DE10258108A1

DE10258108A1 - Verfahren zum Verstärken eines Hohlkammerprofils und Werkzeug für das Verfahren

Info

Publication number: DE10258108A1
Application number: DE2002158108
Authority: DE
Inventors: Richard Emmerich; Andreas Schwandt
Original assignee: Volkswagen AG
Current assignee: Volkswagen AG
Priority date: 2002-12-11
Filing date: 2002-12-11
Publication date: 2004-06-24

Abstract

Es wird ein Verfahren zum Verstärken eines Hohlkammerprofils (1) vorgeschlagen, wobei durch eine in dem zu verstärkenden Wandbereich des Hohlkammerprofils (1) vorgesehene erste Öffnung (2) ein den gesamten Innenraum des Hohlkammerprofils (1) durchsetzendes Distanzrohr (4) eingeführt wird, und wobei durch die erste Öffnung (2) ein erstes Formteil (5) eines Werkzeuges in das eine Ende des Distanzrohres zum Aufweiten und durch eine an der gegenüberliegenden Wand des Hohlkammerprofils (1) deckungsgleich zu der ersten Öffnung (2) vorgesehene zweite Öffnung (3) ein zweites Formteil (6) des Werkzeuges in das andere Ende des Distanzrohres (4) als Gegenlager eingeführt wird. Ferner wird ein durch das Verfahren verstärktes Hohlkammerprofil vorgeschlagen. Darüber hinaus wird ein Werkzeug zum Verwenden bei dem Verfahren vorgeschlagen.

