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Die Erfindung betrifft ein Rohbauteil für eine Kraftwagenkarosserie gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1. Des Weiteren betrifft die Erfindung ein Verfahren zur Herstellung eines derartigen Rohbauteils gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 9.
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Ein derartiges Rohbauteil in Form einer Heckklappe ist beispielsweise bereits aus der
DE 10 2018 208 566 A1 und aus der
WO 2009/024256 A1 bekannt. Hierbei umfasst das Rohbauteil beziehungsweise die Heckklappe ein erstes, inneres Rohbauschalenteil und ein zweites, äußeres Rohbauschalenteil, welche in einem V-förmigen, kastenartigen Strukturbereich einen trägerartigen Hohlraum begrenzen, in welchem ein Verstärkungsrohrprofil angeordnet ist, welches mit zumindest einem der beiden Rohbauschalenteile durch eine einseitige Verbindung verbunden ist.
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Da es sich bei den Verstärkungsrohrprofilen, welche zur Aussteifung des Rohbauteils, im vorliegenden Fall des Heckklappenteils, dienen, überwiegend um Innenhochdruckformteile handelt, weisen diese einen außenumfangsseitig umlaufend geschlossenen Profilquerschnitt auf. Soll ein derartiges Verstärkungsrohrprofil mit wenigstens einem der zugehörigen Rohbauschalenteile verbunden werden, so erfolgt dies momentan durch entsprechende einseitige Verbindungen, insbesondere einseitige Fügverbindungen, welche insbesondere durch Laserschweißen- oder Löten, durch Verkleben oder dergleichen bewerkstelligt werden. Hierbei sind üblicherweise in dem entsprechenden Rohbauschalenteil jeweilige fensterartige Aussparungen eingestanzt, in deren Randbereich das Rohbauschalenteil über eine entsprechende Schweißnaht, Verklebung oder dergleichen mit dem Verstärkungsrohrprofil gefügt ist. Durch die einseitige Zugänglichkeit der Verbindungen beziehungsweise Verbindungspunkte ist demzufolge nur das äußerst aufwändige und kostenintensive einseitige Fügeverfahren einsetzbar.
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Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es daher, ein Rohbauteil sowie ein Verfahren zu dessen Herstellung zu schaffen, mittels welchen sich eine einfachere und kostengünstigere Herstellung realisieren lässt.
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Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch ein Rohbauteil mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1 sowie durch ein Verfahren zur Herstellung eines derartigen Rohbauteils mit den Merkmalen des Patentanspruchs 9 gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen mit zweckmäßigen Weiterbildungen der Erfindung sind Gegenstand der abhängigen Ansprüche.
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Das erfindungsgemäße Rohbauteil umfasst wenigstens zwei Rohbauschalenteile, welche in einem kastenartigen Strukturbereich nach Art eines Trägers oder einer Säule einen Hohlraum begrenzen, in welchem ein Verstärkungsrohrprofil angeordnet und durch Verbindung mit wenigstens einem der Rohbauschalenteile befestigt ist.
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Erfindungsgemäß sind in dem Verstärkungsrohrprofil jeweilige Aussparungen angeordnet, in deren angrenzenden Profilbereichen das Verstärkungsrohrprofil über jeweilige, zweiseitige Verbindungen, insbesondere zweiseitige Fügverbindungen, mit dem zugehörigen Rohbauschalenteil verbunden ist. Indem das Verstärkungsrohrprofil demzufolge mit jeweiligen Aussparungen versehen wird, ist es möglich, mit entsprechenden Werkzeugen, beispielsweise Schweißzangen oder dergleichen, in das Innere des Verstärkungsrohrprofils zu gelangen und hierdurch das Verstärkungsrohrprofil in den an die jeweiligen Aussparungen angrenzenden Profilbereichen mit dem zugehörigen Rohbauschalenteil über jeweilige, zweiseitige Verbindungen zu verbinden. Mit anderen Worten wird durch die jeweiligen Aussparungen in dem Verstärkungsrohrprofil ermöglicht, dass das Verstärkungsrohrprofil und das Rohbauschalenteil im Bereich der jeweiligen Verbindung, insbesondere der jeweiligen Fügverbindung, beidseitig zugänglich sind, sodass das besagte zweiseitige Verbindungsverfahren, beispielsweise ein entsprechendes Punktschweißverfahren, aber auch entsprechendes Nieten oder Clinchen, zum Einsatz kommen kann, welches eine beidseitige Zugänglichkeit zu den zu verbindenden Rohbauteilen erfordert. Im Ergebnis kann damit die Herstellung des jeweiligen Rohbauteils beziehungsweise insbesondere die Verbindung des Verstärkungsrohrprofils mit wenigstens einem der Rohbauschalenteile erheblich vereinfacht werden.
