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Die
Erfindung betrifft eine Tragekonstruktion aus miteinander verbundenen
Profilteilen, insbesondere für
Karosserieaufbauten oder Karosserierahmen von Fahrzeugen, mit im
Wesentlichen rechteckigen Hohlprofilen. Die geschlossenen Hohlprofile, welche
vorzugsweise aus einem Leichtmetall bestehen, werden hierfür an mindestens
einem Knotenpunkt formschlüssig über eine
nicht-thermische Fügeverbindung
verbunden. Dabei ist die Fügeverbindung
eine Klebeverbindung.
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Beispielsweise
ist es im Karosseriebau bekannt, derartige Tragekonstruktionen aus
Hohlprofilen mit gleichbleibendem Querschnitt zu realisieren, indem
an den Knotenpunkten sogenannte Knotenverbinder oder auf das jeweilige
Profil angepasste, einsteckbare Knotenteile vorgesehen sind, an
denen mittels einer Klebeverbindung und Klemmverbindung die Profilteile
miteinander kraft- und formschlüssig verbunden
werden. An den Verbindungsknoten werden dabei herkömmlicherweise
spezifische Form- oder Gussteile vorgesehen, die auskragende Halte- und
Klebeabschnitte entsprechend einer T-Form oder Kreuzform für jeweilige
Knotenverbindungen aufweisen. Die Halteabschnitte der Knotenteile
sind dabei mit einer auf die jeweilige Profilform angepassten, komplementären Innenform
ausgebildet, sodass die zu verbindenden Profilrohre durch einfaches
Aufstecken und Verkleben an dem Knoten verbunden werden können. Eine
derartige Fahrzeugstruktur oder Tragekonstruktion ist aus der
DE 199 29 057 A1 bekannt.
Hier werden runde Rohrprofile über
kugelförmige
Knotenelemente mittels einer Klebeverbindung miteinander verbunden,
wobei die Knotenkugeln auskragende, auf den Innendurchmesser der Rohre
angepasste Abschnitte mit jeweils durch Distanzrippen gebildete
Klebebetten aufweisen. Nach einem Aufschieben der Rohrprofile auf
die jeweiligen Verbindeabschnitte an dem Kugelknoten kann ein Klebstoff
eingespritzt werden und an den Zwischenräumen der Distanzrippen eine
kraftschlüssige
Verbindung mit der Innenwand des Rohrprofils eingehen. Nachteilig
ist hierbei, dass die Klebeflächen
zwischen der Innenwand des Hohlprofils und dem Haltezapfen am Knotenelement
nur streifenförmig
zwischen den Distanzrippen vorgesehen sind und so eine nur geringe
Haltekraft an den Knotenpunkten gewährleistet ist. Zudem erfordert
diese Tragekonstruktion aufwendig herzustellende Knotenelemente, welche
zwischen jeweilige Enden von Hohlprofilen eingefügt werden müssen entsprechend dem jeweiligen
Anwendungsfall in einer L-Form, einer T-Form oder einer Kreuzform.
Nicht zuletzt sind die Knotenelemente im Durchmesser größer als
die Profilteile des Fahrzeugrahmens, wodurch konstruktive Schwierigkeiten
hinsichtlich einer Anbindung peripherer Teile und Elemente entstehen.
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Aus
der deutschen Offenlegungsschrift
DE 195 38 803 A1 ist ein Fahrzeugrahmen oder
eine Tragekonstruktion aus röhrenförmigen,
rechteckigen Profilelementen bekannt, die an Knotenpunkten über ein
entsprechend der Profilform ausgebildetes Knotenelement und manschettenartige
Kunststoffteile verbunden werden. Die Kunststoffmanschettenteile werden über die
Enden der Rohrprofile und das Knotenpunktelement übergestülpt und
mittels einer thermischen Behandlung durch ein thermoschrumpfbares
Material fest an den Leichtmetall-Profilelementen befestigt. Zusätzlich kann
eine Klebeschicht zwischen den Manschetten oder Bundringen aus thermoplastischem
und thermoschrumpfbarem Harz und den Profilen eingefügt werden,
um die Haltekraft an den Verbindungsstellen mit dem Knotenelement
zu erhöhen.
Auch bei diesem bekannten Verfahren zur Verbindung von röhrenförmigen Elementen
für Fahrgestelle oder
Fahrzeugkonstruktionen besteht ein Nachteil dahingehend, dass für den Knotenpunkt
aufwendige Knotenelemente entsprechend den Profilformen bereitzustellen
sind. Zudem müssen
die Knotenelemente ausreichend dickwandig und stabil ausgebildet
sein, um Belastungen am Knotenpunkt auffangen zu können. Die
profilseitige Verbindung mittels thermisch verformbarer Kunststoffmanschetten hat
den Nachteil, dass sich lokal Verformungen an den Profilen ebenso
ergeben können
wie auch strukturelle Veränderungen
in dem Material der relativ dünnwandigen
Rohrprofile. Zudem sind bei dieser Tragekonstruktion extra in der
Form angepasste und im Material spezifisch ausgebildete Kunststoffteile
für die
Rundringe erforderlich. Die Klebeflächen zwischen den Bundringen
an den Verbindungsabschnitten des Knotenelementes und den Enden
der jeweiligen Profilteile sind zudem begrenzt, sodass die Belastbarkeit
einer derartigen Tragekonstruktion entsprechend beschränkt ist.
