Tragstrukturteil bevorzugt um einen Bestandteil einer Rohbaustruktur der Fahrzeugkarosserie handeln. Insbesondere kann es sich beim Metallgussbauteil um ein Groß-Gussteil handeln, das mehrere Längsträgerabschnitte und mehrere Querträgerabschnitte aufweist und das beispielsweise eine Rohbautragstruktur im Heck oder im Bug des Fahrzeugs bildet.The support structure part can be, for example, a side longitudinal member that is located in the front area or in the rear area of the vehicle and is used to support a conventional longitudinal member that carries a bumper. Furthermore, the support structure part can preferably be a component of a shell structure of the vehicle body. In particular, the cast metal component can be a large cast part that has a plurality of longitudinal member sections and a plurality of cross member sections and that forms, for example, a body shell support structure in the rear or in the front of the vehicle.

Die Beschädigung des Tragstrukturteils kann eine Materialschwächung und insbesondere ein Riss sein.The damage to the supporting structure part can be a weakening of the material and in particular a crack.

Gemäß einer ersten Ausführungsform kann die Verstärkung ein Einsatzteil sein oder durch ein Einsatzteil gebildet sein. Das Einsatzteil ist dabei an seiner Vorderseite als Negativform zur Rippenstruktur ausgestaltet und weist demnach eine zu der Rippenstruktur komplementäre Schlitzstruktur auf. Dieses Einsatzteil kann nun zum Verstärken der Reparaturzone so in das Tragstrukturteil eingesetzt werden, dass Rippen der Rippenstruktur in Schlitze der Schlitzstruktur eindringen. Gleichzeitig werden dadurch die Kammern im Bereich des Einsatzteils zumindest teilweise durch das Einsatzteil ausgefüllt. Hierdurch ergibt sich eine signifikante Aussteifung der Rippenstruktur und somit des Tragstrukturteils durch das darin eingesetzte Einsatzteil. Abschließend wird das Einsatzteil mit dem Tragstrukturteil fest verbunden. Eine derartige Verbindung lässt sich beispielsweise mittels Klebstoff, Nieten, Schrauben, Schweißen, Löten realisieren.According to a first embodiment, the reinforcement can be an insert part or can be formed by an insert part. The front side of the insert part is designed as a negative form of the rib structure and accordingly has a slot structure that is complementary to the rib structure. This insert part can now be inserted into the support structure part to reinforce the repair zone in such a way that ribs of the rib structure penetrate into slots of the slot structure. At the same time, the chambers in the area of the insert are at least partially filled by the insert. This results in a significant stiffening of the rib structure and thus of the supporting structure part due to the insert part inserted therein. Finally, the insert part is firmly connected to the supporting structure part. Such a connection can be realized, for example, by means of adhesive, rivets, screws, welding, soldering.

Das Einsatzteil kann ein Metallteil, z.B. ein Gussteil oder ein Frästeil sein. Ebenso kann das Einsatzteil ein Kunststoffteil sein, insbesondere aus einem faserverstärkten Kunststoff, vorzugsweise aus glasfaserverstärkten oder kohlefaserverstärkten Kunststoff.The insert part can be a metal part, e.g. a cast part or a milled part. Likewise, the insert part can be a plastic part, in particular made of a fiber-reinforced plastic, preferably made of glass-fiber-reinforced or carbon-fiber-reinforced plastic.

Gemäß einer unabhängigen zweiten Ausführungsform kann die Rippenstruktur in der Reparaturzone mehrere Dome mit Schraublöchern aufweisen, die in einem Lochbild angeordnet sind. Die Verstärkung kann nun eine Platte aufweisen oder durch eine Platte gebildet sein, wobei die Platte mehrere Durchtrittslöcher aufweist, die gemäß dem Lochbild angeordnet sind. Die Platte kann nun mittels Schrauben in der Reparaturzone am Tragstrukturteil befestigt werden, wobei die jeweilige Schraube eines der Durchtrittslöcher durchdringt und in eines der Schraublöcher der Dome eingeschraubt wird. Bei dieser zweiten Ausführungsform wird somit das Tragstrukturteil in der Reparaturzone für die bedarfsabhängige nachträgliche Montage der Platte vorbereitet, was die Reparatur des Tragstrukturteils durch Anbringen der Platte vereinfacht. Die in die Rippenstruktur integrierten Dome lassen sich beim Gießen des Tragstrukturteils einfach realisieren, wenn sich ihre Längsachse parallel zur Auszugsrichtung der Gusskerne erstreckt.According to an independent second embodiment, the rib structure in the repair zone can have multiple domes with screw holes that are arranged in a hole pattern. The reinforcement can now have a plate or be formed by a plate, the plate having a plurality of through-holes which are arranged according to the hole pattern. The plate can now be fastened to the supporting structure part in the repair zone by means of screws, with the respective screw penetrating one of the passage holes and being screwed into one of the screw holes in the dome. In this second embodiment, the supporting structure part is thus prepared in the repair zone for the later assembly of the plate, depending on requirements, which simplifies the repair of the supporting structure part by attaching the plate. The domes integrated into the rib structure can be easily realized when casting the support structure part if their longitudinal axis extends parallel to the pull-out direction of the casting cores.

Die Schraublöcher der Dome können vor der Reparatur gewindefrei ausgestaltet sein, wobei zum Anschrauben der Platte gewindeformende Schrauben verwendet werden. Gewindefreie Schraublöcher lassen sich beim Gießen des Tragstrukturteils besonders einfach realisieren. Diese zweite Ausführungsform und die erste Ausführungsform lassen sich auch kombinieren, indem das Einsatzteil mit den Durchtrittsöffnungen gemäß dem Lochbild der Schraublöcher ausgestattet wird, wobei die Schlitzstruktur die Dome berücksichtigen kann.The screw holes of the dome can be designed without a thread before the repair, with self-tapping screws being used to screw on the plate. Unthreaded screw holes can be realized particularly easily when casting the support structure part. This second embodiment and the first embodiment can also be combined in that the insert part is equipped with the passage openings according to the hole pattern of the screw holes, with the slot structure being able to take the domes into account.

