DE19750449C1 - Verfahren zum Angießen eines Gußteiles an ein Hohlprofil - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Angießen ei­ nes Gußteiles an ein Hohlprofil nach der im Oberbe­ griff des Anspruches 1 näher definierten Art. Des wei­ teren betrifft die Erfindung ein durch das Verfahren hergestelltes Bauelement.

Aus der DE 42 42 896 C2 ist ein gattungsgemäßes Ver­ fahren bekannt. Dabei wird in das Hohlprofil ein Ein­ legeteil mit einer in Umfangsrichtung verlaufenden Rille eingelegt. Beim Umgießen des Hohlprofiles mit dem Rohmaterial für das Gußteil drückt das unter Druck stehende Material dabei das Hohlprofil in die Rille und verbindet somit das Hohlprofil fest mit dem ent­ stehenden Gußteil.

Das dort beschriebene Verfahren ist jedoch nachteili­ gerweise nur für einen sehr kleinen Anwendungsbereich geeignet. Darüber hinaus muß für jeden Verbindungsvor­ gang ein separat hergestelltes Einlegeteil zur Verfü­ gung gestellt werden.

Aus der DE 41 20 844 C1 ist ein Verfahren zur Repara­ tur einer Fahrzeugkarosserie aus Knotenelementen und Hohlprofilträgern bekannt, bei welchem in relativ kom­ plizierter Art und Weise jeweils ein Muffenstück zwi­ schen zwei miteinander zu verbindende Trägerstutzen eines Trägerteils eingesetzt werden.

Des weiteren beschreibt die DE 42 35 738 A1 einen end­ seitigen Abschluß eines Fahrzeuglängsträgers, bei wel­ cher die Verbindung der Hohlprofile mittels Schrauben erfolgt.

Aus der DE 41 39 330 A1 ist schließlich noch ein als Leichtmetall-Gußteil ausgebildetes Knotenelement zur Verbindung von Leichtmetall-Strangprofilen einer Ka­ rosserie bekannt.

Es ist Aufgabe der Erfindung, ein Verfahren zum Angie­ ßen eines Gußteiles an ein Hohlprofil zu schaffen, welches vielfältig verwendbar ist, einen relativ ge­ ringen Materialaufwand notwendig macht und welches darüber hinaus eine sehr sichere Verbindung zwischen den beiden Teilen gewährleistet.

Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe durch die im kenn­ zeichnenden Teil des Anspruches 1 genannten Merkmale gelöst. Eine konstruktive Lösung der Aufgabe ergibt sich durch die im kennzeichnenden Teil des Anspruches 2 genannten Merkmale.

Durch das Eingießen des Rohmaterials des Gußteiles durch die Öffnungen, welche erfindungsgemäß in dem Hohlprofil vorgesehen sind, in den Zwischenraum ergibt sich eine sehr feste und haltbare Verbindung zwischen dem Gußteil und dem Hohlprofil. Die Öffnungen können dabei vorteilhafterweise bei den verschiedensten Aus­ bildungen von Hohlprofilen vorgesehen sein.

Eine konstruktive Ausführung des Verfahrens ist in Anspruch 2 aufgezeigt.

Vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen und aus dem nachfolgend anhand der Zeichnung prinzipmäßig be­ schriebenen Ausführungsbeispiel.

Es zeigt:

Fig. 1 einen Schnitt durch ein Hohlprofil und ein an dieses durch das erfindungsgemäße Verfahren an­ gegossenes Gußteil;

Fig. 2 das Einlegeteil mit dem Hohlprofil und einem über dem Hohlprofil angeordnetem Gießwerkzeug im Schnitt;

Fig. 3 einen Schnitt nach der Linie III-III aus Fig. 1; und

Fig. 4 ein Einlegeteil vor dem Einlegen in das Hohl­ profil.

Fig. 1 zeigt ein Hohlprofil 1, welches in eine große Kammer 1a und eine kleine Kammer 1b aufgeteilt ist, wobei der Querschnitt des Hohlprofils 1 einstückig ausgebildet ist. Das Hohlprofil 1 kann dabei aus Alu­ minium, Magnesium oder auch einem anderen, geeigneten Material bestehen, wobei die große Kammer 1a z. B. ei­ nen Längsträger einer in ihrer Gesamtheit nicht darge­ stellten PKW-Karosserie bildet.

Mit dem Hohlprofil 1 soll nunmehr ein weiteres Teil der PKW-Karosserie verbunden werden, z. B. im Bereich der B-Säule. Selbstverständlich ist es auch möglich, zwei Teile im Bereich der A- oder C-Säule bzw. an ei­ ner anderen geeigneten Stelle zu verbinden. Das zu verbindende Teil wird durch ein Gußteil 2 gebildet, welches vorzugsweise aus dem gleichen Rohmaterial be­ steht wie das Hohlprofil 1.