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Aus
der Offenlegungsschrift
DE
196 03 956 A1 ist ein Profilknoten zum Verbinden von rechteckigen
Hohlprofilen bekannt, bei welchen der Profilknoten zapfenförmige Ansätze und
Klemmleisten aufweist, mittels welchen die auf die Ansätze aufgesteckten
Enden der Profilteile kraftschlüssig
klemmbar sind. Zusätzlich
kann eine Klebeverbindung zu der Klemmverbindung vorgesehen sein.
Die Profilknoten sind in ihrer Form komplex und müssen zur Aufnahme
von Kräften
und Momenten an dem Knotenpunkt ausreichend steif ausgebildet sein.
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Aus
der Offenlegungsschrift
DE
196 07 820 A1 ist eine Vorrichtung zum Verbinden von stirnseitig aneinander
anliegenden Mehrkammer-Hohlprofilen bekannt. Spezifische Verbindungsprofile
sind im Innern der Hohlprofile vorgesehen, die mindestens eine verformbare
Wand aufweisen, sodass vor einem Einführen die Verbindungsprofile
in der Außenabmessung
reduziert sind und anschließend
durch Verformung der verformbaren Wand sich im Innern einer Kammer
des Hohlprofils kraftschlüssig
anlegen können.
Die vollständig
innenliegenden Verbindungs profile können zusätzliche Erhebungen und Vertiefungen
zum Einbringen eines Klebstoffs aufweisen. Die Herstellung von abschnittsweise
verformbaren Verbindungsprofilen ist aufwendig und kostenintensiv.
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Die
vorliegende Erfindung hat demgegenüber zur Aufgabe, eine Tragekonstruktion
aus im Wesentlichen rechteckigen Hohlprofilen, insbesondere für Karosseriegestelle
oder -aufbauten von Fahrzeugen, bereitzustellen, welche mindestens
an einem Knotenpunkt formschlüssig über eine
nicht-thermische Fügeverbindung
verbunden sind, und welche eine einfache Montage erlaubt und hochbelastbare Knotenverbindungen
aufweist.
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Diese
Aufgabe wird durch eine Tragekonstruktion gemäß Anspruch 1 gelöst. In den
Unteransprüchen
sind vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen beansprucht.
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Die
erfindungsgemäße Tragekonstruktion weist
eine flächige
Klebeverbindung auf und die Profilteile sind direkt aneinander anliegend
angeordnet und weisen mindestens an den Knotenpunkten eine ebene
Klebeflächen
ausbildende und aufeinander abgestimmte Form derart auf, dass mindestens
eine der Klebeflächen
an einer äußeren Oberfläche von einem
der Profilteile selbst vorgesehen ist, über welche die Profilteile
direkt oder indirekt derart miteinander verklebbar sind, dass durch
die flächige
Klebeverbindung eine teileübergreifende,
mechanische Momentenabstützung
zwischen den Profilteilen an den Knotenpunkten entsteht unter Ausbildung
einer hochfesten Knotenverbindung.
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Auf
diese Weise wird durch eine einfache, flächige Klebeverbindung das Zusammenfügen der Profilteile
realisiert. Ein spezifisch ausgeformtes, eine Knotenform bildendes
Einsteckelement ist nicht erforderlich. Die Klebeflächen werden
teileübergreifend
derart an den Profilteilen bzw. ihren Seitenflächen vorgesehen, dass eine
zusätzliche,
mechanische Momentenabstützung über die
Klebeverbindung selbst mitentsteht.
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Dadurch
ist die flächige,
teileübergreifende Klebeverbindung
gleichzeitig ein die Steifigkeit und Festigkeit am Knotenbereich
erhöhendes
Mittel. Separate Querversteifungen oder dergleichen sind nicht erforderlich.
Die relativ großflächigen,
ebenen Klebeflächen,
die teileübergreifend
an den Knotenpunkten jeweils an den Profilteilen direkt vorgesehen
sind, bieten aufgrund ihrer flächigen
Ausdehnung zueinander im Verbund mit einem Klebstoff zwischen den Klebflächen jeweils
zugleich eine mechanische Steifigkeitsverbesserung bzw. Momentenabstützung zwischen
den am Knotenpunkt befestigten Profilteilen. Durch einfaches Verkleben,
was zudem ein Kaltfügeverfahren
im Gegensatz zu den herkömmlichen Schweiß- oder
thermischen Verfahren ist, kann so eine hochfeste Knotenverbindung
von relativ einfach ausgebildeten Profilrohren hergestellt werden.
Die entsprechende Profilform ist dabei lediglich derart vorzusehen,
dass im Wesentlichen ebene und koplanare oder aneinander anliegende
Klebeflächen
derart gebildet werden, dass zwischen den einzelnen Profilteilen
schon durch die Klebefläche
selbst eine Erhöhung
der Steifigkeit am Knotenpunkt realisiert wird. Die erfindungsgemäße Tragekonstruktion
ist durch die einfache Klebeverbindung nicht zuletzt auch sehr einfach
zu realisieren. Montage- und Reparaturarbeiten lassen sich ebenso
leicht realisieren im Vergleich zu thermischen Fügeverfahren, die auch Probleme
hinsichtlich einer Verformung und Materialstrukturveränderung
mit sich bringen. Da mindestens eine der Klebeflächen an einer äußeren Oberfläche einer
Seite eines der Profilteile vorgesehen ist kann eine äußere Schmal-
oder Breitseite des Profilteils so direkt als Verbindungsklebefläche an dem
Knotenpunkt verwendet werden. Es sind keine aufwendigen, in die
Hohlform der Profilteile einsteckbaren Gegenprofilteile als Verbinder
am Knotenpunkt erforderlich. Die Breitseite eines im Wesentlichen
rechteckigen Hohlprofils bietet eine ausreichende Längs- und Quererstreckung,
das heißt
eine ausreichend große Klebefläche für ein den
Knotenpunkt über
die Klebefläche
direkt zusätzlich
versteifendes und im Sinne einer Momentenabstüt zung stabilisierendes Verbinden
mittels einer einfachen Klebeverbindung.