Gemäß einer unabhängigen dritten Ausführungsform kann die Verstärkung einen Strukturschaum aufweisen oder durch einen Strukturschaum gebildet sein. Der Strukturschaum wird in der Reparaturzone in die Kammern eingespritzt, derart, dass der Strukturschaum die Kammern ausfüllt und die Rippenstruktur aussteift. Der ausgehärtete Strukturschaum erzeugt eine signifikante Aussteifung und somit Stabilisierung der Rippenstruktur innerhalb der Reparaturzone, was die gewünschte Verstärkung des Tragstrukturteils bewirkt. Der Strukturschaum kann ein Kunststoffschaum oder auch ein Metallschaum sein. Diese dritte Ausführungsform und die zweite Ausführungsform lassen sich auch kombinieren, indem die Kammern vor oder nach dem Anbringen der Platte mit dem Strukturschaum ausgeschäumt werden.According to an independent third embodiment, the reinforcement can have a structural foam or be formed by a structural foam. The structural foam is injected into the chambers in the repair zone in such a way that the structural foam fills the chambers and stiffens the rib structure. The hardened structural foam creates a significant stiffening and thus stabilization of the rib structure within the repair zone, which brings about the desired reinforcement of the supporting structure part. The structural foam can be a plastic foam or a metal foam. This third embodiment and the second embodiment can also be combined in that the chambers are foamed with the structural foam before or after the plate is attached.

Gemäß einer vorteilhaften Weiterbildung der dritten Ausführungsform kann am Tragstrukturteil ein Abdeckelement befestigt werden, das zumindest in der Reparaturzone die Kammern an der Längsseite des Tragstrukturteils abdeckt und das eine in der Reparaturzone angeordnete Schaumeinfüllöffnung aufweist. Dementsprechend kann der Strukturschaum nach dem Befestigen des Abdeckelements am Tragstrukturteil durch die Schaumeinfüllöffnung in die Kammern eingespritzt werden. Dies vereinfacht die Ausbildung eines zusammenhängenden Strukturschaumblocks, der im Bereich der Beschädigung mehrere Kammern ausfüllt und somit im Bereich der Beschädigung die gewünschte Aussteifung des Tragstrukturteils bewirkt. Das Abdeckelement kann ein Kunststoffteil sein. Bevorzugt handelt es sich jedoch um ein Metallteil, insbesondere um ein Blechformteil. Insbesondere kann es sich beim Abdeckteil um die Platte der zweiten Ausführungsform handeln, die hierzu mit der Schaumeinfüllöffnung ausgestattet ist. Das Abdeckelement kann zweckmäßig mit Hilfe von Schrauben am Tragstrukturteil befestigt werden. Hierbei können gewindeformende Schrauben zum Einsatz kommen. Am Tragstrukturteil können Schraubstellen integral ausgeformt sein, die sich zum Anbringen der Schrauben eignen. Derartige Schraubstellen können sich dabei innerhalb und außerhalb der Rippenstruktur befinden.According to an advantageous development of the third embodiment, a cover element can be attached to the support structure part, which covers the chambers on the longitudinal side of the support structure part at least in the repair zone and has a foam filling opening arranged in the repair zone. Accordingly, the structural foam can be injected through the foam filling opening into the chambers after the cover element has been attached to the supporting structure part. This simplifies the formation of a coherent structural foam block which fills several chambers in the area of the damage and thus effects the desired reinforcement of the support structure part in the area of the damage. The cover element can be a plastic part. However, it is preferably a metal part, in particular a shaped sheet metal part. In particular, the cover part can be the plate of the second embodiment, which is equipped with the foam filling opening for this purpose. The cover element can expediently be fastened to the supporting structure part with the aid of screws. Thread-forming screws can be used here. Screw points that are suitable for attaching the screws can be formed integrally on the supporting structure part. Such screw points can be located inside and outside the rib structure.

Gemäß einer anderen Weiterbildung der dritten Ausführungsform können am Tragstrukturteil beiderseits der Beschädigung je ein Abschottelement in die Rippenstruktur eingesetzt werden. Dies erfolgt zweckmäßig vor dem Einspritzen des Strukturschaums und insbesondere vor dem Anbringen des ggf. verwendeten Abdeckelements. Durch die Abschottelemente wird innerhalb der Rippenstruktur ein die Beschädigung aufweisender Bereich abgegrenzt, sodass nur die Kammern innerhalb dieses Bereichs ausgeschäumt werden.According to another development of the third embodiment, a partitioning element can be inserted into the rib structure on the supporting structure part on both sides of the damage. This is expediently done before injecting the structural foam and in particular before attaching the cover element that may be used. The partitioning elements delimit a damaged area within the rib structure, so that only the chambers within this area are filled with foam.

Zweckmäßig kann nach dem Anbringen der Abschottelemente und vor dem Anspritzen des Strukturschaums das vorstehend genannte Abdeckelement am Tragstrukturteil montiert werden, derart, dass das Abdeckelement die Abschottelemente abdeckt. Beim Einspritzen des Strukturschaums durch die Schaumeinfüllöffnung, die zwischen den Abschottelementen liegt, kann sich der Strukturschaum nur noch in dem durch das Tragstrukturteil, die Abschottelemente und das Abdeckelement begrenzten Raum ausbreiten. Hierdurch wird eine besonders effiziente Aussteifung im Bereich der Beschädigung realisiert.After the partitioning elements have been attached and before the structural foam is sprayed on, the aforementioned covering element can expediently be mounted on the supporting structure part in such a way that the covering element covers the partitioning elements. When injecting the structural foam through the foam filling opening, which lies between the partitioning elements, the structural foam can only spread in the space delimited by the supporting structure part, the partitioning elements and the covering element. This results in particularly efficient bracing in the area of damage.

Das Abdeckelement kann zur Versteifung mehrere Sicken aufweisen. Zweckmäßig kann vorgesehen sein, dass die Sicken vorbestimmte Positionen für die Abschottelemente definieren, sodass die Abschottelemente beim Anbringen des Abdeckelements jeweils in eine solche Sicke formschlüssig eingreifen.The cover element can have several beads for reinforcement. It can expediently be provided that the beads define predetermined positions for the partitioning elements, so that the partitioning elements each engage in a form-fitting manner in such a bead when the cover element is attached.

Die Abschottelemente können komplementär zur Rippenstruktur gestaltet sein, um die Abschottelemente einfach in die Rippenstruktur einsetzen zu können. Beispielsweise kann das jeweilige Abschottelement zumindest einen Schlitz aufweisen, in den eine Rippe der Rippenstruktur eindringen kann.The partitioning elements can be designed to complement the rib structure in order to be able to easily insert the partitioning elements into the rib structure. For example, the respective partitioning element can have at least one slot into which a rib of the rib structure can penetrate.

