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Die vorliegende Erfindung betrifft ein Adapterbauteil, welches so geformt und ausgebildet ist, dass es bei einer Abschnittsreparatur eines Hohlprofilbauteils aus Metall, insbesondere aus Aluminium, abschnittsweise unter Zwischenlage eines außen auf das Adapterbauteil aufgebrachten Klebemittels in ein Reparatur-Hohlprofilbauteil einschiebbar ist und zusammen mit dem daran angebrachten Reparatur-Hohlprofilbauteil abschnittsweise in das Hohlprofilbauteil einschiebbar ist.
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Bei so genannten Abschnittsreparaturen von Hohlprofilbauteilen aus Metall, insbesondere aus Aluminium, werden im Stand der Technik üblicherweise Adapterbauteile verwendet, um ein Reparatur-Hohlprofilbauteil aus Metall, insbesondere aus Aluminium, mit dem restlichen Hohlprofilbauteil zu verbinden. Eine derartige Abschnittsreparatur eines Hohlprofilbauteils aus Metall soll nachfolgend unter Bezugnahme auf 1 und 2 näher erläutert werden.
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1 zeigt ein Hohlprofilbauteil 100` aus Metall, das insbesondere aus Aluminium hergestellt sein kann. Bei diesem Hohlprofilbauteil 100`, das vorliegend einen rechteckigen Profilquerschnitt aufweist, kann es sich zum Beispiel um einen Längsträger eines Kraftfahrzeugs handeln. Nach einer Beschädigung des Hohlprofilbauteils 100', insbesondere durch einen Unfall, erfolgt eine Abschnittsreparatur, bei der zunächst ein beschädigter Abschnitt des Hohlprofilbauteils 100', der in 1 nicht mehr erkennbar ist, aus diesem herausgetrennt wird und an der Stelle des herausgetrennten Abschnitts ein Reparatur-Hohlprofilbauteil 200` eingesetzt wird, welches ebenfalls einen rechteckigen Querschnitt aufweist.
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Die mechanische Verbindung des Reparatur-Hohlprofilbauteils 200` mit dem Hohlprofilbauteil 100` erfolgt mittels eines Adapterbauteils 300`, welches vorliegend ebenfalls eine rechteckige Querschnittsform aufweist, die den Querschnittsformen des Hohlprofilbauteils 100' und des Reparatur-Hohlprofilbauteils 200` entspricht.
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Bei der Montage wird das Adapterbauteil 300' zunächst abschnittsweise durch eine stirnseitige Öffnung in das Reparatur-Hohlprofilbauteil 200' eingeschoben und durch eine Formschlussverbindung mechanisch mit dem Reparatur-Hohlprofilbauteil 200' verbunden. Anschließend wird das mit dem Reparatur-Hohlprofilbauteil 200' verbundene Adapterbauteil 300' durch eine stirnseitige Öffnung vorzugsweise so weit in das Hohlprofilbauteil 100' hineingeschoben, bis das Reparatur-Hohlprofilbauteil 200' und das Hohlprofilbauteil 100' stirnseitig aneinander anliegen.
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Bei der Formschlussverbindung des Adapterbauteils 300' mit dem Reparatur-Hohlprofilbauteil 200' kommt es fertigungsbedingt zu einem geringen Spiel zwischen diesen beiden Bauteilen 200', 300'. Daher wird das Adapterbauteil 300' aus Festigkeitsgründen zusätzlich mit dem Reparatur-Hohlprofilbauteil 200' verklebt. Um das Adapterbauteil 300' mechanisch fügen zu können, muss dieses jedoch möglichst plan an den Innenwänden des Reparatur-Hohlprofilbauteils 200' anliegen. Hieraus resultiert das Problem, dass ein Klebemittel, welches vor dem Einschieben des Adapterbauteils 300' in das Reparatur-Hohlprofilbauteil 200` abschnittsweise außen auf das Adapterbauteil 300` aufgetragen wurde, bei der Einschubbewegung des Adapterbauteils 300' in das Reparatur-Hohlprofilbauteil 200` zumindest teilweise wieder abgetragen wird. Da sich das Klebemittel dann nicht mehr gleichmäßig zwischen dem Adapterbauteil 300' und dem Reparatur-Hohlprofilbauteil 200` verteilen kann, führt dieses zu einer Klebeverbindung, die verschlechterte Klebeeigenschaften aufweist.