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In einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist das Verstärkungsrohrprofil über jeweilige, zweiseitige Fügverbindungen mit dem zugehörigen Rohbauschalenteil verbunden. Als derartige zweiseitige Fügeverbindung eignet sich insbesondere das Punktschweißen.
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Weiterhin ist es vorteilhaft, wenn das Verstärkungsrohrprofil als Innenhochdruckumformteil ausgebildet ist, in welches während oder nach dem Innenhochdruckumformen die jeweiligen Aussparungen eingebracht sind. Derartige Innenhochdruckumformteile können als Rohrprofile besonders bedarfsgerecht auf die Eigenschaften des Rohbauteils abgestimmt werden.
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Eine weitere vorteilhafte Ausgestaltung der Erfindung sieht vor, dass das Rohbauteil als Flügelteil der Fahrzeugkarosserie, insbesondere als Klappe, Tür oder Haube, ausgebildet ist. Gerade bei derartigen Bauteilen sind Verstärkungsmaßnahmen mittels von Verstärkungsrohrprofilen besonders günstig, um beispielsweise eine entsprechende Stabilität des Rohbauteils zu erreichen.
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In weiterer vorteilhafter Ausgestaltung der Erfindung ist das innere Rohbauschalenteil mit dem Verstärkungsrohrprofil gefügt. Das inneren ist demzufolge vorzugsweise dasjenige Rohbauschalenteil, welches mit dem Verstärkungsrohrprofil mittels jeweiliger zweiseitiger Verbindungen, insbesondere Fügverbindungen, verbunden ist.
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Weiterhin hat es sich als vorteilhaft gezeigt, dass das mit dem Verstärkungsrohrprofil gefügte Rohbauschalenteil im kastenartigen Strukturbereich einen im Wesentlichen U-förmigen Querschnitt aufweist. Hierdurch ergibt sich eine besonders stabile Verbindung des Rohbauschalenteils mit dem Verstärkungsrohrprofil.
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Eine weitere vorteilhafte Ausgestaltung der Erfindung sieht vor, dass das Rohbauschalenteil im Bereich des U-förmigen Querschnitts an entgegen gesetzten Schenkeln mit dem Verstärkungsrohrprofil über jeweilige Fügverbindungen gefügt ist. Hierdurch kann die jeweilige Aussparung zur mehrfachen Verbindung des Rohbauschalenteils mit dem Verstärkungsrohrprofil genutzt werden.
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Weiterhin hat es sich als vorteilhaft gezeigt, dass das Verstärkungsrohrprofil und das mit diesem gefügte Rohbauschalenteil aus Basislegierungen gleicher Werkstoffe gebildet sind. Das jeweilige Rohbauschalenteil und das Verstärkungsrohrprofil sind demzufolge beispielsweise aus einer jeweiligen Stahllegierung oder Aluminiumlegierung hergestellt, um ein einfaches Fügverfahren, insbesondere ein einfaches Schweißverfahren, bereitstellen zu können.