Entsprechend einer vorteilhaften Weiterbildung aller Ausführungsform kann für den Fall, dass die Beschädigung durch einen Riss oder durch mehrere Risse gebildet ist, vorgesehen sein, dass der jeweilige Riss vor dem Anbringen der jeweiligen Verstärkung geschweißt wird.According to an advantageous development of all embodiments, in the event that the damage is caused by one or more cracks, provision can be made for the respective crack to be welded before the respective reinforcement is attached.

Gemäß einer alternativen Weiterbildung, die ebenfalls bei allen Ausführungsformen realisierbar ist, wird vorgeschlagen, dass vor dem Anbringen der jeweiligen Verstärkung ein die Beschädigung aufweisender Endabschnitt des Tragstrukturteils innerhalb der Reparaturzone vom übrigen Tragstrukturteil an einer vorbestimmten Trennebene abgetrennt und durch ein Ersatzteil ersetzt wird, das ebenfalls die Rippenstruktur aufweist. Die Trennebene ist in Längsrichtung des Tragstrukturteils so positioniert, dass die Beschädigung im Crash-Fall mit hoher Wahrscheinlichkeit zwischen der Trennebene und einem dazu benachbarten Längsende des Tragstrukturteils liegt. Da die Trennebene vorbestimmt ist, lässt sich das benötigte Ersatzteil genau definieren und dementsprechend bevorraten und nach dem Abtrennen des beschädigten Endabschnitts einfach montieren.According to an alternative development, which can also be implemented in all embodiments, it is proposed that before the respective reinforcement is attached, an end section of the supporting structure part that is showing damage is separated from the rest of the supporting structure part at a predetermined parting plane within the repair zone and replaced with a spare part that is also has the rib structure. The parting plane is positioned in the longitudinal direction of the supporting structure part in such a way that in the event of a crash, the damage is most likely to lie between the parting plane and a longitudinal end of the supporting structure part that is adjacent thereto. Since the parting line is predetermined, the required spare part can be precisely defined and stored accordingly and easily installed after the damaged end section has been separated.

Zweckmäßig kann das Ersatzteil mit dem übrigen Tragstrukturteil entlang der Trennebene verschweißt werden, wobei anschließend zusätzlich die jeweilige Verstärkung angebracht wird.The spare part can expediently be welded to the rest of the support structure part along the parting plane, with the respective reinforcement then being additionally attached.

Die Rippenstruktur ist am Ersatzteil so angeordnet, dass sie sich nahtlos an die Rippenstruktur des übrigen Tragstrukturteils anschließt, sodass sich ein passender, kontinuierlicher Übergang ausbildet. Sofern gemäß der zweiten Ausführungsform Dome mit Schrauböffnungen zum Einsatz kommen, ist auch das Ersatzteil mit derartigen Domen ausgestattet.The rib structure is arranged on the spare part in such a way that it seamlessly connects to the rib structure of the rest of the supporting structure part, so that a suitable, continuous transition is formed. If, according to the second embodiment, domes with screw openings are used, the spare part is also equipped with such domes.

Ein erfindungsgemäßes Fahrzeug, bei dem es sich bevorzugt um einen Personenkraftwagen handelt, umfasst eine Fahrzeugkarosserie, die wenigstens ein als Metallgussbauteil hergestelltes Tragstrukturteil aufweist. Dieses Tragstrukturteil weist eine Reparaturzone auf, in der bei Überlastung des Tragstrukturteils eine Beschädigung des Tragstrukturteils erfolgen kann. Das Tragstrukturteil weist zumindest in dieser Reparaturzone eine Rippenstruktur auf, die an einer Längsseite des Tragstrukturteils offene Kammern am Tragstrukturteil ausbildet. Das Tragstrukturteil kann nun in einem Nicht-Reparaturfall zum Reparieren des jeweiligen Tragstrukturteils gemäß dem vorstehend beschriebenen Verfahren vorbereitet sein. Dementsprechend lässt sich zum Reparieren des Tragstrukturteils in der Reparaturzone die Verstärkung anbringen, die das Tragstrukturteil verstärkt. Das Tragstrukturteil kann dagegen in einem Reparaturfall gemäß dem vorstehend beschriebenen Verfahren repariert worden sein. In der Folge ist das Tragstrukturteil bereits durch Anbringen der jeweiligen Verstärkung verstärkt worden.A vehicle according to the invention, which is preferably a passenger car, comprises a vehicle body which has at least one support structure part produced as a cast metal component. This supporting structure part has a repair zone in which the load-bearing structure part can be damaged if the load-bearing structure part is overloaded. At least in this repair zone, the support structure part has a rib structure which forms open chambers on the support structure part on a longitudinal side of the support structure part. The support structure part can now be prepared in a non-repair case for repairing the respective support structure part according to the method described above. Accordingly, in order to repair the support structure part, the reinforcement that reinforces the support structure part can be applied in the repair zone. In contrast, the supporting structure part can have been repaired in a repair case according to the method described above. As a result, the support structure part has already been reinforced by attaching the respective reinforcement.

Weitere wichtige Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen, aus den Zeichnungen und aus der zugehörigen Figurenbeschreibung anhand der Zeichnungen.Further important features and advantages of the invention result from the dependent claims, from the drawings and from the associated description of the figures with reference to the drawings.

Es versteht sich, dass die vorstehend 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 Erfindung zu verlassen. Vorstehend genannte und nachfolgend noch zu nennende Bestandteile einer übergeordneten Einheit, wie z.B. einer Einrichtung, einer Vorrichtung oder einer Anordnung, die separat bezeichnet sind, können separate Bauteile bzw. Komponenten dieser Einheit bilden oder integrale Bereiche bzw. Abschnitte dieser Einheit sein, auch wenn dies in den Zeichnungen anders dargestellt ist.It goes without saying that the features mentioned above and those still to be explained below can be used not only in the combination specified in each case, but also in other combinations or on their own, without departing from the scope of the invention. Components of a higher-level unit, such as a device, a device or an arrangement that are mentioned above and are to be mentioned below, which are designated separately, can form separate parts or components of this unit or be integral areas or sections of this unit, even if this shown differently in the drawings.

Bevorzugte Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in den Zeichnungen dargestellt und werden in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert, wobei sich gleiche Bezugszeichen auf gleiche oder ähnliche oder funktional gleiche Komponenten beziehen.Preferred exemplary embodiments of the invention are illustrated in the drawings and are explained in more detail in the following description, with the same reference symbols referring to identical or similar or functionally identical components.

