DE19726720C1 - Strukturbauteil - Google Patents
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Description
Die Erfindung betrifft ein Strukturbauteil gemäß dem
Oberbegriff des Hauptanspruches.
Leistenförmige Strukturbauteile wie sie in Kraftfahr
zeugtüren als Stoßauffangvorrichtung, als Stoßstangen
verstärkung oder als Karosserieträger verwendet wer
den, sind aus der DE 195 25 347 C1 bekannt. Diese Pa
tentschrift beschreibt ein leistenförmiges Struktur
bauteil mit einem Profilteil, welches in seiner Quer
schnittsebene mindestens zwei durch Blechumformung
hergestellte geschlossene Kammern aufweist. Zwischen
diesen beiden geschlossenen Kammern befindet sich ein
offener Bereich, der durch Versteifungsteile ver
schließbar ist. Diese Erfindung beruht dabei darauf,
daß das Profilteil aus einem einzigen Blechstreifen
hergestellt wird. Eine absolute einteilige Herstellung
des leistenförmigen Strukturbauteiles läßt sich jedoch
nicht erreichen, da in dieser Patentschrift von weite
ren Versteifungsteilen ausgegangen wird, die benötigt
werden, damit der offene Bereich zwischen den beiden
Hohlkammern wenigstens in Teilstücken geschlossen wer
den kann. Die dafür notwendigen Versteifungsteile müs
sen separat angebracht werden. Somit wird keine Ein
teiligkeit des herzustellenden Teiles erreicht. Das
Anbringen separater Versteifungsteile ist außerdem
relativ aufwendig und kostenintensiv. Um eine zufrie
denstellende Stabilität des Strukturbauteiles errei
chen zu können, ist es bei der genannten Patentschrift
außerdem notwendig, daß in dem offenen Bereich zwi
schen den Hohlkammern des Profilteiles zwischenwandige
Abstandsteile angeordnet sind. Durch diese Abstand
steile werden weitere Kosten und ein weiterer Herstel
lungsaufwand verursacht.
Ein weiteres Verfahren zur Herstellung einer Kraft
fahrzeugstoßstange ist in der US-PS 5,395,036 be
schrieben. Diese Patentschrift beschreibt ein Verfah
ren zur einteiligen Herstellung einer Kraftfahrzeug
stoßstange. Diese Konstruktion ist jedoch wenig biege
fest. Die genannte Konstruktion weist weder Ab
standsteile noch Versteifungsteile, wie sie beispiels
weise in der DE 195 25 347 C1 vorgesehen sind, auf.
Bei dem in der US-Schrift erwähnten Verfahren wurde in
keinstem Maße Wert auf Stabilität bzw. auf eine hohe
Biegefestigkeit der Konstruktion gelegt.
Ein Stoßfänger für Kraftfahrzeuge, der aus einem ein
stückigen Profilträger besteht, ist außerdem in der DE
31 44 844 C2 beschrieben. Bei dieser Patentschrift wird
im Vergleich zur US-Schrift eine höhere Stabilität der
Stoßstange dadurch erreicht, daß in der Konstruktion
innere Stege vorgesehen sind. Diese inneren Stege be
wirken eine entsprechende Stabilität. Der Profilträger
wird jedoch nicht wie bei den anderen beiden Patent
schriften geschweißt, sondern stranggepreßt oder gezo
gen. Hierbei handelt es sich also um ein vollkommen
anderes Herstellverfahren.
Prinzipiell ähnlich zu der DE 31 44 844 C2 ist die US-
PS 5,340,178. Die US-Patentschrift weist ebenfalls
innere Stege auf, die zur Verstärkung der Konstruktion
dienen. Der Profilträger wird jedoch ebenfalls nicht
geschweißt sondern stranggepresst oder gezogen.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Struk
turbauteil aus einem preisgünstigen Vormaterial zu
schaffen, das ein hohes Widerstandsmoment gegen Biegen
aufweist und das mittels des kostengünstigen und pro
zeßsicher beherrschbaren Herstellungsverfahrens durch
Profilrollen produzierbar ist.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die Merkmale
des kennzeichnenden Teiles des Hauptanspruches gelöst.