Dabei wird in bekannter Weise, z. B. in einem Druck­ gießverfahren flüssiges Rohmaterial in ein um die kleine Kammer 1b angeordnetes, nach außen abdichtendes Gießwerkzeug 3 eingebracht, welches in Fig. 2 nur teilweise dargestellt ist, dessen komplette Ausgestal­ tung jedoch von der Form des herzustellenden Gußteiles 2 abhängt und für einen Gießfachmann leicht vorstell­ bar ist.

Die kleine Kammer 1b des Hohlprofils 1 weist Öffnungen 4 auf, durch welche das Rohmaterial für das Gußteil 2 während des Gießvorganges fließen kann. Damit das Roh­ material nicht die ganze kleine Kammer 1b füllt und somit sehr viel Material verbraucht wird und sich ein unnötig hohes Gewicht ergibt, ist in die kleine Kammer 1b vor dem Gießvorgang zumindest teilweise mit Abstand von den Innenwänden der kleinen Kammer 1b ein Einlege­ teil 5 eingelegt bzw. eingeschoben worden. Das Einle­ geteil 5 ist U-förmig ausgebildet und weist an seiner der großen Kammer 1a zugewandten Seite Rippen 6 auf, wodurch zum einen die notwendige Steifigkeit des Ein­ legeteils 5 gegeben ist und zum anderen nicht zuviel Material für das Einlegeteil 5 verbraucht und somit das Gewicht erhöht wird.

Zwischen dem Einlegeteil 5 und der kleinen Kammer 1b ergibt sich an dem der großen Kammer 1a abgewandten Seite sowie im seitlichen Bereich der kleinen Kammer 1b ein Zwischenraum 7, in welchen das Rohmaterial wäh­ rend des Gießvorganges fließt.

Somit ergibt sich gleichzeitig mit der Herstellung des Gußteiles 2 eine Verbindung zwischen dem Gußteil 2 und dem Hohlprofil 1 durch das durch die Öffnungen 4 in diejenigen Bereiche der kleinen Kammer 1b geflossene Rohmaterial des Gußteiles 2, welche nicht bereits von dem im Prinzip wie ein Gießkern wirkenden, dabei je­ doch nicht entfernbaren Einlegeteil 5 eingenommen sind.

Ein weiterer Effekt des Einlegeteils 5 ist, daß dieses der kleinen Kammer 1b während des Gießvorganges Stabi­ lität gibt und die kleine Kammer 1b dadurch nicht durch den beim Gießen entstehenden Druck verformt wer­ den kann.

Durch die Aufteilung des Hohlprofils 1 in die große Kammer 1a und die kleine Kammer 1b ist es möglich, das Einlegeteil 5 relativ klein auszubilden.

Fig. 2 zeigt einen Teil eines Gießwerkzeuges 3, wel­ ches an seiner der kleinen Kammer 1b zugewandten Seite des Hohlprofils 1 mit einem Keil 8 versehen ist, der beim Anpressen des Gießwerkzeuges 3 von der Außen- bzw. Oberseite her eine nicht dargestellte Vertiefung in die kleine Kammer 1b des Hohlprofils 1 drückt. Auf diese Weise erhält man auf der Oberseite eine Abdich­ tung zwischen dem Hohlprofil 1 und dem Gießwerkzeug 3, wodurch das Rohmaterial für das Gußteil 2 nicht aus­ treten kann.

In dem Einlegeteil 5 befindet sich im seitlichen Be­ reich eine Rille 9, die unterhalb des Keiles 8 ange­ ordnet ist. Dadurch drückt der Keil 8 Material der kleinen Kammer 1b in die Rille 9 und das Einlegeteil 5 wird mit der kleinen Kammer 1b noch besser verbunden.

Fig. 3 zeigt in einer Schnittansicht aus Fig. 1 die kleine Kammer 1b des Hohlprofils 1 mit den Öffnungen 4 und dem in die kleine Kammer 1b eingebrachten Einlege­ teil 5. Das Einlegeteil 5 ist so ausgebildet, daß es die kleine Kammer 1b an ihrer Innenseite sowohl an der Oberseite als auch an der Unterseite berührt und somit die kleine Kammer 1b zumindest in den Randbereichen vollständig ausfüllt.