Es zeigen, jeweils schematisch,

1 eine Seitenansicht einer teilweise geöffneten Fahrzeugkarosserie im Bereich eines Tragstrukturteils,
2 eine vergrößerte Seitenansicht des Tragstrukturteils in einer Reparaturzone,
3 eine stark vereinfachte isometrische Ansicht eines die Reparaturzone aufweisenden Abschnitts des Tragstrukturteils bei einer ersten Ausführungsform,
4 eine isometrische Ansicht eines Einsatzteils,
5 eine isometrische Ansicht des Einsatzteils vor dem Einsetzen in das Tagstrukturteil,
6 eine isometrische Ansicht des Einsatzteils nach dem Einsetzen in das Tragstrukturteil,
7 eine stark vereinfachte isometrische Ansicht des Tragstrukturteils im Bereich der Reparaturzone bei einer zweiten Ausführungsform,
8 eine isometrische Ansicht des Tragstrukturteils aus 7 beim Entfernen eines Endabschnitts,
9 eine isometrische Ansicht des Tragstrukturteils aus 7 beim Ansetzen eines Ersatzteils,
10 eine isometrische Ansicht des Tragstrukturteils aus 7 vor der Montage einer Platte,
11 eine isometrische Ansicht des Tragstrukturteils aus 7 nach der Montage der Platte,
12 eine isometrische Ansicht wie in 1 beim Anbringen von Abschottelementen gemäß einer dritten Ausführungsform,
13 eine Ansicht wie in 12, beim Anbringen eines Abdeckelements,
14 eine Ansicht wie in 13, beim Einfüllen eines Strukturschaums,
15 eine Ansicht wie in 14, jedoch nach dem Einfüllen des Strukturschaums.

They show, each schematically,

1 a side view of a partially opened vehicle body in the area of a supporting structure part,
2 an enlarged side view of the support structure part in a repair zone,
3 a greatly simplified isometric view of a section of the support structure part having the repair zone in a first embodiment,
4 an isometric view of an insert part,
5 an isometric view of the insert part before insertion into the tag structure part,
6 an isometric view of the insert part after insertion into the supporting structure part,
7 a greatly simplified isometric view of the support structure part in the area of the repair zone in a second embodiment,
8th an isometric view of the supporting structure part 7 when removing an end section,
9 an isometric view of the supporting structure part 7 when attaching a spare part,
10 an isometric view of the supporting structure part 7 before mounting a panel,
11 an isometric view of the supporting structure part 7 after mounting the plate,
12 an isometric view as in 1 when attaching partitioning elements according to a third embodiment,
13 a view as in 12 , when attaching a cover element,
14 a view as in 13 , when filling in a structural foam,
15 a view as in 14 , but after filling in the structural foam.

Entsprechend 1 besitzt ein nur rudimentär gezeigtes Kraftfahrzeug 1, bei dem es sich vorzugsweise um einen Personenkraftwagen handeln kann, eine Fahrzeugkarosserie 2, die hier nur in einem Heckbereich wiedergegeben ist. Die Fahrzeugkarosserie 2 ist in 1 teilweise geöffnet, sodass eine an sich verdeckte Rohbaustruktur 3 zumindest teilweise sichtbar ist. Die Fahrzeugkarosserie 2 weist, insbesondere in der Rohbaustruktur 3, zumindest ein Tragstrukturteil 4 auf, das als Metallgussbauteil hergestellt ist. Beim hier gezeigten Beispiel kann das Tragstrukturteil 4 einen Längsträger in der heckseitigen Rohbaustruktur 3 bilden. Insbesondere kann es sich beim Tragstrukturteil 4 um ein Groß-Gussteil handeln, das eine Rohbautragstruktur bildet, die mehrere Längsträgerabschnitte und mehrere Querträgerabschnitte umfasst. Im gezeigten Beispiel kann der hier gezeigte Längsträger bzw. Längsträgerabschnitt des Tragstrukturteils 4 beispielsweise im Bereich der Heckachse einen Übergang von einer Bodenstruktur 5 zu einem weiter oben liegenden Längsträger 6 bilden, an dem ein hier nicht gezeigter Heckstoßfänger befestigt sein kann. Dieser Längsträger 6 kann konventionell als Blechformteil ausgestaltet sein und ist in das Tragstrukturteil 4 eingesetzt und daran befestigt. Im Crash-Fall können gemäß einem Pfeil heckseitige Kräfte 7 über den Heckstoßfänger und den Längsträger 6 auf das Tragstrukturteil 4 übertragen werden, die im Tragstrukturteil 4 zu einer Beschädigung 8 führen können, die in den 2, 3, 7 und 12 angedeutet ist. Da das Tragstrukturteil 4 als Metallgussbauteil konzipiert ist und dabei insbesondere aus einer Leichtmetalllegierung, vorzugsweise aus einer Aluminiumlegierung, hergestellt sein kann, lässt es sich nicht ohne Weiteres reparieren. Insbesondere lässt sich eine als Materialschwächung oder als Riss in Erscheinung tretende Beschädigung nicht einfach schweißen, da durch den damit einhergehenden Wärmeeintrag ein Verzug und mitunter auch eine Gefügeveränderung einhergehen können, was das Tragstrukturteil 4 beiderseits einer derartigen Schweißung signifikant schwächen kann. Dies gilt umso mehr, je kleiner die Wandstärken des gegossenen Tragstrukturteils 4 sind.Accordingly 1 has a motor vehicle 1 shown only rudimentarily, which can preferably be a passenger car, a vehicle body 2, which is shown here only in a rear area. The vehicle body 2 is in 1 partially open, so that a shell structure 3 that is concealed per se is at least partially visible. The vehicle body 2 has, in particular in the shell structure 3, at least one supporting structure part 4 which is produced as a cast metal component. In the example shown here, the support structure part 4 can form a longitudinal member in the rear shell structure 3 . In particular, the support structure part 4 can be a large cast part that forms a shell support structure that includes a plurality of longitudinal beam sections and a plurality of cross beam sections. In the example shown, the longitudinal member or longitudinal member section of the support structure part 4 shown here can form a transition from a floor structure 5 to a longitudinal member 6 located further up, for example in the area of the rear axle, to which a rear bumper (not shown here) can be attached. This longitudinal beam 6 can be designed conventionally as a shaped sheet metal part and is inserted into the support structure part 4 and fastened thereto. in the In the event of a crash, rear-side forces 7 can be transmitted to the supporting structure part 4 via the rear bumper and the side member 6, which can lead to damage 8 in the supporting structure part 4, as indicated by an arrow 2 , 3 , 7 and 12 is indicated. Since the support structure part 4 is designed as a cast metal component and can be made in particular from a light metal alloy, preferably from an aluminum alloy, it cannot be repaired easily. In particular, damage that appears as a weakening of the material or as a crack cannot simply be welded, since the associated heat input can cause distortion and sometimes also a structural change, which can significantly weaken the support structure part 4 on both sides of such a weld. This applies all the more, the smaller the wall thicknesses of the cast supporting structure part 4 are.