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Aus der
US 2012/228890 A1 ist eine Verbindungsvorrichtung zur Verbindung eines Stoßfängerquerträgers mit einem Längsträger bekannt, wobei ein Verbindungselement der Verbindungsvorrichtung in den Längsträger eingesteckt wird und durch das Verschrauben bis zur Anlage an einer Innenfläche des Längsträgers verformt wird.
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Die
DE 31 31 525 A1 offenbart ein Adapterbauteil, welches als Spreizmuffe ausgeführt ist, die in Umfangsrichtung eine geschlossene Profilform aufweist und eine Mehrzahl aufspreizbar ausgebildeter Außenwandabschnitte umfasst, wobei zwei zueinander benachbarte, aufspreizbare Außenwandabschnitte in den Eckbereichen jeweils mittels eines Verbindungsabschnitts miteinander verbunden sind. Die Außenwandabschnitte sind mittels einer in das Adapterbauteil einbringbaren Spreizschraube aufspreizbar.
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Die Erfindung macht es sich zur Aufgabe, ein Adapterbauteil für eine Abschnittsreparatur eines Hohlprofilbauteils aus Metall zur Verfügung zu stellen, mittels dessen während des Reparaturprozesses eine Klebeverbindung mit einem Reparatur-Hohlprofilbauteil mit verbesserten Klebeeigenschaften erhalten werden kann.
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Die Lösung dieser Aufgabe liefert ein Adapterbauteil für eine Abschnittsreparatur eines Hohlprofilbauteils mit den Merkmalen des Anspruchs 1. Die Unteransprüche betreffen vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung.
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Gemäß der Erfindung wird ein Adapterbauteil vorgeschlagen, welches so geformt und ausgebildet ist, dass es bei einer Abschnittsreparatur eines Hohlprofilbauteils aus Metall, insbesondere aus Aluminium, abschnittsweise unter Zwischenlage eines außen auf das Adapterbauteil aufgebrachten Klebemittels in ein Reparatur-Hohlprofilbauteil einschiebbar ist und zusammen mit dem daran angebrachten Reparatur-Hohlprofilbauteil abschnittsweise in das Hohlprofilbauteil einschiebbar ist. Das Adapterbauteil ist als Spreizmuffe ausgeführt, die in Umfangsrichtung eine geschlossene Profilform aufweist und eine Mehrzahl aufspreizbar ausgebildeter Außenwandabschnitte umfasst, wobei zwei zueinander benachbarte, aufspreizbare Außenwandabschnitte in den Eckbereichen jeweils mittels eines Verbindungsabschnitts miteinander verbunden sind, wobei jeder der Außenwandabschnitte auf seiner Innenseite in jedem der an einen der Verbindungsabschnitte angrenzenden Bereiche eine Sollknickstelle aufweist, wobei jeder der Außenwandabschnitte eine Sollknickstelle umfasst, die in der Mitte des betreffenden Außenwandabschnitts derart angeordnet ist und so ausgebildet ist, dass sie in das Innere der Spreizmuffe weist, so dass die Außenwandabschnitte beim abschnittsweisen Einschieben in das Reparatur-Hohlprofilbauteil von den Innenwänden des Reparatur-Hohlprofilbauteils beabstandet sind und mittels eines in das Adapterbauteil einbringbaren Spreizelements, insbesondere einer Spreizschraube, derart aufspreizbar sind, dass die Außenwandabschnitte nach dem Aufspreizen an den Innenwänden des Reparatur-Hohlprofilbauteils unter Zwischenlage des Klebemittels anliegen. Jeder der Außenwandabschnitte umfasst einen sich in das Innere der Spreizmuffe erstreckenden Spreizabschnitt, wobei jeder der Spreizabschnitte an seinem freien Ende einen Aufnahmeabschnitt aufweist, und wobei diese Aufnahmeabschnitte so ausgebildet sind, dass sie zusammen einen Aufnahmebereich definieren, in den das Spreizelement, insbesondere die Spreizschraube, einbringbar ist. Da jeder der Außenwandabschnitte zu zwei weiteren Außenwandabschnitten benachbart angeordnet ist, ergibt sich also, dass jeder der Außenwandabschnitte auf seiner Innenseite zwei Sollknickstellen aufweist, die jeweils an einen der Verbindungsabschnitte