Description

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zum Verstärken eines Hohlkammerprofils und auf ein Werkzeug für das Verfahren sowie auf ein verstärktes Hohlkammerprofil.
Bei der Befestigung eines Bauteils an einem Hohlkammerprofil mittels einer Verschraubung, treten an den Anlageflächen am Wandbereich des Hohlkammerprofils erhebliche Belastungen auf, sodass es zu Verformungen kommen kann. Somit ist eine sichere Schraubverbindung nicht gewährleistet. Aus dem allgemeinen Stand der Technik ist ein Verfahren zum Verstärken eines Hohlkammerprofils bekannt, bei dem ein Distanzrohr mit dem Hohlkammerprofil verschweißt wird. Insbesondere bei der Verwendung des Hohlkammerprofils im Fahrzeugbereich ist ein Verschweißen der Bauteile aufgrund der Bildung von Spannungen aus Sicherheitsgründen nicht möglich.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren und ein Werkzeug für das Verfahren sowie ein verstärktes Hohlkammerprofil der eingangs genannten Gattung vorzuschlagen, sodass sichere und dauerhafte Verbindungen an dem Hohlkammerprofil ermöglicht werden.
Diese Aufgabe wird verfahrensmäßig durch die Merkmale des Patentanspruches 1, bezüglich des verstärkten Hohlkammerprofils durch die Merkmale des Patentanspruches 5 und hinsichtlich des Werkzeuges durch die Merkmale des Patentanspruches 6 gelöst.
Demnach wird ein erfindungsgemäßes Verfahren vorgeschlagen, bei dem beispielsweise durch eine in dem zu verstärkenden Wandbereich des Hohlkammerprofils vorgesehene erste Öffnung ein den gesamten Innenraum des Hohlkammerprofils durchsetzendes Distanzrohr eingeführt wird. Danach kann durch die erste Öffnung ein erstes Formteil eines Werkzeugs in das eine Ende des Distanzrohres zum Aufweiten eingeführt werden. Durch eine an der gegenüberliegenden Wand des Hohlkammerprofils deckungsgleich zu der ersten Öffnung vorgesehene zweite Öffnung kann bevorzugt gleichzeitig ein zweites Formteil des Werkzeuges in das andere Ende des Distanzrohres als Gegenlager eingeführt werden. Auf diese Weise kann bevorzugt das der ersten Öffnung zugewandte Ende derart aufgeweitet werden, dass durch das Distanzrohr im Innenraum zwischen den gegenüberliegenden Wänden des Hohlkammerprofils eine Abstützung bzw. eine Versteifung erreicht wird. Somit können z. B. Schraubverbindungen, welche bevorzugt durch das Hohlkammerprofil verlaufen, festgezogen werden, ohne dass Verformungen an dem Hohlkammerprofil auftreten.
Im Rahmen einer vorteilhaften Ausgestaltung der vorliegenden Erfindung kann das aufgeweitete Ende des Distanzrohres mit dem Öffnungsrandbereich des zu verstärkenden Wandbereichs des Hohlkammerprofils verstemmt, verclincht oder dergleichen befestigt werden. Danach kann das Werkzeug wieder aus dem Distanzrohr entfernt werden. In vorteilhafter Weise dient das eingezogene Distanzrohr bzw. die Distanzhülse für eine spätere Verbindung durch das Hohlkammerprofil auch als Führung, sodass die Verbindungsmittel auf einfachste durch das Distanzrohr geführt werden.
Um das Distanzrohr durch die erste Öffnung einführen zu können, sollte als Durchmesser für die erste' Öffnung zumindest etwa der Außendurchmesser des Distanzrohres gewählt werden. Als Durchmesser für die zweite Öffnung. kann etwa der Innendurchmesser des Distanzrohres gewählt werden, sodass sich das nicht aufgeweitete Ende des Distanzrohres an der Innenwand des Hohlkammerprofils etwa am Öffnungsrandbereich der zweiten Öffnung abstützen kann. Durch die zweite Öffnung wird ledig das zweite Formteil des Werkzeuges als Gegenlager für das erste Formteil des Werkzeuges eingeführt.
Ferner wird gemäß der vorliegenden Erfindung ein Hohlkammerprofil vorgeschlagen, welches vorzugsweise durch das erfindungsgemäße Verfahren verstärkt ist. Es ist auch möglich, dass die Verstärkung bei dem Hohlkammerprofil durch ein anderes Verfahren realisiert wird. Das erfindungsgemäße Hohlkammerprofil kann ein zwischen zwei gegenüberliegenden Öffnungen den Innenraum des Hohlkammerprofils durchsetzendes Distanzrohr oder dergleichen aufweisen, welches an einem Ende derart aufgeweitet ist, dass zumindest das aufgeweitete Ende des Distanzrohres mit dem Öffnungsrandbereich einer Öffnung des zu verstärkenden Wandbereichs des Hohlkammerprofils verstemmt ist.
Darüber hinaus wird ein Werkzeug zum Aufweiten eines Distanzrohres, insbesondere zum Verwenden bei dem erfindungsgemäßen Verfahren vorgeschlagen. Das Werkzeug umfasst vorzugsweise das erste Formteil zum Aufweiten des Distanzrohres sowie das zweite Formteil zum Fixieren und als Gegenlager für das erste Formteil.
Weitere Vorteile und vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen und den Zeichnungen. Es zeigen:
1 eine geschnittene Ansicht eines verstärkten Hohlkammerprofils, welches durch das erfindungsgemäße Verfahren hergestellt ist;
2 eine geschnittene Ansicht des Hohlkammerprofils mit einem eingezogenen Distanzrohr zur Verstärkung nach einem Verfahrensschritt des erfindungsgemäßen Verfahrens;
3 eine geschnittene Ansicht des Hohlkammerprofils nach einem weiteren Verfahrensschritt des erfindungsgemäßen Verfahrens; und
4 eine vergrößerte Ansicht des verstärkten Hohlkammerprofils mit einem eingeführten Werkzeug gemäß 3.
In 1 ist eine geschnittene Ansicht eines verstärkten Hohlkammerprofils 1 dargestellt. Das Hohlkammerprofil 1 weist an zwei gegenüberliegenden Wänden jeweils eine Öffnung 2 bzw. 3 an den zu verstärkenden Wandbereichen auf. Durch die erste Öffnung 2 wird ein den gesamten Innenraum des Hohlkammerprofils 1 durchsetzendes Distanzrohr 4 eingeführt. Deshalb entspricht der Durchmesser der ersten Öffnung 2 etwa dem Außendurchmesser des Distanzrohres 4 oder ist größer gewählt. Der Durchmesser der zweiten Öffnung 3 entspricht etwa dem Innendurchmesser des Distanzrohres 4 oder ist kleiner gewählt. Auf diese Weise kann das untere Ende des Distanzrohres 4 an dem Öffnungsrandbereich der zweiten Öffnung abgestützt bzw. mit dem Öffnungsrandbereich verstemmt werden. Dieser Zustand ist insbesondere in 2 dargestellt.
In 3 ist eine geschnittene Ansicht des Hohlkammerprofils 1 dargestellt, bei dem durch die erste Öffnung 2 ein erstes Formteil 5 eines Werkzeugs in das eine Ende des Distanzrohres 4 zum Aufweiten eingeführt wird. Vorzugsweise gleichzeitig kann gemäß des vorgeschlagenen Verfahrens durch die an der gegenüberliegenden Wand des Hohlkammerprofils 1 deckungsgleich zu der ersten Öffnung vorgesehene zweite Öffnung 3 ein zweites Formteil 6 des Werkzeuges in das andere Ende des Distanzrohres 4 als Gegenlager eingeführt werden.
Durch das eingeführte Werkzeug wird schließlich das aufgeweitete Ende des Distanzrohres 4 mit dem Öffnungsrandbereich des zu verstärkenden Wandbereichs des Hohlkammerprofils 1 verstemmt und danach kann das Werkzeug wieder aus dem Distanzrohr 4 entfernt werden. Das mit dem Distanzrohr 4 verstärkte Hohlkammerprofil 1 ist in 1 gezeigt, mit dem z. B. ein Modulträger an dem Halter einer A-Säule eines Fahrzeuges befestigt werden kann.
Gemäß 4 ist eine vergrößerte Ansicht des verstärkten Hohlkammerprofils 1 mit dem eingeführten Werkzeug dargestellt. Das Werkzeug, welches bei dem erfindungsgemäßen Verfahren zum Aufweiten des Distanzrohres verwendet werden kann, umfasst vorzugsweise das erste Formteil 5 zum Aufweiten des Distanzrohres 4 sowie das zweite Formteil 6 zum Fixieren und als Gegenlager für das erste Formteil 5. Das erste Formteil 5 weist einen etwa konusförmigen Abschnitt zum Aufweiten auf, der in einen zylindrischen Abschnitt zum Führen übergeht, welcher einen Durchmesser hat, der etwa dem Innendurchmesser des Distanzrohres 4 entspricht. Der zylindrische Abschnitt geht in einen konusförmigen Abschnitt über, der mit einer Anlagefläche abschließt. Das zweite Formteil 6 weist einen zylindrischen Abschnitt zum Führen auf, dessen Durchmesser etwa dem Innendurchmesser des Distanzrohres 4 entspricht. Daran schließt sich ein konusförmigen Abschnitt an, der mit einer Anlagefläche abschließt, sodass die in das Distanzrohr 4 eingeführten Formteile 5 und 6 an ihren jeweiligen Anlageflächen anliegen.
Ferner ist in 4 der ursprüngliche Verlauf des oberen Endes des Distanzrohres 4 durch eine strichpunktierte Linie angedeutet, bevor das Ende dann durch das Werkzeug aufgeweitet und mit dem Öffnungsrandbereich verstemmt wird.