In Fig. 4 ist das Einlegeteil 5 vor dem Einlegen in die kleine Kammer 1b dargestellt. An den Berührungs­ punkten mit der Oberseite der kleinen Kammer 1b sind an dem Einlegeteil 5 mit Fasen 10 versehene Vorsprünge bzw. Dichtlippen 11 angebracht, um das durch die Öff­ nungen 4 einströmende Rohmaterial für das Gußteil 2 an einem Verlassen der Kammer 1b zu hindern und diese somit an ihren Innenwänden nach außen abzudichten. Die Dichtlippen 11 können dabei mit Übermaß ausgeführt sein, so daß sie von innen in die Wand der kleinen Kammer 1b eindringen, wodurch die Abdichtung weiter verbessert wird. An der der großen Kammer 1a zugewand­ ten Seite ist die Abdichtung durch die Rippen 6 ge­ währleistet, wodurch kein Rohmaterial in zwischen den Rippen 6 sich befindliche Hohlräume 12 gelangen kann.

In einer nicht dargestellten Art und Weise kann als Einlegeteil 5 eine Luftbohne bzw. ein Steiger aus dem zuvor hergestellten Gußteil 2 verwendet werden. Dazu muß lediglich das Gießwerkzeug entsprechend ausgelegt werden, damit der beim Gießen anfallende Steiger die Form des Einlegeteils 5 aufweist. Dadurch kann sehr viel Material eingespart werden, da der Steiger beim Gießen sowieso anfällt und ansonsten Abfallmaterial darstellen würde.

Falls für das Einlegeteil 5 kein Steiger eines zuvor hergestellten Gußteiles 2 verwendet wird, so sollte aus gießtechnischen Gründen dennoch darauf geachtet werden, daß für das Einlegeteil 5 das gleiche Material wie für das Gußteil 2 verwendet wird.

Claims (9)

1. Verfahren zum Angießen eines Gußteiles an ein Hohlprofil, insbesondere im Kfz-Karosseriebau, bei welchem in das Hohlprofil ein Einlegeteil einge­ legt wird, dadurch gekennzeichnet, daß das Rohmaterial für das Gußteil (2) durch in dem Hohlprofil (1) angeordnete Öffnungen (4) in einen durch die Innenwände des Hohlprofils (1) und des wenigstens teilweise auf Abstand davon angeordne­ ten Einlegeteils (5) gebildeten Zwischenraum (7) eingegossen wird.

2. Bauelement, insbesondere Kfz-Karosseriebauelement, bestehend aus einem Gußteil und einem Hohlprofil sowie einem in das Hohlprofil eingelegten Einlege­ teil, das nach Anspruch 1 hergestellt ist, dadurch gekennzeichnet, daß das Hohlprofil (1) mit Öffnungen (4) versehen ist, die Verbindungen zu einem Zwischenraum (7) her­ stellen, der zwischen den Innenwänden des Hohlpro­ fils (1) und des wenigstens teilweise mit Abstand davon angeordneten Einlegeteils (5) gebildet ist, und daß die Öffnungen (4) und der Zwischenraum (7) von dem Gußteil (2) ausgefüllt sind.

3. Bauelement nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Hohlprofil (1) einstückig mit einer großen Kammer (1a) und einer kleinen Kammer (1b) ausge­ bildet ist.

4. Bauelement nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Einlegeteil (5) beim Gießvorgang sich in der kleinen Kammer (1b) befindet, wobei die Öffnungen (4) in der kleinen Kammer (1b) des Hohlprofils (1) angeordnet sind.

5. Bauelement nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß an der Oberseite des Einlegeteils (5) Vorsprünge (11) derart angeordnet sind, daß sie seitliche In­ nenwände der kleinen Kammer (1b) des Hohlprofils (1) dichtend abschließen.

6. Bauelement nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Vorsprünge als Dichtlippen (11) ausgebildet sind, welche gegenüber der Öffnung der kleinen Kammer (1b) des Hohlprofils (1) ein Übermaß auf­ weisen.

7. Bauelement nach einem der Ansprüche 3 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß das Einlegeteil an seiner Unterseite bzw. der der großen Kammer (1a) zugewandten Seite mit Rippen (6) versehen ist, zwischen welchen sich Hohlräume (12) befinden.

8. Bauelement nach einem der Ansprüche 3 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß das Gießwerkzeug (3) an seiner der kleinen Kammer (1b) zugewandten Seite mit einem als Keil (8) aus­ gebildeten Vorsprung versehen ist.

9. Bauelement nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß sich an der der großen Kammer (1a) abgewandten Seite des Einlegeteiles (5) im seitlichen Bereich eine Rille (9) befindet, die unterhalb des Keiles (8) angeordnet ist.