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Nach
einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung sind die Klebeflächen parallel
zu einer Ebene, die von den Profilteilen am Knotenpunkt aufgespannt
wird, ausgebildet. Die relativ großflächigen Klebeflächen in
einer Ebene bieten aufgrund ihrer erhöhten Festigkeit gegenüber Scher-
und Schubbeanspruchungen somit eine stark verbesserte Widerstandsfähigkeit
gegen eine Querbelastung der Profilteile an dem Knotenpunkt. Da
die Beanspruchung von Klebeverbindungen entlang ihrer Ausdehnung eine
größtmögliche Festigkeit
der Verbindung liefert, kann so ohne aufwendige Formteile, wie zum
Beispiel gegossene Knotenelemente, eine erhöhte Steifigkeit und Belastbarkeit
der Knotenbereiche bereitgestellt werden. Hierfür sind keine extremen Materialverdickungen
oder thermische Fügeverfahren
erforderlich. Die erfindungsgemäße Tragekonstruktion weist
hinsichtlich ihrer Belastbarkeit stark verbesserte Knotenpunkte
auf, die mit einfachen, blechförmigen
Elementen realisierbar sind. Die Klebeflächen sind parallel zu der Knotenebene
angeordnet, das heißt
beispielsweise an der Außenseite
von den Profilteilen in jeweils ein und dergleichen Ebene an beiden
Profilteilen, teileübergreifend
ausgebildet. Die Klebeflächen
können
auch zwischen einer Innenfläche
an einer Innenseite eines der Profilteile und einem darin eingeschobenen
oder durchgesteckten zweiten Profilteil an seiner entsprechenden
Außenseite
vorgesehen sein. Wesentlich für
die Erfindung ist, dass die entsprechenden Profile oder ihre Verbindungsabschnitte
auf die jeweilige klebeflächenförmige direkte
Verbindung ohne dazwischen gesetztes Knotenverbindungsteil angepasst
sind. Durch einfache blechförmige
oder gerade, rohrförmige
Verbindungsteile können
die erfindungsgemäßen Profilteile an
den Fügebereichen
der Profile direkt oder indirekt belastungssteigernd verklebt werden.
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Nach
einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung sind die
Profilteile auf Stoß zueinander
angeordnet und ein gepasst, und ein teileübergreifendes Verbinderelement
ist an äußeren Klebeflächen der
Profilteile angeklebt. Das direkte, formschlüssige Aneinanderanstoßen der
Profilteile bietet einen zusätzlichen
Versteifungsgrad in der erfindungsgemäßen, im Wesentlichen auf der
flächigen Klebeverbindung
basierenden Knotenverbindung. Die entsprechenden aufeinanderstoßenden Enden oder
Seiten der Profilteile zueinander stützen sich im Zusammenwirken
mit den relativ großflächigen, über die
Teile hinweggehenden Klebeflächen
aneinander ab. Die teileübergreifende
Klebeverbindung zwischen dem teileübergreifenden Verbinderelement und
den entsprechenden ebenen Außenseiten
der Profilteile bietet zudem eine vereinfachte Herstellungsmöglichkeit,
da der Klebstoff kontinuierlich über ein
und dieselbe Fläche
aufgetragen werden kann. Die stoßartige Anbindung der Profilteile
zueinander kann beispielsweise durch entsprechende Ausnehmungen
in einer Längsseitenwand
des einen Profilteils und einer entsprechenden Ausnehmung an dem
Endabschnitt des anderen Profilteils derart realisiert werden, dass
ein stückweises
Einstecken der Teile zueinander möglich ist.
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Nach
einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung sind blechförmige Klebeteile
vorgesehen, die an Außenflächen der
Profilteile flächenübergreifend
und formschlüssig
anlegbar und mit den Klebeflächen
der Profilteile verklebbar sind. Durch einfaches Aufkleben der in
ihrer Flächenausdehnung angepassten
blechförmigen
Klebeteile kann eine form- und kraftschlüssige sowie belastungssichere Verbindung
an den Knoten punkten der Profilteile hergestellt werden. Die blechförmigen Klebeteile
weisen zudem den Vorteil auf, dass sie relativ einfach herstellbar
sind, beispielsweise durch einfaches Stanzen und Biegen von entsprechenden
Blechformen. Auch die Montage der erfindungsgemäßen Tragekonstruktion ist dadurch
erleichtert: Die blechförmigen
Klebeteile, welche als rein flächige,
ebene Klebeteile oder als aufsteckbare U-förmige Klebeteile gestaltet
sein können,
müssen
nicht umständlich
montiert werden, sondern werden einfach aufgesteckt und an ihren
entsprechenden Klebeflächen
mit einem Klebstoff mit den jeweiligen Profilteilen verklebt. Die
blechförmigen
Klebeteile bieten erfindungsgemäß eine flächenübergreifende,
zusätzliche
Versteifung an den Knotenpunkten durch die Klebeverbindung selbst.
Die blechförmigen
Klebeteile machen es überflüssig, extra
geformte Knotenelemente, beispielsweise aus geschmiedetem oder gegossenem Material,
vorzusehen. Die Tragekonstruktion gemäß der Erfindung ist gegenüber diesen
zudem leichter.