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Zur Erfindung gehört auch eine Verfahren zur Herstellung eines Rohbauteils für eine Kraftwagenkarosserie, bei dem wenigstens ein erstes und ein zweites Rohbauschalenteil miteinander verbunden werden, welche in einem kastenartigen Strukturbereich einen Hohlraum begrenzen, in welchem ein Verstärkungsrohrprofil angeordnet wird, welches mit wenigstens einem der Rohbauschalenteile durch eine Fügverbindung verbunden wird, wobei in das Verstärkungsrohrprofil jeweilige Aussparungen eingebracht werden, in deren angrenzenden Profilbereichen das Verstärkungsrohrprofil über jeweilige, zweiseitige Verbindungen mit dem zugehörigen Rohbauschalenteil verbunden wird. Die Vorteile des Verfahrens sind von denen des Rohbauteils abzuleiten.
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Weitere Merkmale der Erfindung ergeben sich aus den Ansprüchen, den Figuren und der Figurenbeschreibung. Die vorstehend in der Beschreibung genannten Merkmale und Merkmalskombinationen sowie die nachfolgend in der Figurenbeschreibung genannten und/oder in den Figuren alleine gezeigten Merkmale und Merkmalskombinationen sind nicht nur in der jeweils angegebenen Kombination, sondern auch in anderen Kombinationen oder in Alleinstellung verwendbar.
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Die Erfindung wird nun anhand eines bevorzugten Ausführungsbeispiels sowie unter Bezugnahme auf die Zeichnungen näher erläutert. Es zeigen:
- 1 eine Vorderansicht auf ein Rohbauteil für eine Kraftwagenkarosserie in Form eines Heckklappenteils, von welchem ein inneres beziehungsweise vorderes Rohbauschalenteil dargestellt ist, welches mit einem nicht erkennbaren äußeren Rohbauschalenteil verbindbar ist und in einem etwa V-förmigen, sich zwischen oberen Anbindungsbereichen für jeweilige Scharniere der Heckklappe und einem mittleren unteren Bereich erstreckenden, kastenartigen Strukturbereich ausbilden, welcher einen Hohlraum begrenzt, in welchem ein insgesamt ebenfalls etwa V-förmiges Verstärkungsrohrprofil zur Versteifung der Heckklappe angeordnet ist, welches mit dem inneren Rohbauschalenteil durch jeweilige zweiseitige Verbindungen verbunden ist;
- 2 eine ausschnittsweise und perspektivische Schnittansicht entlang einer durch die Linie II-II in 1 gezeigten, in Fahrzeughochrichtung und in Fahrzeuglängsrichtung verlaufenden Schnittebene durch das Rohbauteil beziehungsweise die Heckklappe im kastenartigen Strukturbereich zwischen den beiden Rohbauschalenteilen, in dessen Hohlraum das Verstärkungsrohrprofil angeordnet und durch jeweilige, zweiseitige Fügverbindungen mit dem zugehörigen Rohbauschalenteil verbunden ist; und
- 3 eine ausschnittsweise und vergrößerte Perspektivansicht des Details III in 1, wobei die jeweiligen Aussparungen innerhalb des etwa im Querschnitt rechteckförmigen Verstärkungsprofils erkennbar sind, über welche die an die jeweiligen Aussparungen angrenzenden Profilbereiche des Verstärkungsrohrprofils mit jeweiligen Schenkeln des zugehörigen Rohbauschalenteils über jeweilige zweiseitige Fügverbindungen verbunden sind.
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In 1 ist in einer Vorderansicht ein Rohbauteil 1 in Form einer Heckklappe für eine Kraftwagenkarosserie dargestellt. Dieses Rohbauteil 1 umfasst zunächst ein erstes, inneres beziehungsweise, bezogen auf die Fahrzeuglängsrichtung, vorderes Rohbauschalenteil 2, welches mit einem vorliegend nicht erkennbaren, zweiten, äußeren beziehungsweise in Fahrzeuglängsrichtung betrachtet hinteren Rohbauschalenteil zur Bildung der Heckklappe zusammengesetzt ist. Das Rohbauteil 1 beziehungsweise das Rohbauschaltenteil 2 weisen ein oberes Querträgerelement 3 auf, an dessen äußeren Enden sich jeweilige Säulenteile 4 nach unten hin erstrecken bis zu einem Tragwerk 5, welches sich nach oben hin bis zu einer Bordkante 6 erstreckt, welche gemeinsam mit den Säulenteilen 4 und dem Querträgerelement 3 einen Rahmen zur Aufnahme einer nicht erkennbaren Heckscheibe bildet.