1: Hohlkammerprofil
2: Erste Öffnung
3: Zweite Öffnung
4: Distanzrohr
5: Erstes Formteil
6: Zweites Formteil

Claims

Verfahren zum Verstärken eines Hohlkammerprofils, dadurch gekennzeichnet, dass durch eine in dem zu verstärkenden Wandbereich des Hohlkammerprofils (1) vorgesehene erste Öffnung (2) ein den gesamten Innenraum des Hohlkammerprofils (1) durchsetzendes Distanzrohr (4) eingeführt wird, und dass durch die erste Öffnung (2) ein erstes Formteil (5) eines Werkzeugs in das eine Ende des Distanzrohres zum Aufweiten und durch eine an der gegenüberliegenden Wand des Hohlkammerprofils (1) deckungsgleich zu der ersten Öffnung (2) vorgesehene zweite Öffnung (3) ein zweites Formteil (6) des Werkzeuges in das andere Ende des Distanzrohres (4) als Gegenlager eingeführt wird.
Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest das aufgeweitete Ende des Distanzrohres (4) mit dem Öffnungsrandbereich des zu verstärkenden Wandbereichs des Hohlkammerprofils (1) verstemmt wird und dass danach das Werkzeug wieder aus dem Distanzrohr (4) entfernt wird.
Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass als Durchmesser für die erste Öffnung (2) zumindest etwa der Außendurchmesser des Distanzrohres (4) gewählt wird.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass als Durchmesser für die zweite Öffnung (3) etwa der Innendurchmesser des Distanzrohres (4) gewählt wird.
Hohlkammerprofil, welches durch ein Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4 verstärkt ist, dadurch gekennzeichnet, dass ein zwischen zwei gegenüberliegenden Öffnungen (2, 3) den Innenraum des Hohlkammerprofils (1) durchsetzendes Distanzrohr (4) vorgesehen ist, welches an einem Ende derart aufgeweitet ist, dass zumindest das aufgeweitete Ende des Distanzrohres (4) mit dem Öffnungsrandbereich einer Öffnung (2) des zu verstärkenden Wandbereichs des Hohlkammerprofils (1) verstemmt ist.
Werkzeug zum Aufweiten eines Distanzrohres für ein Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass ein erstes Formteil (5) zum Aufweiten des Distanzrohres (4) sowie ein zweites Formteil (6) zum Fixieren und als Gegenlager für das erste Formteil (5) vorgesehen sind.
Werkzeug nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass das erste Formteil (5) einen etwa konusförmigen Abschnitt zum Aufweiten aufweist, der in einen zylindrischen Abschnitt zum Führen übergeht, welcher einen Durchmesser hat, der etwa dem Innendurchmesser des Distanzrohres (4) entspricht, wobei der zylindrische Abschnitt in einen konusförmigen Abschnitt übergeht, der mit einer Anlagefläche abschließt.
Werkzeug nach Anspruch 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, dass das zweite Formteil (6) einen zylindrischen Abschnitt zum Führen aufweist, dessen Durchmesser etwa dem Innendurchmesser des Distanzrohres (4) entspricht, wobei sich ein konusförmiger Abschnitt anschließt, der mit einer Anlagefläche abschließt.