Für eine vereinfachte Reparaturfähigkeit weist das Tragstrukturteil 4 gemäß den 1 bis 3 und 5 bis 12 eine Reparaturzone 9 auf, in der bei Überlastung des Tragstrukturteils 4 die Beschädigung 8 des Tragstrukturteils 4 bevorzugt erfolgt. Beispielsweise kann am Übergang zwischen dem herkömmlichen Längsträger 6 und dem Tragstrukturteil 4 ein Steifigkeitssprung auftreten. Im Bereich eines derartigen Steifigkeitssprungs muss bevorzugt mit der Beschädigung 8 bei Überlastung der Tragstruktur 4 gerechnet werden. Das Tragstrukturteil 4 ist nun zumindest in der Reparaturzone 9 mit einer Rippenstruktur 10 ausgestattet, die an einer Längsseite des Tragstrukturteils 4 offene Kammern 11 am Tragstrukturteil 4 ausbildet. In den 1 bis 3 und 5 bis 15 ist die fragliche Längsseite des Tragstrukturteils 4 dem Betrachter zugewandt. Im Fahrzeug 1 ist diese Längsseite demnach bevorzugt einer Fahrzeugaußenseite zugewandt, wodurch sie für den Reparaturfall leicht zugänglich ist. Beispielsweise muss nur ein Verkleidungsteil, wie z.B. ein Kotflügel, entfernt werden.For simplified repairability, the support structure part 4 according to the 1 until 3 and 5 until 12 a repair zone 9 in which damage 8 to the supporting structure part 4 preferably takes place when the supporting structure part 4 is overloaded. For example, a jump in rigidity can occur at the transition between the conventional longitudinal member 6 and the supporting structure part 4 . In the area of such a jump in stiffness, damage 8 must preferably be expected if the supporting structure 4 is overloaded. The support structure part 4 is now equipped, at least in the repair zone 9 , with a rib structure 10 which forms open chambers 11 on the support structure part 4 on a longitudinal side of the support structure part 4 . In the 1 until 3 and 5 until 15 the long side in question of the supporting structure part 4 faces the viewer. In the vehicle 1, this longitudinal side therefore preferably faces the outside of the vehicle, as a result of which it is easily accessible for repairs. For example, only one piece of trim, such as a fender, needs to be removed.

Sofern es im Tragstrukturteil 4 zu der Beschädigung 8 kommt, kann das Tragstrukturteil 4 dadurch repariert werden, dass in der Reparaturzone 9 die Rippenstruktur 10 zum Anbringen einer in den 4 bis 6, 10, 11 und 14 gezeigten Verstärkung 12 genutzt wird. Diese Verstärkung 12 bewirkt dann eine Verstärkung bzw. Aussteifung des Tragstrukturteils 4 in der Reparaturzone 9, also innerhalb der Rippenstruktur 10 beiderseits der Beschädigung 8. Für die konkrete Ausgestaltung dieser Verstärkung 12 werden nachfolgend drei Ausführungsformen vorgestellt, nämlich eine erste Ausführungsform in den 3 bis 6, eine zweite Ausführungsform in den 7 bis 11 und eine dritte Ausführungsform in den 12 bis 15. Diese drei Ausführungsform kommen zweckmäßig alternativ zum Einsatz, können jedoch auch miteinander kombiniert werden, wie weiter oben beschrieben worden ist.If the damage 8 occurs in the supporting structure part 4, the supporting structure part 4 can be repaired in that the rib structure 10 in the repair zone 9 is used for attaching a 4 until 6 , 10 , 11 and 14 shown reinforcement 12 is used. This reinforcement 12 then causes a reinforcement or stiffening of the support structure part 4 in the repair zone 9, i.e. within the rib structure 10 on both sides of the damage 8. Three embodiments are presented below for the specific design of this reinforcement 12, namely a first embodiment in 3 until 6 , a second embodiment in the 7 until 11 and a third embodiment in FIGS 12 until 15 . These three embodiments are expediently used alternatively, but can also be combined with one another, as has been described above.

Entsprechend der ersten Ausführungsform kann die Verstärkung 12 gemäß den 3 bis 6 ein Einsatzteil 13 aufweisen bzw. durch das Einsatzteil 13 gebildet sein. Das Einsatzteil 13 weist an seiner in 4 dem Betrachter zugewandten Vorderseite eine zur Rippenstruktur 10 komplementäre Schlitzstruktur 14 auf und ist dadurch als Negativform zur Rippenstruktur 10 ausgestaltet. Dementsprechend besitzt diese Schlitzstruktur 14 Schlitze 15, in welche Rippen 16 der Rippenstruktur 10 eindringen können, wenn das Einsatzteil 13 in das Tragstrukturteil 4 eingesetzt wird.According to the first embodiment, the reinforcement 12 according to the 3 until 6 have an insert part 13 or be formed by the insert part 13 . The insert part 13 has at its in 4 The front side facing the viewer has a slot structure 14 that is complementary to the rib structure 10 and is therefore designed as a negative form of the rib structure 10 . Accordingly, this slit structure 14 has slits 15 into which ribs 16 of the rib structure 10 can penetrate when the insert part 13 is inserted into the support structure part 4 .