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Nach
einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung weisen
die Klebeteile eine den jeweiligen Knotenpunkt übergreifende T-Form, eine Kreuzform
oder eine Dreiecksform auf. Die Kreuzform kann selbstverständlich auch
als eine Art Rautenform mit die Winkelbereiche übergreifenden Blechabschnitten
ausgestaltet sein. Die Klebeteile können so entsprechend ihrem
jeweiligen Anwendungsfall, bei einem T-Stoß oder einer Kreuzknotenverbindung,
eine somit spezifisch auf diesen Fall angepasste Form aufweisen,
die eine zusätzliche
Momentenstütze
durch ihre T-Form im Zusammenhang mit der relativ großflächigen Klebeverbindung
bietet. Eine reine T-Form oder Kreuzform hat den Vorteil, dass in
den Winkelabschnitten zwischen den zusammengefügten Profilteilen kein zusätzlicher
Raum für die
Knotenverbindung erforderlich ist. Eine Dreiecksform oder entsprechend
bei einem T-Knoten eine Art Rautenform hat den Vorteil, dass der
den Winkel übergreifende
Blechabschnitt eine verstärkte
Momentenabstützung
bzw. Versteifung in der Belastungsebene bietet.
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Nach
einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung weisen
die Profilteile eine nutförmige
Vertiefung an den die Klebeflächen
bildenden Längsseiten
auf, in welche die blechförmigen
Klebeteile vollständig
einlegbar sind. Die Klebeteile oder blechförmigen Verbinder führen hierdurch
nicht zu einer zusätzlichen
Verdickung an den Knotenpunkten. Die nutförmige Vertiefung ist beispielsweise
mittels eines Hohlprofils mit rechteckigem Querschnitt bereitgestellt,
welches seitlich vorragende, parallele Randabschnitte auf Seiten
der Klebeflächen
aufweist. Die Tiefe der nutförmigen
Vertiefung ist vorzugsweise entsprechend der jeweiligen Dicke der blechförmigen Klebeteile,
sodass diese vollständig einlegbar
sind und in der Nut an entsprechenden Klebeflächen der Profilteile verklebbar
sind. Eine Verdickung im Knotenbereich wird so vermieden.
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Nach
einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung weisen
die blechförmigen
Klebeteile U-förmige,
auf die Profilform der Profilteile angepasste Klebeabschnitte auf.
Die U-förmigen
Klebeabschnitte können
durch einfaches Aufstecken die jeweiligen Klebeflächen an
den Profilteilen umschließen
und über
dreiseitige und damit vergrößerte Klebeflächen mit
den Profilteilen verbunden werden. Das Herstellen von U-förmigen Klebeabschnitten ist einfach
zu realisieren durch einfache Biegeverfahren. Die Steifigkeit und
Festigkeit der Klebeverbindung ist erhöht. Die Klebeflächen können sich
auch über
eine geringere Längserstreckung
der zusammenzufügenden
Profilteile ausdehnen aufgrund der dreiseitigen Verklebung an den
U-förmigen
Klebeabschnitten.
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Nach
einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung sind die
Profilteile ineinander einsteckbar, und die Klebeflächen sind
direkt zwischen einer äußeren Fläche und
einer inneren Fläche
der Profilteile jeweils gebildet. Auf diese Weise kann eine hochfeste
und einfache Fügeverbindung
mittels lediglich einem Kleben der Teile aneinander realisiert wer den.
Die Tragekonstruktion erfordert keine zusätzlichen Teile für ein Verbinden
der Profilteile an den Knotenpunkten. Eine ausreichende Steifigkeit und
Festigkeit wird durch direktes Verkleben von Wandabschnitten der
Enden der Profilteile selbst oder eines Zwischenbereichs von Profilteilen
erreicht. Die Ausbildung der Profilteile zueinander ist an den entsprechenden
Verbindungspunkten derart, dass das eine Teil in das andere einsteckbar
ist. Hierfür
ist beispielsweise eine rechteckige Ausnehmung an einer Längsseite
des einen Profilteils vorgesehen, wohingegen das andere Profilteil,
das im Wesentlichen einen gleichen Querschnitt aufweist, an dem Fügeende mit
einer gestauchten oder verjüngten Form
gebildet ist, die auf die Innenabmessungen des Profils jeweils angepasst
ist.
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Nach
einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung weisen
die Profilteile an den Seiten der Klebeflächen mittig angeordnete Längsnuten auf,
in welche entsprechend geformte Vorsprünge von Klebeteilen einsetzbar
sind. Die Nut in Längsrichtung
der Klebeseite der Profile dient damit einer zusätzlichen, mechanischen Versteifung
zu der Klebeverbindung selbst. Die Nut-Vorsprung-Verbindung bietet
auf einfache Weise eine zusätzliche
Querversteifung. Die Klebeflächen
können
an den gesamten Seitenbereichen der Profilteile dennoch vorgesehen sein
und insbesondere auch an dem Boden und den Seitenwänden der
längs der
Profile verlaufenden Nut.
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Nach
einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung weist die
Tragekonstruktion ein in die Profilteile einsteckbares, gerades
Kleberohr auf, welches durch eine Durchgangsöffnung an einem der Profilteile
kreuzförmig
hindurchgeht und mit den Innenwänden
der rechteckigen Profilteile verklebbar ist. Hierfür weist
das rohrförmige
Klebeteil eine entsprechend auf die Innenform der Profilteile angepasste
Außenform
auf. Das Kleberohr wird einfach durchgesteckt, und die kreuzförmig dazu
angeordneten Profilteilstücke
werden auf das Kleberohr aufgeschoben. Die Klebeverbindung ist gänzlich im Innern der
Profile angeordnet und kann eine relativ große Längsausdehnung aufweisen, sodass
sich ausreichend großflächige Klebebereiche
für die
erfindungsgemäße Steifigkeit
und Festigkeit am Knotenpunkt im Sinne einer Momentenabstützung ergeben.