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Wie nun aus 1 erkennbar ist, ist durch das erste Rohbauschalenteil 2 gemeinsam mit dem nicht erkennbaren zweiten Rohbauschalenteil, welches außenseitig des inneren Rohbauschalenteils 2 angeordnet ist, ein im wesentlichen V-förmiger, kastenartiger Strukturbereich 7 des Oberteils 1 gebildet, welcher einen Hohlraum 8 begrenzt, in welchem ein vorliegend einstückiges, an die Form des Strukturbereichs 7 angepasstes und demzufolge ebenfalls im wesentlichen V-förmiges Verstärkungsrohrprofil 9 angeordnet ist. Dieses Verstärkungsrohrprofil 9 erstreckt sich im Wesentlichen zwischen jeweiligen Anbindungsstellen 10 des Rohbauteils 1 beziehungsweise der Heckklappe an der Kraftwagenkarosserie unter Vermittlung jeweiliger, nicht erkennbarer Scharniere und einem unteren Mittenbereich des Rohbauteils 1 beziehungsweise der Heckklappe im Bereich des Tragwerks 5. Demzufolge verläuft das Verstärkungsrohrprofil 9 im vorliegenden Fall in kastenartigen Strukturbereichen 7 des Rohbauteils 1 im Bereich der Säulenteile 4 sowie des Tragwerks 5, welche durch das Rohbauschalenteil 2 sowie das nicht erkennbare äußere Rohbauschalenteil gebildet und zumindest bereichsweise begrenzt sind.
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2 zeigt in einer ausschnittsweisen und perspektivischen Schnittansicht entlang einer durch die Linie II-II in 1 angedeuteten, sich in Fahrzeughochrichtung beziehungsweise in Fahrzeuglängsrichtung erstreckenden Schnittebene die Anordnung des Verstärkungsprofils 9 innerhalb des durch den entsprechenden Strukturbereich 7 des Rohbauteils 1 gebildeten Hohlraums 8. Insbesondere ist dabei erkennbar, dass das Verstärkungsrohrprofil 9 vorliegend als Innenhochdruckumformteil ausgebildet beziehungsweise durch Innenhochdruckumformen gebildet ist und einen im Wesentlichen mehreckigen Querschnitt aufweist. Derartige Innenhochdruckumformteile sind zu ihrer Herstellung naturgemäß als geschlossene Rohrprofile ausgebildet, um ein entsprechendes Innenhochdruckumformen zu ermöglichen.
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Gleichwohl weist das Verstärkungshohlprofil 9 vorliegend eine Mehrzahl von Aussparungen 11 auf, welche vorliegend entweder während des Innenhochdruckumformens mittels entsprechender Schieber gegen den Innendruck des Mediums zum Innenhochdruckumformen oder aber beispielsweise durch einen anschließend an das Innenhochdruckumformen durchgeführten Laserbeschnitt oder eine andersartige Bearbeitung eingebracht worden sind. Im vorliegenden Ausführungsbeispiel sind - wie dies aus 2 erkennbar ist - die Aussparungen 11 im Bereich eines entsprechenden Schenkels 12 des Verstärkungsrohrprofils 9 eingebracht. Hierdurch ist über die jeweiligen Aussparungen 11 ein jeweiliger, an die entsprechende Aussparung 11 angrenzender Profilbereich 13 des Verstärkungsrohrprofils 9 von innen her zugänglich.