Gemäß den 5 und 6 ist es demnach möglich, das Einsatzteil 13 zum Verstärken der Reparaturzone 9 mit seiner Vorderseite der Längsseite des Tragstrukturteils 4 gegenüberliegend zu positionieren und in das Tragstrukturteil 4 einzusetzen. 5 zeigt den Zustand vor dem Einsetzen des Einsatzteils 13, während in 6 das Einsatzteil 13 bereits in das Tragstrukturteil 4 eingesetzt ist. Hierzu dringen die Rippen 16 in die Schlitze 15 ein, wobei das Einsatzteil 13 die Kammern 11 zumindest teilweise ausfüllt. Hierdurch ergibt sich eine formschlüssige intensive Aussteifung der Rippenstruktur 10 und somit des Tragstrukturteils 4. Des Weiteren kann das Einsatzteil 13 mit dem Tragstrukturteil 4 fest verbunden werden. Dies kann durch hier nicht gezeigte Verbindungstechniken erfolgen, wie z. B. Kleben, Nieten, Schrauben, Schweißen, Löten. Die Beschädigung 8 kann optional vor dem Einsetzen des Einsatzteils 13 geschweißt werden.According to the 5 and 6 it is therefore possible to position the insert part 13 for reinforcing the repair zone 9 with its front side opposite the longitudinal side of the supporting structure part 4 and to insert it into the supporting structure part 4 . 5 shows the state before inserting the insert part 13, while in 6 the insert part 13 has already been inserted into the support structure part 4 . For this purpose, the ribs 16 penetrate into the slots 15, with the insert part 13 filling the chambers 11 at least partially. This results in a form-fitting, intensive stiffening of the rib structure 10 and thus of the supporting structure part 4 . Furthermore, the insert part 13 can be firmly connected to the supporting structure part 4 . This can be done by connecting techniques not shown here, such. B. gluing, riveting, screwing, welding, soldering. The damage 8 can optionally be welded before inserting the insert part 13 .

Entsprechend der zweiten Ausführungsform kann gemäß den 7 bis 11 die Rippenstruktur 10 in der Reparaturzone 9 mehrere Dome 17 aufweisen, die jeweils ein Schraubloch 18 besitzen. Die Dome 17 besitzen mit ihren Schraublöchern 18 zweckmäßig dieselbe Entformungsrichtung wie die Rippen 16 der Rippenstruktur 10, so dass sie sich einfach in die Rippenstruktur 10 integrieren lassen. Wenn die Längsseite des Tragstrukturteils 4 in einer Längsseitenebene liegt, verläuft die Entformungsrichtung senkrecht zu dieser Längsseitenebene. Dementsprechend erstrecken sich die Dome 17 und die Schraublöcher 18 ebenfalls senkrecht zu dieser Längsseitenebene.According to the second embodiment, according to the 7 until 11 the rib structure 10 in the repair zone 9 have a plurality of domes 17 each having a screw hole 18 . With their screw holes 18, the domes 17 expediently have the same demolding direction as the ribs 16 of the rib structure 10, so that they can be easily integrated into the rib structure 10. If the longitudinal side of the support structure part 4 lies in a longitudinal side plane, the demolding direction runs perpendicular to this longitudinal side plane. Accordingly, the dome 17 and the screw holes 18 also extend perpendicularly to this longitudinal side plane.

Die Verstärkung 12 weist bei dieser zweiten Lösung eine Platte 19 auf oder ist durch diese Platte 19 gebildet. Die Platte 19 weist mehrere Durchtrittslöcher 20 auf, die in einem Lochbild angeordnet sind, das identisch zum Lochbild der Schraublöcher 18 der Dome 17 ist. Gemäß den 10 und 11 lässt sich somit die Platte 19 mittels Schrauben 21 in der Reparaturzone 9 am Tragstrukturteil 4 befestigen. Dabei durchdringt die jeweilige Schraube 21 jeweils eines der Durchtrittslöcher 20 und ist in eines der Schraubenlöcher 18 eingeschraubt. Hierzu können in die Schraublöcher 18 entsprechende Gewinde eingeschnitten werden. Zweckmäßig können die Schrauben 21 als gewindeformende Schrauben konzipiert sein, sodass die Gewinde beim Einschrauben der Schrauben 21 automatisch in den Schraublöchern 18 ausgebildet werden.In this second solution, the reinforcement 12 has a plate 19 or is formed by this plate 19 . The plate 19 has a plurality of through holes 20 which are arranged in a hole pattern which is identical to the hole pattern of the screw holes 18 of the dome 17 . According to the 10 and 11 the plate 19 can thus be fastened to the supporting structure part 4 in the repair zone 9 by means of screws 21 . The respective screw 21 penetrates in each case one of the through holes 20 and is screwed into one of the screw holes 18 . Corresponding threads can be cut into the screw holes 18 for this purpose. The screws 21 can expediently be designed as thread-forming screws, so that the threads are automatically formed in the screw holes 18 when the screws 21 are screwed in.

In den 7 bis 11 ist außerdem eine vorteilhafte Weiterbildung gezeigt, die wahlweise bei der ersten Ausführungsform oder bei der zweiten Ausführungsform und grundsätzlich auch bei der dritten Ausführungsform zur Anwendung kommen kann, obwohl sie hier nur in Verbindung mit der zweiten Ausführungsform näher beschrieben wird.In the 7 until 11 an advantageous further development is also shown which can be used either in the first embodiment or in the second embodiment and in principle also in the third embodiment, although it is only described in more detail here in connection with the second embodiment.

Gemäß 7 kann am Tragstrukturteil 4 innerhalb der Reparaturzone 9 eine durch eine unterbrochene Linie angedeutete Trennebene 22 definiert sein, die entlang einer Längsrichtung des Tragstrukturteils 4 so am Tragstrukturteil 4 positioniert ist, dass mit einer hohen Wahrscheinlichkeit die Beschädigung 8 zwischen einem Längsende 23 des Tragstrukturteils 4 und dieser Trennebene 22 liegen wird. Zweckmäßig handelt es sich bei diesem Längsende 23 um das zur Trennebene 22 benachbarte Längsende des Tragstrukturteils 4. Die Trennebene 22 liegt dabei innerhalb der Reparaturzone 9 und innerhalb der Rippenstruktur 10.According to 7 For example, a parting plane 22 indicated by a broken line can be defined on the support structure part 4 within the repair zone 9, which is positioned along a longitudinal direction of the support structure part 4 on the support structure part 4 in such a way that there is a high probability of damage 8 between a longitudinal end 23 of the support structure part 4 and the latter Parting plane 22 will lie. This longitudinal end 23 is expediently the longitudinal end of the support structure part 4 that is adjacent to the parting plane 22. The parting plane 22 lies within the repair zone 9 and within the rib structure 10.