angrenzen. Dadurch, dass jeder der Außenwandabschnitte eine Sollknickstelle umfasst, die in der Mitte des betreffenden Außenwandabschnitts derart angeordnet ist und so ausgebildet ist, dass sie in das Innere der Spreizmuffe weist, können die Außenwandabschnitte, auf denen bei der Montage zuvor abschnittsweise das Klebemittel aufgetragen wurde, beim Einsetzen in das Reparatur-Hohlprofilbauteil auf einfache Weise von den Innenwänden des Reparatur-Hohlprofilbauteils beabstandet werden. Mittels des erfindungsgemäßen Adapterbauteils wird es ermöglicht, dass die Außenwandabschnitte nach dem Einbringen des Adapterbauteils in das Reparatur-Hohlprofilbauteil von den Innenwänden des Reparatur-Hohlprofilbauteils derart beabstandet sind, dass dort entsprechende Luftspalte ausgebildet sind. Dadurch wird in vorteilhafter Weise erreicht, dass es während der Einschubbewegung des Adapterbauteils in das Reparatur-Hohlprofilbauteil nicht zu einem unerwünschten Abstreifen des Klebemittels von den Außenwandabschnitten der Spreizmuffe kommt. Nach dem Aufspreizen der Außenwandabschnitte liegen die Außenwandabschnitte unter Zwischenlage des Klebemittels plan an den Innenwänden des Reparatur-Hohlprofilbauteils an. Dadurch kann eine zuverlässige Klebeverbindung erhalten werden, die aus Festigkeitsgründen besonders wünschenswert ist. Da das Klebemittel nach der Montage sehr gleichmäßig zwischen den Außenwandabschnitten des Adapterbauteils und den Innenwänden des Reparatur-Hohlprofilbauteils verteilt ist, führt dieses insgesamt zu einer Klebeverbindung, die im Vergleich zum Stand der Technik erheblich verbesserte Klebeeigenschaften aufweist.
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Um das abschnittsweise Einschieben des Adapterbauteils in das Reparatur-Hohlprofilbauteil und in das Hohlprofilbauteil zu vereinfachen, wird in einer bevorzugten Ausführungsform vorgeschlagen, dass die Verbindungsabschnitte abgerundet ausgebildet sind.
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In einer besonders vorteilhaften Ausführungsform kann vorgesehen sein, dass die Sollknickstellen als Materialaussparungen mit einem teilkreisförmigen Querschnitt ausgebildet sind. Dadurch können die Sollknickstellen an den Innenseiten der Außenwandabschnitte relativ einfach hergestellt werden.
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Vorzugsweise können zumindest einige der teilkreisförmigen Querschnitte der Materialaussparungen identische Radien aufweisen.
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Gemäß einem weiteren Aspekt betrifft die Erfindung eine Verwendung eines Adapterbauteils nach einem der Ansprüche 1 bis 4 für eine Abschnittsreparatur eines Hohlprofilbauteils aus Metall, insbesondere aus Aluminium, bei der das Adapterbauteil mit einem Reparatur-Hohlprofilbauteil und dem Hohlprofilbauteil verbunden wird.
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Weitere Merkmale und Vorteile der vorliegenden Erfindung werden deutlich anhand der nachfolgenden Beschreibung bevorzugter Ausführungsbeispiele unter Bezugnahme auf die beiliegenden Abbildungen. Dabei zeigen
- 1 eine perspektivische Ansicht, die Einzelheiten einer Abschnittsreparatur eines Hohlprofilbauteils aus Metall gemäß dem Stand der Technik veranschaulicht,
- 2 eine Stirnseitenansicht eines Reparatur-Hohlprofilbauteils mit einem darin eingesetzten Adapterbauteil, die bei der in 1 gezeigten Abschnittsreparatur des Hohlprofilbauteils verwendet werden,
- 3 eine Stirnseitenansicht eines Reparatur-Hohlprofilbauteils nach dem Einsetzen eines als Spreizmuffe ausgebildeten Adapterbauteils gemäß einem bevorzugten Ausführungsbeispiel der Erfindung,
- 4 eine Stirnseitenansicht des Reparatur-Hohlprofilbauteils mit dem darin eingesetzten, als Spreizmuffe ausgebildeten Adapterbauteil,
- 5 eine Detailansicht einer Sollknickstelle des als Spreizmuffe ausgebildeten Adapterbauteils.