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Hierdurch ist es möglich, dass die jeweiligen, an die Aussparungen 11 angrenzenden Rand- beziehungsweise Profilbereiche 13 des Verstärkungsrohrprofils 9 in einem zweiseitigen Verbindungsverfahren, insbesondere einem zweiseitigen Fügverfahren, mit dem jeweils zughörigen Rohbauschalenteil 2, im vorliegenden Fall dem inneren Rohbauschalenteil des Rohbauteils 1, verbunden können. Bei einem entsprechenden zweiseitigen Verbindungsverfahren kann es sich insbesondere um ein Fügverfahren in Form eines Punktschweißverbindungsverfahrens handeln. Eine entsprechende Punktschweißverbindung 14 ist demzufolge in 2 symbolisch angedeutet. Alternativ hierzu sind auch andere Fügverfahren oder andere Verbindungsverfahren wie beispielsweise Nieten oder Clinchen denkbar. Hierbei kann über die entsprechende Aussparung 11 ins Innere des Verstärkungsrohrprofils 9 gelangt werden, um beispielsweise mittels einer Schweißzange eine entsprechende, zweiseitige Punktschweißverbindung herzustellen. Derartige zweiseitige Verbindungen sind demzufolge deutlich einfacher und kostengünstiger herstellbar als bislang gängige, einseitige Verbindungen.
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3 zeigt in einer ausschnittsweisen Perspektivansicht das Detail III in 1, aus welchem die Befestigung des Verstärkungsrohrprofils 9 an dem Rohbauschalenteil 2 im Bereich des entsprechenden Säulenteils 4 verdeutlicht ist. Insbesondere ist hierbei erkennbar, dass das Rohbauschalenteil 2 im Säulenbereich 4, welches in diesem Bereich den kastenartigen Strukturbereich 7 bildet, einen im wesentlichen U-förmigen Querschnitt aufweist mit jeweiligen Schenkeln 15, 16, wobei diese Schenkel 15, 16 an entsprechende Wandbereiche 17, 18 des Verstärkungsrohrprofils 9 angrenzen, welche im wesentlichen rechteckförmig zu dem Schenkel 12 des Verstärkungsrohrprofils 9 verlaufen, in welchem die Aussparungen 11 angeordnet sind. Über jede dieser Aussparungen 11 kann demzufolge eine jeweilige zweiseitige Verbindung, insbesondere eine zweiseitige Fügverbindung zwischen den entsprechenden Schenkeln 15, 16 des Rohbauschalenteils 2 und den Wandbereichen 17, 18 des Verstärkungsrohrprofils 9 hergestellt werden. Im vorliegenden Fall sind hierbei jeweilige Punktschweißverbindungen 19 angedeutet.
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Das Verstärkungsrohrprofil 9 und das mit diesem gefügte Rohbauschalenteil 2 sind vorliegend insbesondere aus derselben Basislegierung, beispielsweise einer jeweiligen Stahllegierung oder Aluminiumlegierung, hergestellt, um ein einfaches Fügverfahren, insbesondere ein einfaches Schweißverfahren, bereitstellen zu können.
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Das vorliegende Rohbauteil kann nicht nur eine Heckklappe oder eine andersartige Klappe, Tür oder dergleichen Flügelelement sein, sondern beispielsweise auch eine Säule wie eine B-Säule oder dergleichen. Auch andere Säulen, Träger, Spriegel, Rahmenelemente oder dergleichen der Kraftwagenkarosserie können nach Art des vorliegend beschriebenen Rohbauteils 1 gebildet sein.
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Bezugszeichenliste
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- 1
- Rohbauteil
- 2
- Rohbauschalenteil
- 3
- Querträgerelement
- 4
- Säulenteile
- 5
- Tragwerk
- 6
- Bordkante
- 7
- Strukturbereich
- 8
- Hohlraum
- 9
- Verstärkungshohlprofil
- 9
- Verstärkungsrohrprofils
- 10
- Anbindungsstellen
- 11
- Aussparung
- 12
- Schenkel
- 13
- Profilbereich
- 14
- Punktschweißverbindung
- 15
- Schenkel
- 17
- Wandbereiche
- 19
- Punktschweißverbindungen
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
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Zitierte Patentliteratur
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- DE 102018208566 A1 [0002]
- WO 2009/024256 A1 [0002]