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Nach
einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung sind stützstrebenartige,
blechförmige
Teilabschnitte in den Winkelbereichen von T-förmigen oder kreuzförmigen Verbindungsknoten der
Tragekonstruktion an den Klebeteilen vorgesehen. Die Stützstrebenabschnitte übergreifen
mit vorzugsweise blechförmigen
Abschnitten die Winkel, welche von zu verbindenden Profilteilen
aufgespannt werden. Sie bieten eine tragwerksartige Querverstrebung,
welche eine größere Stabilität der erfindungsgemäßen Klebeverbindung
an den Knotenpunkten bietet. Dennoch können die Verbinder oder Klebeteile
durch einfaches Stanzen von Blechen und einfache Biegeverformung
hergestellt werden und sind vorzugsweise von außen auf die zu verbindenden Profilteile
aufsteckbar und an diesen verklebbar.
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Weitere
Vorteile und Merkmale der Erfindung sind der nachfolgenden, detaillierten
Beschreibung zu entnehmen, in welcher die Erfindung mehr im Detail
in Bezug auf die in den beigefügten
Zeichnungen dargestellten Ausführungsbeispiele
beschrieben wird:
In der Zeichnung zeigen:
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1a eine
Schrägansicht
eines ersten Ausführungsbeispiels
einer erfindungsgemäßen Tragekonstruktion
mit einem blechförmigen
Klebeteil und einer Profilnut;
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1b eine
Explosionsansicht des Ausführungsbeispiels
aus 1a;
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2a eine
Schrägansicht
eines zweiten Ausführungsbeispiels
einer erfindungsgemäßen Tragekonstruktion
mit einem Stützstreben
aufweisenden Klebeteil;
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2b eine
Explosionsansicht des Ausführungsbeispiels
aus 2a;
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3a eine
Schrägansicht
eines dritten Ausführungsbeispiels
einer erfindungsgemäßen Tragekonstruktion
mit einer umgreifenden Stützstrebe als
Klebeteil;
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3b eine
Explosionsansicht des Ausführungsbeispiels
aus 3a;
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4a eine
Schrägansicht
eines vierten Ausführungsbeispiels
einer erfindungsgemäßen Tragekonstruktion
mit blechförmigem
Klebeteil und einer Längsnut;
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4b eine
Explosionsansicht des Ausführungsbeispiels
aus 4a;
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5a eine
Schrägansicht
eines fünften Ausführungsbeispiels
einer erfindungsgemäßen Tragekonstruktion
mit einem mehrdimensionalen Klebeteil;
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5b eine
Explosionsansicht des Ausführungsbeispiels
aus 5a;
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6a eine
Schrägansicht
eines sechsten Ausführungsbeispiels
einer erfindungsgemäßen Tragekonstruktion
mit direkt ineinandergesteckten und verklebten Profilteilen;
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6b eine
Draufsicht des Ausführungsbeispiels
aus 6a;
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7a eine
Schrägansicht
eines siebten Ausführungsbeispiels
einer erfindungsgemäßen Tragekonstruktion
mit winkelförmigen,
seitlichen Klebeteilen;
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7b eine
Explosionsansicht des Ausführungsbeispiels
aus 7a;
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8a eine
Schrägansicht
eines achten Ausführungsbeispiels
einer erfindungsgemäßen Tragekonstruktion
mit eingeschobenem Kleberohr;
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8b eine
Explosionsansicht des Ausführungsbeispiels
aus 8a;
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9a eine
Schrägansicht
eines neunten Ausführungsbeispiels
einer erfindungsgemäßen Tragekonstruktion
mit U-förmigem,
aufsetzbarem Klebeteil;
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9b eine
Explosionsansicht des Ausführungsbeispiels
aus 9a;
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10a eine Schrägansicht
eines zehnten Ausführungsbeispiels
einer erfindungsgemäßen Tragekonstruktion
mit zweiteiligem, U-förmigem
Klebeteil;
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10b eine vergrößerte Schrägansicht mehr
von oben des Ausführungsbeispiels
aus 10a;
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10c eine Explosionsansicht des Ausführungsbeispiels
aus 10a;
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11a eine Schrägansicht
eines elften Ausführungsbeispiels
einer erfindungsgemäßen Tragekonstruktion
mit direkt eingesteckten, gestauchten Profilenden an einem der Profilteile;
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11b eine Explosionsansicht des Ausführungsbeispiels
aus 11a.
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Die 1a und 1b zeigen
ein erstes Ausführungsbeispiel
einer erfindungsgemäßen Tragekonstruktion
mit einer blechförmigen
Klebeeinlage oder Klebeteil. Die zu verbindenden Profilteile 1, 2 werden
an einem T-förmigen
Knotenpunkt 3 über
ein blechförmiges
Klebeteil 6 verbunden. Der Knotenpunkt 3 der Tragekonstruktion
weist hier eine T-Form auf. Er kann jedoch selbstverständlich auch
kreuzförmig
zur Verbindung von Profilteilen 1, 2 ausgebildet sein.
Die Querschnittsform der Profile 1, 2 ist hier
derart, dass an den Breitseiten des Profils jeweils eine Nut 8 durch
seitlich vorragende Blechabschnitte der Schmalseiten des Profils
entsteht. In diese Nuten 8 wird das Klebeteil 6 eingeschoben
und an Klebeflächen 4, 5 der
Profilteile 1, 2 über einen dem Fachmann bekannten
Klebstoff verklebt. Der Klebstoff kann beispielsweise direkt oder über eine
Injektion aufgetragen werden. Das untere, durchgehende Profilteil 2 ist
an dem Knotenpunkt 3 mit einer Ausnehmung versehen, sodass
einerseits das senkrechte Profilteil 1 auf Stoß eingesteckt
werden kann und andererseits das Klebeteil 6 eine durchgängige, profilübergreifende
Klebefläche
an den Anlagebereichen der Profilteile 1, 2 bildet.