Dadurch daß zwischen den zwei Hohlprofilkammern wenig
stens ein Zwischensteg verläuft, erhält das Struktur
bauteil eine sehr hohe Biegefestigkeit und Stabilität.
Damit können hohe Lastanforderungen erfüllt werden.
Durch die einstückige Ausbildung der Hohlprofilkammern
und des Zwischensteges läßt sich das Strukturbauteil
besonders leicht herstellen. Es ist somit kein unnöti
ges Verschweißen von separaten Verstrebungen notwen
dig. Das Strukturbauteil erfüllt auch in besonderem
Maße aerodynamische Anforderungen.
Das gesamte Strukturbauteil läßt sich zusammen mit dem
Zwischensteg aus einer Coilbreite herstellen. Dadurch
wird ein besonders kostengünstiges Produzieren des
Strukturbauteiles möglich. Das gesamte Strukturbauteil
muß lediglich an zwei Stellen mittels herkömmlicher
Verfahren z. B. Schweißen verbunden werden. Dies wird
in vorteilhafter Weise durch die spezielle Form des
Strukturbauteiles ermöglicht.
Vorteilhafte Weiterbildungen und Ausgestaltungen der
Erfindung sind in den weiteren Unteransprüchen be
schrieben.
Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist nachfolgend
anhand der Zeichnung beschrieben.
Es zeigt:
Fig. 1 einen Schnitt durch ein zweikammriges Hohlpro
fil mit einem Zwischensteg;
Fig. 2 einen Schnitt durch ein dreikammriges Hohlpro
fil mit zwei Zwischenstegen, das gekrümmt ver
läuft, und
Fig. 3 eine Draufsicht auf ein Strukturbauteil.
Fig. 1 zeigt ein einteiliges Strukturbauteil 1, das
aus zwei Hohlprofilkammern 2a, 2b und einem Zwischen
steg 3 besteht. Der Zwischensteg 3 teilt die beiden
Hohlprofilkammern 2a, 2b in annähernd gleich große
Kammern. Durch diese Aufteilung wird eine besonders
hohe Stabilität erzeugt, da der Zwischensteg 3 eine
gleichmäßige Unterstützung bietet. Der Zwischensteg 3
geht von einer Längsnaht 4 aus und wird an seinem von
der Längsnaht 4 abgewandten Endteil, mit der Innensei
te der Längswand der Hohlprofilkammer 2a verschweißt.
Da das ganze Strukturbauteil 1 aus einem einzigen
Blech besteht, stellt das Ende des Zwischensteges 3
gleichzeitig ein Ende des Bleches dar. Das andere Ende
des Bleches wird am Beginn des Zwischensteges 3 auf
der anderen Längsseite angeschweißt.
Die Verbindung des Endstückes des Zwischensteges 3 mit
der Innenwand der Hohlprofilkammer 2a erfolgt, wie in
Fig. 1 ersichtlich, durch eine Abkantung 5. Mit Hilfe
dieser Abkantung 5 läßt sich eine besonders vorteil
hafte Verbindung mit der Innenseite der Hohlprofilkam
mer 2a durch verschweißen oder vernieten erzeugen.
Wie in Fig. 2 erkennbar, besteht das Strukturbauteil 1
in dieser Ausgestaltung aus drei Hohlprofilkammern 2c,
2d, 2e, die durch zwei Zwischenstege 3a, 3b gebildet
werden. Die Zwischenstege 3a, 3b sind so angeordnet,
daß sich ein innenliegendes Hohlprofil 2d bildet. Das
innenliegende Hohlprofil 2d besitzt nur eine einzige
Längsnaht 6, die mit der ersten außenliegenden Längs
naht der außenliegenden Hohlprofilkammern 2c, 2e zu
sammenfällt. Durch die innenliegende Hohlprofilkammer
2d erhält das Strukturbauteil 1 eine hohe Stabilität
und Biegefestigkeit, ohne daß hierfür ein weiterer
Schweißvorgang notwendig ist, da die Längsnaht 6 des
inneren Hohlprofiles 2d mit der ersten Längsnaht der
außenliegenden Hohlprofilkammern 2c, 2e identisch ist.