Zum Reparieren des Tragstrukturteils 4 kann nun gemäß 4 ein die Beschädigung 8 aufweisender Endabschnitt 24 des Tragstrukturteils 4 entlang der Trennebene 22 vom übrigen Tragstrukturteil 4 abgetrennt werden. Das Entfernen des beschädigten Endabschnitts 24 ist in 8 durch einen Pfeil 25 angedeutet. Gemäß 9 wird der entfernte Endabschnitt 24 durch ein Ersatzteil 26 ersetzt, das entsprechend einem Pfeil 27 an das übrige, unbeschädigte Tragstrukturteil 4 angesetzt wird. Das Ersatzteil 26 weist ebenfalls die Rippenstruktur 10 auf und ist so geformt, dass es quasi nahtlos bzw. übergangslos an das übrige Tragstrukturteil 4 ansetzbar ist. Nach dem Ansetzen des Ersatzteils 26 an das übrige Tragstrukturteil 4 werden die beiden Bauteile entlang der Trennebene 22 miteinander verschweißt. To repair the supporting structure part 4 can now according to 4 an end section 24 of the supporting structure part 4 exhibiting the damage 8 can be severed from the rest of the supporting structure part 4 along the parting plane 22 . Removal of the damaged end section 24 is in 8th indicated by an arrow 25. According to 9 the removed end section 24 is replaced by a spare part 26 which is attached to the remaining, undamaged support structure part 4 in accordance with an arrow 27 . The spare part 26 also has the rib structure 10 and is shaped in such a way that it can be attached to the remaining support structure part 4 virtually seamlessly or without transition. After the replacement part 26 has been attached to the rest of the support structure part 4 , the two components are welded to one another along the parting plane 22 .

Hierbei kann die Trennebene 22 insbesondere gezielt so positioniert sein, dass sich bei einer Verschweißung entlang der Trennebene 22 ein möglichst geringer Verzug der Schweißpartner einstellt.In this case, the parting plane 22 can in particular be specifically positioned in such a way that when welding along the parting plane 22 there is as little distortion as possible of the parts to be welded.

Nach dem Anschweißen des Ersatzteils 26 an das übrige Tragstrukturteil 4 ist das Tragstrukturteil 4 wieder vervollständigt, ist jedoch durch die Schweißnaht geschwächt. Um diese Schwächung zu kompensieren, wird dann gemäß den hier vorgestellten Ausführungsformen die Verstärkung 12 angebracht. Im Beispiel der 7 bis 11 erfolgt dementsprechend das Anschrauben der Platte 19.After the replacement part 26 has been welded to the remaining support structure part 4, the support structure part 4 is complete again, but is weakened by the weld seam. In order to compensate for this weakening, the reinforcement 12 is then attached according to the embodiments presented here. In the example of 7 until 11 the plate 19 is screwed on accordingly.

Entsprechend der dritten Ausführungsform kann gemäß den 12 bis 15 vorgesehen sein, dass die Verstärkung 12 durch einen nicht näher dargestellten, geeigneten Strukturschaum 28 gebildet ist oder einen solchen Strukturschaum 28 aufweist. Besonders geeignet sind hier ein aushärtender Kunststoffschaum oder ein Metallschaum. Der Strukturschaum 28 wird hierzu innerhalb der Reparaturzone 9 in einige oder alle Kammern 11 eingespritzt, sodass der Strukturschaum 28 die betroffenen Kammern 11 ausfüllt und dadurch die Rippenstruktur 10 aussteift. Gemäß 12 kann optional vor dem Einspritzen des Strukturschaums 28 die Ausbreitung des Strukturschaums 28 mit Hilfe von Abschottelementen 29 begrenzt werden, die hierzu beiderseits der Beschädigung 8 in die Rippenstruktur 10 eingesetzt werden. Beim hier gezeigten Beispiel besitzt das Tragstrukturteil 4 in seiner Längsrichtung ein im Wesentlichen U-förmiges Querschnittsprofil. Die Abschottelemente 29 begrenzen den auszuschäumenden Bereich in der Längsrichtung des Tragstrukturteils 4, während die Ausbreitung des Strukturschaums 28 quer zur Längsrichtung durch das Profil des Tragstrukturteils 4 begrenzt ist, abgesehen von der Längsseite, an der die Kammern 11 offen sind. Um auch an dieser Längsseite den auszuschäumenden Bereich begrenzen zu können, kann gemäß den 13 bis 15 optional ein Abdeckelement 30 zum Einsatz kommen, das so am Tragstrukturteil 4 befestigt wird, dass zumindest in der Reparaturzone 9 die Kammern 11 an der Längsseite des Tragstrukturteils 4 abgedeckt sind. Dabei deckt das Abdeckelement 30 außerdem die gegebenenfalls vorhandenen Abschottelemente 29 ab. Gemäß den 13 bis 15 kann das Abdeckelement 30 mehrere Sicken 31 aufweisen, die einerseits eine Aussteifung des Abdeckelements 30 bewirken und die andererseits an einer der Rippenstruktur 10 zugewandten Seite des Abdeckelements 30 so positioniert sind, dass die Abschottelemente 29 darin eingreifen können. Hierdurch kann über die Sicken 31 des Abdeckelements 30 eine Positionierung für die Abschottelemente 29 innerhalb der Rippenstruktur 10 vorgegeben werden. Gleichzeitig wird durch diesen formschlüssigen Eingriff zwischen den Abschottelementen 29 und dem Abdeckelement 30 der ausschäumbare Bereich effizient begrenzt.According to the third embodiment, according to the 12 until 15 be provided that the reinforcement 12 is formed by a suitable structural foam 28, not shown in detail, or has such a structural foam 28. A hardening plastic foam or a metal foam are particularly suitable here. For this purpose, the structural foam 28 is injected into some or all of the chambers 11 within the repair zone 9 so that the structural foam 28 fills the affected chambers 11 and thereby stiffens the ribbed structure 10 . According to 12 Optionally, before the structural foam 28 is injected, the spread of the structural foam 28 can be limited with the aid of partitioning elements 29 which are used for this purpose in the rib structure 10 on both sides of the damage 8 . In the example shown here, the support structure part 4 has a substantially U-shaped cross-sectional profile in its longitudinal direction. The partitioning elements 29 delimit the area to be foamed in the longitudinal direction of the supporting structure part 4, while the expansion of the structural foam 28 transversely to the longitudinal direction is limited by the profile of the supporting structure part 4, apart from the longitudinal side on which the chambers 11 are open. In order to be able to limit the area to be foamed on this long side as well, according to 13 until 15 a cover element 30 can optionally be used, which is attached to the supporting structure part 4 in such a way that the chambers 11 on the longitudinal side of the supporting structure part 4 are covered at least in the repair zone 9 . In this case, the covering element 30 also covers any partitioning elements 29 that may be present. According to the 13 until 15 For example, the cover element 30 can have a plurality of beads 31 which, on the one hand, cause the cover element 30 to be stiffened and, on the other hand, are positioned on a side of the cover element 30 facing the rib structure 10 such that the partitioning elements 29 can engage therein. In this way, positioning for the partitioning elements 29 within the ribbed structure 10 can be specified via the beads 31 of the cover element 30 . At the same time, this form-fitting engagement between the partitioning elements 29 and the covering element 30 efficiently delimits the area that can be foamed.