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Durch
die rechteckige Form der Profile mit einer Nutvertiefung kann das
Klebeteil 6 vollständig
als eine Art Einlage in das Profil eingesetzt und eingeklebt werden.
Hierdurch entsteht keine Aufdickung an dem Knotenbereich 3 durch
die erfindungsgemäße Klebeverbindung.
Das gesamte Klebeteil 6 bildet beidseitig der zu verbindenden
Profilteile 1, 2 eine relativ große Gesamt-Klebefläche. Hierdurch
ist eine sehr sichere und feste Verbindung der Profilteile 1, 2 miteinander
gewährleistet.
Durch das formschlüssige Einlegen
und Einpassen der Klebeteile 6 in die Nuten 8 der
Profilteile 1, 2 wird eine zusätzliche, mechanische Stabilität erreicht,
sodass keine zusätzlichen Querstreben
oder -stützen
zwischen den Teilen 1, 2 erforderlich sind.
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Die 2a und 2b zeigen
ein zweites Ausführungsbeispiel
einer erfindungsgemäßen Tragekonstruktion
mit einem Klebeteil 6, welches mit stützstrebenartigen Abschnitten 13 versehen
ist. Im Gegensatz zum zuvorigen Ausführungsbeispiel sind die Profilteile 1, 2 hier
aus einem rein rechteckförmigen
Rohr-Profil, insbesondere
einem relativ dünnwandigen
Aluminiumprofil, realisiert. Das Klebeteil 6 weist jeweils
schräg
verlaufende, seitliche Stützstreben 13 auf,
die das untere Profilteil 2 an jeweils gegenüberliegenden
Seiten umgreifen und untergreifen. Das obere Profilteil 1 ist
in diesem Ausführungsbeispiel über einen
umseitig geschlossenen, manschettenartigen Klebebereich an der Klebefläche 4 befestigt.
Die Stützstreben 13 bieten
eine zusätzliche,
seitliche Momentenabstützung
durch das Klebeteil 6, und das Umgreifen bzw. Umschließen von
Abschnitten des Klebeteils 6 an den jeweiligen Klebeflächen 4, 5 bietet
eine erhöhte
Festigkeit der Klebeverbindung zwischen den Teilen 1, 2.
Das Stützstrebenteil 6, 13 ann
als zweiteilige Blechkonstruktion aus Aluminium durch Umformen und
Zusammenschweißen
gebildet oder auch als einteiliges Gussbauteil hergestellt sein.
Vorzugsweise ist es ebenso wie die Profile 1, 2 selbst
aus einem relativ dünnwandigen Aluminiumblech
gebildet. Bei diesem Ausführungsbeispiel
einer erfindungsgemäßen Knotenverbindung für Profilrohre
mit rechteckigem Querschnitt ist keine Bearbeitung der Profilteile 1, 2 erforderlich.
Jedoch müssen
hier die Aufdickungen und Querstreben 13 an dem Knotenpunkt 3 der
Tragekonstruktion bei einer anschließenden Beplankung der Tragekonstruktion,
welche beispielsweise ein Fahrzeuggestell sein kann, berücksichtigt
werden. Der Auftrag von Klebstoff an den Klebeflächen 4, 5 kann
mittels Klebstoffinjektion erfolgen. Der verwendete Klebstoff ist
ein dem Fachmann herkömmlich
bekannter, gut haftender Kleber, der insbesondere zum Verbinden
von Metallblechen, wie Aluminiumblechen, geeignet ist.
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In
den 3a und 3b ist
ein drittes Ausführungsbeispiel
einer Tragekonstruktion gemäß der vorliegenden
Erfindung dargestellt. Auch hier weisen die an einem Knotenpunkt 3 miteinander
verbundenen Profilteile 1, 2 einen vollständig rechteckigen Querschnitt
auf. Der Knotenpunkt 3 ist auch hier ein T-Stoß zwischen
den beiden Profilteilen 1, 2. Zum Verkleben der
Profilteile 1, 2 ist ein Verbinder oder Klebeteil 6 vorgesehen,
das wie in dem zuvorigen Ausführungsbeispiel
mit jeweils seitlichen Stützstreben 13 versehen
ist. Entgegen dem zuvorigen Beispiel sind die Stützstreben hier auf jeder Seite
der Profile 1, 2 vorgesehen. Das Klebeteil 6 besteht
hier aus zwei U-förmig
und gegenüberliegend
das obere Profilteil 1 umgreifenden Teilen 6A, 6B.
Am unteren Profilteil 2 weist das Klebeteil 6 U-förmige Aufsatzabschnitte
auf, sodass eine dreiseitige Klebefläche 5 an dem unteren
Profilteil 2 entsteht. Die Teile 6A, 6B des Klebeteils 6 können einfach
aufgesteckt und mit den Profilteilen 1, 2 verklebt
werden. Die Teile 6A, 6B des Klebeteils 6 können als
Gussbauteil oder als mehrteilige Blechkonstruktion durch Umformen
und Fügen hergestellt
sein. Auch diese Ausführung
erfordert kein zusätzliches
Bearbeiten der Profilteile 1, 2 selbst, da ihre
ebenen Außenflächen direkt
entsprechende Klebeflächen 4, 5 ausbilden.