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Unter Bezugnahme auf 3 und 4 ist dort ein Adapterbauteil 1 gezeigt, welches bei Abschnittsreparaturen von Hohlprofilbauteilen aus Metall, insbesondere aus Aluminium, verwendet werden kann, um ein Reparatur-Hohlprofilbauteil 2 mit dem zu reparierenden Hohlprofilbauteil, welches zum Beispiel ein Längsträger eines Kraftfahrzeugs mit einem rechteckigen Profilquerschnitt sein kann, zu verbinden.
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Wie oben unter Bezugnahme auf 1 und 2 bereits erläutert, wird nach einer Beschädigung des Hohlprofilbauteils, insbesondere bei einem Unfall, eine Abschnittsreparatur durchgeführt, bei der zunächst ein beschädigter Abschnitt des Hohlprofilbauteils, insbesondere durch ein mechanisches Trennverfahren, herausgetrennt wird und anschließend das Reparatur-Hohlprofilbauteil 2 an der Stelle des zuvor herausgetrennten Abschnitts verbaut wird. Das Reparatur-Hohlprofilbauteil 2 und das Adapterbauteil 1 sind ebenfalls aus Metall, insbesondere aus Aluminium, hergestellt.
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Die Verbindung zwischen dem Reparatur-Hohlprofilbauteil 2 und dem Hohlprofilbauteil wird mittels des Adapterbauteils 1 hergestellt, welches bei der Montage zunächst abschnittsweise durch eine stirnseitige Öffnung in das Reparatur-Hohlprofilbauteil 2 eingeschoben wird. 3 zeigt das Adapterbauteil 1 in dem abschnittsweise in das Reparatur-Hohlprofilbauteil 2 eingeschobenen Zustand.
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Das Adapterbauteil 1 ist als Spreizmuffe 3 ausgebildet, die eine in Umfangsrichtung betrachtet geschlossene Profilform aufweist und vier aufspreizbar ausgebildete Außenwandabschnitte 4, 5, 6, 7 umfasst. Zwei zueinander benachbarte, aufspreizbare Außenwandabschnitte 4, 5, 6, 7 sind in den Eckbereichen jeweils mittels eines abgerundet ausgebildeten Verbindungsabschnitts 8, 9, 10, 11 miteinander verbunden.
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An jedem der Außenwandabschnitte 4, 5, 6, 7 ist ein sich in das Innere der Spreizmuffe 3 erstreckender Spreizabschnitt 12, 13, 14, 15 ausgebildet. Jeder der Spreizabschnitte 12, 13, 14, 15 weist an seinem freien Ende einen Aufnahmeabschnitt 16, 17, 18, 19 auf. Die Aufnahmeabschnitte 16, 17, 18, 19 sind so geformt, dass sie zusammen einen Aufnahmebereich 20 für ein Spreizelement 21, insbesondere eine Spreizschraube, definieren, dessen Funktion weiter unten noch näher erläutert werden wird.
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In 5 ist exemplarisch der Verbindungsabschnitt 8 unten links in 3 mit den beiden unmittelbar daran angrenzenden Außenwandabschnitten 4, 5 der Spreizmuffe 3 im Detail gezeigt. Der Außenwandabschnitt 4 weist auf seiner Innenseite eine an den Verbindungsabschnitt 8 angrenzende Sollknickstelle 40, die durch eine Materialaussparung mit einem teilkreisförmigen Querschnitt gebildet ist, auf. Der zu dem Außenwandabschnitt 4 benachbarte Außenwandabschnitt 5 weist auf seiner Innenseite eine an den Verbindungsabschnitt 8 angrenzende Sollknickstelle 50 auf, die ebenfalls durch eine Materialaussparung mit einem teilkreisförmigen Querschnitt gebildet ist. In diesem Ausführungsbeispiel sind die Radien der teilkreisförmigen Querschnitte der Materialaussparungen, welche die Sollknickstellen 40, 50 bilden, identisch ausgeführt. Die Radien können aber prinzipiell auch unterschiedlich sein. Die übrigen Außenwandabschnitte 6, 7 weisen ebenfalls entsprechende Sollknickstellen auf. Da jeder der Außenwandabschnitte 4, 5, 6, 7 zu zwei weiteren Außenwandabschnitten 4, 5, 6, 7 benachbart angeordnet ist, ergibt sich also, dass jeder der Außenwandabschnitte 4, 5, 6, 7 auf seiner Innenseite zwei Sollknickstellen 40, 50 der vorstehend beschriebenen Art aufweist, die jeweils an einen der Verbindungsabschnitte 8, 9, 10, 11 angrenzen.