Das Abdeckelement 30 besitzt innerhalb der Reparaturzone 9 eine Schaumeinfüllöffnung 32, durch die hindurch gemäß 14 der Strukturschaum 28 in die Rippenstruktur 10 einfüllbar, insbesondere einspritzbar ist, wobei die Ausbreitung des Strukturschaums 28 durch die Abschottelemente 29, das Abdeckelement 30 und das Tragstrukturteil 4 begrenzt ist auf einen Bereich beiderseits der Beschädigung 8.The cover element 30 has within the repair zone 9 a foam filling opening 32 through which according to FIG 14 the structural foam 28 can be filled, in particular injected, into the ribbed structure 10, with the expansion of the structural foam 28 being limited by the partitioning elements 29, the covering element 30 and the supporting structure part 4 to an area on both sides of the damage 8.

Das Abdeckelement 30 kann beispielsweise mit Hilfe von Schrauben 33 am Tragstrukturteil 4 und/oder an einer Peripherie des Tragstrukturteils 4 befestigt werden. Die Abschottelemente 29 und das Abdeckelement 30 können Kunststoffteile oder Metallteile, insbesondere Blechformteile, sein.The cover element 30 can be fastened to the support structure part 4 and/or to a periphery of the support structure part 4, for example with the aid of screws 33. The partitioning elements 29 and the covering element 30 can be plastic parts or metal parts, in particular molded sheet metal parts.

Gemäß 15 kann die Schaumeinfüllöffnung 32 nach dem Ausschäumen der Rippenstruktur 10 im Bereich der Beschädigung 8 mit einem Verschlusselement 34 verschlossen werden, bei dem es sich beispielsweise um einen Kunststoffstopfen handeln kann.According to 15 For example, after the rib structure 10 has been filled with foam, the foam filling opening 32 can be closed in the area of the damage 8 with a closure element 34, which can be a plastic plug, for example.

Claims

Method for repairing a support structure part (4) of a vehicle body (2) produced as a cast metal component, wherein the supporting structure part (4) has a repair zone (9) in which damage (8) to the supporting structure part (4) can occur if the supporting structure part (4) is overloaded, wherein the support structure part (4) has a rib structure (10), at least in the repair zone (9), which forms open chambers (11) on the support structure part (4) on a longitudinal side of the support structure part (4), in which, in the event of damage (8) to the support structure part (4) in the repair zone (9), the rib structure (10) is used to attach a reinforcement (12) that reinforces the support structure part (4) in the repair zone (9).

procedure after claim 1 , characterized in that - that the reinforcement (12) has an insert part (13) or is formed thereby, the insert part (13) having on its front side a slot structure (14) which is complementary to the rib structure (10), - that the insert part ( 13) is inserted into the support structure part (4) to reinforce the repair zone (9) in such a way that ribs (16) of the rib structure (10) penetrate into slots (15) of the slot structure (14) and that the chambers (11) in the area of the Insert part (13) are at least partially filled by the insert part (13), - that the insert part (13) is firmly connected to the supporting structure part (4).

procedure after claim 1 , characterized in that - that the rib structure (10) in the repair zone (9) has a plurality of domes (17) with screw holes (18) which are arranged in a hole pattern, - that the reinforcement (12) has a plate (19) or is formed in this way, which has a plurality of through holes (20) which are arranged according to the hole pattern, - the plate (19) is fastened to the supporting structure part (4) in the repair zone (9) by means of screws (21), the respective screw ( 21) penetrates one of the passage holes (20) and is screwed into one of the screw holes (18).

procedure after claim 3 , characterized in that - that the screw holes (18) are unthreaded before the repair and the screws (21) are designed as thread-forming screws.

procedure after claim 1 , characterized in that the reinforcement (12) has a structural foam (28) or is formed thereby, the structural foam (28) being injected into the repair zone (9) into the chambers (11), so that the structural foam (28) Fills chambers (11) and stiffens the rib structure (10).

procedure after claim 5 , characterized in that - a cover element (30) is fastened to the supporting structure part (4), which at least in the repair zone (9) covers the chambers (11) on the longitudinal side of the supporting structure part (4) and which in the repair zone (9) has a foam filling opening (32), - that the structural foam (28) is injected through the foam filling opening (32) into the chambers (11) after the cover element (30) has been fastened to the supporting structure part (4).

procedure after claim 6 , characterized in that - before the cover element (30) is attached to the supporting structure part (4) on either side of the damage (8), a partitioning element (29) is inserted into the ribbed structure (10), - that after the cover element (30) has been attached the partitioning elements (29) are covered by the cover element (30) on the supporting structure part (4), - that the partitioning elements (29) limit the spread of the structural foam (28) within the repair zone (9) when the structural foam (28) is injected.

Procedure according to one of Claims 1 until 7 , characterized in that - in the event that the damage (8) is formed by one or more cracks, the respective crack is welded before the reinforcement (12) is attached.

Procedure according to one of Claims 1 until 7 , characterized in that - before the attachment of the reinforcement (12) a damage (8) having end portion (24) of the support structure part (4) within the repair zone (9) from the rest of the support structure part (4) at a is separated at the predetermined parting plane (22) and replaced by a replacement part (26), - the replacement part (26) is welded to the rest of the support structure part (4) along the parting plane (22), - the reinforcement (12) is then attached.

Vehicle (1), in particular passenger cars, with a vehicle body (2) which has at least one supporting structure part (4) produced as a cast metal component, wherein the supporting structure part (4) has a repair zone (9) in which damage (9) to the supporting structure part (4) can occur if the supporting structure part (4) is overloaded, wherein the support structure part (4) has a rib structure (10), at least in the repair zone (9), which forms open chambers (11) on the support structure part (4) on a longitudinal side of the support structure part (4), wherein the supporting structure part (4) is either prepared for repairing according to the method according to one of the preceding claims, so that a reinforcement (12) reinforcing the supporting structure part (4) in the repair zone (9) can be attached, or according to the method according to one of the preceding claims has been repaired, so that the supporting structure part (4) has been reinforced in the repair zone (9) by a reinforcement (12) attached thereto.