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Die 4a und 4b zeigen
ein viertes Ausführungsbeispiel
einer erfindungsgemäßen Tragekonstruktion
wieder an einer T-Stoß-Nuten-Verbindung.
Hier sind als Klebeteil jeweils zwei seitlich angeklebte, im Wesentlichen
dreieckförmige
Blechteile vorgesehen. Die seitlich aufgeklebten Klebeteile 6 bieten
hier eine sehr große
Klebefläche
und übergangslos
zwischen dem ersten Profilteil 1 und dem zweiten Profilteil 2,
welche auf Stoß zueinander
aufgesetzt sind. Bei diesem Ausführungsbeispiel
sind die Profilteile 1, 2 auf Seiten der Klebeflächen 4, 5 mit einer
jeweiligen mittigen Längsnut 9 versehen.
In die Längsnut 9 greift
ein entsprechender Vorsprung 10 der blechförmigen Klebeteile 6 ein,
sodass eine zusätzliche,
mechanische Fixierung zu der Verklebung der Teile miteinander entsteht.
Vorteilig ist hier, dass eine Bearbeitung der Profilteile nicht
weiter erforderlich ist. Ein Aufbringen des Klebstoffs ist denkbar
einfach, und bei Bedarf kann auch eine zusätzliche Verschraubung oder
Vernietung des Klebeteils 6 mit den Profilteilen 1, 2 erfolgen.
Die abgeschrägten
Seiten der Klebeteile 6 bilden außerdem eine Art Stützstrebe
oder Momentenabstützung.
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Die 5a und 5b stellen
ein fünftes Ausführungsbeispiel
einer erfindungsgemäßen Tragekonstruktion
mit verklebten Hohlprofilen dar. Bei diesem Ausführungsbeispiel werden jeweils
zwei Profilteile 1 auf ein quer dazu durchgehend verlaufendes
Profilteil 2 auf Stoß aufgesetzt.
Die Klebeverbindung erfolgt hier über ein Klebeteil 6,
welches eine kreuzförmige,
auf die Profilteile angepasste Aufsetzform aufweist. Das Klebeteil 6 ist
mit blechartigen Stützstrebenabschnitten 13 versehen.
Das Klebeteil 6 ist als eine Art dreidimensionales Formteil,
beispielsweise durch Tiefziehen, aus einem Aluminiumblech hergestellt
und bietet übergangslos
und jeweils dreiseitig die Profilteile 1, 2 umschließende Klebeflächen 4, 5,
sodass eine relativ großflächige Verklebung
an dem kreuzförmigen
Knotenpunkt möglich
ist. Bei diesem Ausführungsbeispiel
ist eine Verdickung aufgrund des Klebeteils 6 nur auf einer
Seite gebildet, sodass auf der anderen Seite eine anschließende, einfache
Beplankung zumindest einseitig möglich
ist. Auch hier ist eine mechanische Bearbeitung der Profile 1, 2 nicht
erforderlich. Das mehrdimensionale Klebeteil 6 kann auch
angepasst sein für
eine T-Stoß-Verbindung
von Profilen.
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In
den 6a und 6b ist
ein sechstes Ausführungsbeispiel
einer erfindungsgemäßen Tragekonstruktion
an einem kreuzförmigen
Knotenpunkt wiedergegeben. Entgegen den zuvorigen Ausführungsbeispielen
ist hier kein separates Klebeteil vorgesehen, sondern die Profilteile 1, 2 sind
direkt ineinandergesteckt und aneinander verklebt. Hierfür weist das
quer verlaufende Profilteil 2 eine auf die Profilform des
Profilteils 1 angepasste Ausnehmung auf, sodass dieses
durchgesteckt werden kann. Das erste Profilteil 1 weist
einen im Wesentlichen rechteckigen Querschnitt auf mit an den Klebeflächen 4 ausgebildeter
Längsnut 8 durch
vorragende Seitenwände.
Die Tiefe der Nut 8 bestimmt in dem eingesteckten Bereich
am zweiten Profilteil 2 die Dicke des Klebespaltes und
damit der Klebeverbindung an den Klebeflächen 4, 5 im
Innern des Profilteils 2. Eine Klebefläche 5 wird dabei an
der Innenwand des Profilteils 2 gebildet und die daran
direkt anliegende zweite Klebefläche 4 an
der Außenseite,
das heißt dem
Nutboden der Nut 8 an dem ersten Profilteil 1. Die
Nuttiefe und damit der Klebespalt ist vorzugsweise in der Größenordnung
von 0,5 bis 1 mm. Der Klebstoff wird vorzugsweise injiziert. Es
sind keine zusätzlichen
Bauteile für
das Herstellen einer ausreichend festen Klebeverbindung an dem Knotenpunkt 3 notwendig.
Außerdem
ergibt sich keine Aufdickung am Knotenbereich 3, sodass
eine anschließende
Beplankung unproblematisch ist.
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In
den 7a und 7b ist
ein weiteres Ausführungsbeispiel
einer erfindungsgemäßen Tragekonstruktion
mit jeweils zwei dreieckförmigen
Klebeteilen 6 wiedergegeben. Die Klebeteile 6 sind
hier in den Winkelbereichen der Knotenverbindung in dafür vorgesehene
Nuten 8 an den Profilteilen 1, 2 eingeschoben
und verklebt. Die eingeschobenen Klebeteile 6 sind hierfür in ihren
Abmessungen auf die Nuten 8 angepasst und sind beidseitig
von dem Profilteil 1 über
an der Schmalseite vorgesehene Klebeflächen 4 mit einem entsprechenden
Kleber festgeklebt und entsprechend an der oberen Nut 8 über Klebeflächen 5.