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Wie in 3 zu erkennen, weist jeder der Außenwandabschnitte 4, 5, 6, 7 jeweils eine weitere Sollknickstelle 41, 51, 61, 71 auf. Diese Sollknickstellen 41, 51, 61, 71 sind jeweils in der Mitte des betreffenden Außenwandabschnitts 4, 5, 6, 7 derart angeordnet und so ausgebildet, dass sie dem Spreizabschnitt 12, 13, 14, 15 des betreffenden Außenwandabschnitts 4, 5, 6, 7 gegenüberliegen und in das Innere des als Spreizmuffe 3 ausgebildeten Adapterbauteils 1 gerichtet sind.
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Bei der Montage wird das Adapterbauteil 1 zunächst abschnittsweise durch eine stirnseitige Öffnung in das Reparatur-Hohlprofilbauteil 2 eingeschoben. Aus Festigkeitsgründen wird das Adapterbauteil 1 zusätzlich mit dem Reparatur-Hohlprofilbauteil 2 verklebt. Zu diesem Zweck wird vor dem Einbringen des Adapterbauteils 1 in das Reparatur-Hohlprofilbauteil 2 auf die Außenseiten der Außenwandabschnitte 4, 5, 6, 7 abschnittsweise ein Klebemittel 22 aufgebracht.
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Das als Spreizmuffe 3 ausgeführte Adapterbauteil 1 ist aufgrund der integral damit ausgebildeten Sollknickstellen 40, 41, 50, 51, 60, 61, 70, 71 so geformt, dass die Außenwandabschnitte 4, 5, 6, 7 nach dem Einbringen des Adapterbauteils 1 in das Reparatur-Hohlprofilbauteil 2 von den Innenwänden des Reparatur-Hohlprofilbauteils 2 derart beabstandet sind, dass dort entsprechende Luftspalte ausgebildet sind. Dadurch wird in vorteilhafter Weise erreicht, dass es während der Einschubbewegung des Adapterbauteils 1 in das Reparatur-Hohlprofilbauteil 2 nicht zu einem unerwünschten Abstreifen des Klebemittels 22 von den Außenwandabschnitten 4, 5, 6, 7 der Spreizmuffe 3 kommt.
Nach dem abschnittsweisen Einschieben des Adapterbauteils 1 in das Reparatur-Hohlprofilbauteil 2 wird das Spreizelement 21, insbesondere die Spreizschraube, in den hierfür vorgesehenen Aufnahmebereich 20 des Adapterbauteils 1 eingebracht, insbesondere darin eingeschraubt. Wie in 4 zu erkennen, werden die Außenwandabschnitte 4, 5, 6, 7 aufgrund der daraus resultierenden Krafteinwirkung, die durch entsprechende Pfeile symbolisiert wurde, nach außen aufgespreizt, so dass die Außenwandabschnitte 4, 5, 6, 7 unter Zwischenlage des Klebemittels 22 plan an den Innenwänden des Reparatur-Hohlprofilbauteils 2 anliegen. Dadurch kann eine zuverlässige Klebeverbindung erhalten werden, die aus Festigkeitsgründen besonders wünschenswert ist. Da das Klebemittel 22 sehr gleichmäßig zwischen den Außenwandabschnitten 4, 5, 6, 7 des Adapterbauteils 1 und den Innenwänden des Reparatur-Hohlprofilbauteils 2 verteilt ist, führt dieses insgesamt zu einer Klebeverbindung, die im Vergleich zum Stand der Technik erheblich verbesserte Klebeeigenschaften aufweist.
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Da die Außenwandabschnitte 4, 5, 6, 7 des Adapterbauteils 1 nach der Montage plan an den Innenwänden des Reparatur-Hohlprofilbauteil 2 anliegen, kann das Adapterbauteil 1 in zuverlässiger Weise mechanisch gefügt werden.