Das Blech des Strukturbauteils 1 besitzt zwei Längs
seiten 7a, 7b, deren Enden auf der von der ersten
Längsnaht 6 abgewandten Seite durch eine zweite Längs
naht 8 verbunden sind. Die Verbindung der Längsseiten
7a, 7b kann auch dadurch erfolgen, daß diese durch
Nieten 9 an der Verbindungswand 10 befestigt werden.
Diese Verbindung kann selbstverständlich auch durch
andere Maßnahmen erfolgen.
Das Strukturbauteil weist, wie in Fig. 3 erkennbar
ist, eine Längskrümmung auf. Der Krümmungsradius kann
hierbei beispielsweise 2,5 m betragen. Das Struktur
bauteil 1 kann direkt in einer herkömmlichen Profi
lieranlage ohne zusätzliches Handling mit konstantem
Radius gebogen werden. Das Strukturbauteil 1 kann aus
Stahl oder Aluminium bestehen. Bei Verwendung von
Leichtmetallblech können die Nähte als Nietreihen aus
gebildet sein.
Claims (9)
1. Strukturbauteil, das in seiner Querschnittsebene
mindestens zwei durch Roll-Umformen hergestellte
geschlossene Hohlprofilkammern aufweist, die aus
einem einzigen Blechteil hergestellt sind, wobei
die wenigstens zwei Hohlprofilkammern mit wenig
stens einer Längsnaht versehen sind,
dadurch gekennzeichnet, daß
zwischen den wenigstens zwei Hohlprofilkammern
(2a, 2b, 2c, 2d, 2e) wenigstens ein Zwischensteg
(3, 3a, 3b) verläuft, der mit den Wänden der Hohlpro
filkammern (2a, 2b, 2c, 2d, 2e) einstückig ist, wobei
der wenigstens eine Zwischensteg (3, 3a, 3b) von der
Längsnaht (4, 6) ausgeht und auf der von der Längs
naht (4, 6) abgewandten Längsseite mit einer Innen
seite des Blechteiles verbunden ist.
2. Strukturbauteil nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet, daß
das Längsende des Zwischensteges (3, 3a, 3b) durch
eine Abkantung (5) mit der Innenseite des Blechtei
les verbunden ist.
3. Strukturbauteil nach Anspruch 2,
das Längsende des Zwischensteges (3, 3a, 3b) durch
Verschweißen oder Vernieten mit der Innenseite des
Blechteiles verbunden ist.
4. Strukturbauteil nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet, daß
zwei Zwischenstege (3a, 3b) zwischen den beiden
Hohlprofilkammern (2c, 2e) unter Bildung eines in
nenliegenden Hohlprofiles (2d) auf Abstand vonein
ander liegen.
5. Strukturbauteil nach Anspruch 4,
dadurch gekennzeichnet, daß
die einzige Längsnaht der innenliegenden Hohlpro
filkammer (2d) mit der ersten Längsnaht (6) der au
ßenliegenden Holprofilkammern (2c, 2e) zusammen
fällt.
6. Strukturbauteil nach Anspruch 5,
dadurch gekennzeichnet, daß
die beiden Längsseiten (7a, 7b) des Blechteiles auf
der von der ersten außenliegenden Längsnaht (6) ab
gewandten Seite durch eine zweite außenliegende
Längsnaht (8) miteinander verbunden sind.
7. Strukturbauteil nach Anspruch 6,
dadurch gekennzeichnet, daß
auf der von der ersten äußeren Längsnaht (6) abge
wandten Seite die beiden Zwischenstege (3a, 3b)
durch eine Verbindungswand (10) miteinander verbun
den sind, wobei die beiden Enden des Blechteiles
(7a, 7b) an der Verbindungswand (10) befestigt sind.
8. Strukturbauteil nach Anspruch 7,
dadurch gekennzeichnet, daß
die beiden Längsseiten (7a, 7b) des Blechteiles
durch Nieten (9) mit der Verbindungswand (10) ver
bunden sind.
9. Strukturbauteil nach einem der Ansprüche 1 bis 8,
dadurch gekennzeichnet, daß
die Hohlprofilkammern (2a, 2b, 2c, 2d, 2e) in Längs
richtung gekrümmt verlaufen.
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