Die winkelförmigen
Klebeteile 6 sind beispielsweise als Gussteile aus Aluminium
hergestellt. Dieses Ausführungsbeispiel
eignet sich ebenso für eine
Kreuzverbindung wie auch einen T-Stoß eines Knotenpunktes 3 einer
Tragekonstruktion. Vorteilig ist hier, dass auf den Breitseiten
der Profile 1, 2 keine Aufdickung entsteht und
so eine anschließende
Beplankung unproblematisch ist. Die Profilteile 1, 2 selbst
müssen
bei diesem Ausführungsbeispiel
im Wesentlichen nicht bearbeitet werden.
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In
den 8a und 8b ist
ein weiteres Ausführungsbeispiel
einer erfindungsgemäßen Tragekonstruktion
mit einem Kleberohr 11 gezeigt. Das zweite Profilteil 2 ist
hierfür
mit einer quer verlaufenden Durchgangsöffnung 12 versehen,
entsprechend den Außenabmessungen
des Kleberohrs 11. Nach einem Einstecken des Kleberohrs
können
jeweils zwei Profilteile 1 auf das Kleberohr 11 aufgesteckt und über ihre
Innenwände
mit diesem verklebt werden, sodass eine kreuzförmige Verbindung an einem Knotenpunkt 3 entsteht.
Nach der Steckmontage kann der Klebstoff beispielsweise über Injektionskleben
aufgebracht werden. Auch hier erfolgt keine Aufdickung im Knotenbereich,
und es entstehen relativ große
Klebeflächen
zwischen der Außenwand
des Kleberohrs 11 und den inneren Wänden der Profilteile 1, 2.
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In
den 9a und 9b ist
ein weiteres Ausführungsbeispiel
einer erfindungsgemäßen Tragekonstruktion
mit einem U-förmigen,
aufsetzbaren Klebeteil 6 wiedergegeben. Das Klebeteil 6 ist
hier als eine Art Aufsatz aus einem entsprechend der Profilform
der Profilteile 1, 2 gebildeten U-Profil realisiert, der
teileübergreifend
an dem Knotenpunkt 3 aufgesetzt und verklebt wird. Hierfür weist
das Klebeteil 6 am Kreuzungspunkt auf die Profilform des
Profilteils 2 angepasste Aussparungen auf. Eine Aufdickung entsteht
hierbei nur auf einer Seite der Verbindung, sodass eine einseitige
Beplankung auf einfache Weise möglich
ist. Die Profilteile 1, 2 müssen nicht bearbeitet werden.
Es ist auch möglich,
eine Verstärkung durch
eine zweites, entsprechend geformtes Klebeteil 6 vorzusehen.
Das derart geformte Klebeteil 6 ist einfach herzustellen
durch einfaches Stanzen und Umformen von beispielsweise Aluminiumblech.
Ein Klebstoff an den Klebeflächen 4, 5 kann
direkt oder über
Injektion aufgebracht werden.
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In
den 10a, 10b und 10c ist ein weiteres Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Tragekonstruktion
wiedergegeben. Diese Ausführung
ist ähnlich
zu derjenigen des zuvor beschriebenen Ausführungsbeispiels und unterscheidet
sich lediglich dadurch, dass hier eine zusätzliche Verstärkung mittels
eines zweiten, U-förmigen
Klebeteils 6, das von der anderen Seite aufgesetzt und
verklebt ist, vorgesehen wird. Die jeweiligen Seiten der U-förmigen Aufsatzteile
oder Klebeteile 6 sind hierbei überlappend angeordnet und mit
jeweiligen Klebeschichten untereinander und mit den Hohlprofilen 1, 2 durch
Klebeflächen 4, 5 verbunden.
Die Klebeverbindung ist hierdurch äußerst belastbar, und es kann hohen
Quer- und Seitenkräften
durch die umseitigen Klebeflächen 4, 5 widerstanden
werden.
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In
den 11a und 11b ist
ein letztes Ausführungsbeispiel
einer erfindungsgemäßen Tragekonstruktion
aus im Wesentlichen rechteckigen Profilteilen 1, 2 mittels
einer flächigen
Klebeverbindung wiedergegeben. Bei diesem Ausführungsbeispiel sind die Klebeflächen 4, 5 direkt
an den zu verbindenden Rohrteilen 1, 2 vorgesehen,
ohne dass ein zusätzliches
Verbindungsteil oder Klebeteil erforderlich wäre. Hierfür sind in dem zweiten Profilteil 2 auf die
Profilform angepasste Aussparungen bzw. eine Durchgangsöffnung 12 vorgesehen.
Die Enden 14 der Profilteile 1, welche kreuzförmig mit
dem zweiten Profilteil 2 verbunden werden, sind leicht
gestaucht, sodass sie in die Durchgangsöffnung 12 passen und dort
eingesteckt und verklebt werden können. Auch hier werden die
Klebeflächen 4, 5 direkt
zwischen den äußeren Flächen der
gestauchten Abschnitte oder Enden 14 der ersten Profilteile 1 und
einer Innenwand an dem zweiten Profilteil 2 gebildet. Es
sind keine zusätzlichen
Verbindeteile erforderlich. Die Klebeverbindung an den Klebeflächen 4, 5 kann
vorteilhafterweise über
ein Injektionskleben nach einer Steckmontage erfolgen.
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Sämtliche
in der Beschreibung, den nachfolgenden Ansprüchen sowie in der Zeichnung
dargestellten Merkmale und Elemente können sowohl einzeln als auch
in beliebiger Kombination miteinander erfindungswesentlich sein.