DE19918537C2 - deformation element - Google Patents

deformation element

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DE19918537C2 DE1999118537 DE19918537A DE19918537C2 DE 19918537 C2 DE19918537 C2 DE 19918537C2 DE 1999118537 DE1999118537 DE 1999118537 DE 19918537 A DE19918537 A DE 19918537A DE 19918537 C2 DE19918537 C2 DE 19918537C2
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Abstract

Die Erfindung betrifft ein Deformationselement (1) mit einem Stülprohr (2) aus einem Faserverbund und einem Stützteil (3). Das Stützteil (3) umfaßt ein Halterohrteil (4), auf welchem das Stülprohr (2) mit einem endseitigen Rohrabschnitt formschlüssig aufgesteckt und durch eine Nietverbindung (6) gehalten ist. Das Stützteil (3) umfaßt weiter ein Hohlkehlenteil (7) mit einer Hohlkehle (8). Über einer bestimmten Deformationskraft werden die Nieten (10) der Nietverbindung (6) zwischen dem Rohrabschnitt (5) und dem Halterohrteil (4) abgeschert, wobei der Rohrabschnitt (5) in der Hohlkehle (8) zur Energieumwandlung umstülpbar ist. Erfindungsgemäß sind die Nieten (10) im Grundzustand der Nietverbindung (6) unmittelbar anschließend an den Bereich angebracht, wo ein durch den späteren Umstülpvorgang definierter Auftreffkreis (14) liegt, so daß nach einer Abscherung der Nieten (10) noch im Material des Rohrabschnitts gehaltene und mit Nietenköpfen vorstehende Nietenteile (12) nach Ausbildung der Umstülpung durch die am Auftreffkreis (14) auftreffende und dann weiterbewegte Rohrendkante (11) herausgezogen und ausgeworfen werden.The invention relates to a deformation element (1) with an inverted tube (2) made of a fiber composite and a support part (3). The support part (3) comprises a holding tube part (4), on which the inverting tube (2) is positively attached with an end-side tube section and held by a rivet connection (6). The support part (3) further comprises a fillet part (7) with a fillet (8). The rivets (10) of the rivet connection (6) between the pipe section (5) and the holding pipe part (4) are sheared off over a certain deformation force, the pipe section (5) being able to be turned inside the groove (8) for energy conversion. According to the invention, the rivets (10) in the basic state of the rivet connection (6) are attached directly to the area where a striking circle (14) defined by the later turning-over process lies, so that after the rivets (10) have been sheared off, they are still held in the material of the pipe section and with rivet heads protruding rivet parts (12) are pulled out and ejected after forming the inverted section through the pipe end edge (11) hitting the impingement circle (14) and then moving on.

Description

Die Erfindung betrifft ein Deformationselement nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.The invention relates to a deformation element according to the preamble of Claim 1.

Ein bekanntes, gattungsgemäßes Deformationselement (DE 196 27 061 C2) umfaßt ein Stülprohr aus einem Faserverbund aus Kohlenstoff oder Glas­ fasern und Aramidfasern sowie ein Stützteil zur Einleitung von Längsde­ formationskräften in das Stülprohr.A known, generic deformation element (DE 196 27 061 C2) comprises an inverted tube made of a fiber composite made of carbon or glass fibers and aramid fibers as well as a support part for the introduction of longitudinal ends formation forces in the Stülprohr.

Das Stützteil weist ein Halterohrteil auf, auf welches das Stülprohr mit einem endseitigen Rohrabschnitt formschlüssig aufgesteckt und durch eine Nietverbindung am Halterohrteil befestigt ist.The support part has a holding tube part, on which the inverted tube also an end pipe section is positively attached and by a Rivet connection is attached to the holding tube part.

Das Stützteil weist zudem zum Einleiten eines Umstülpvorgangs weiter ein an das Halterohrteil anschließendes Hohlkehlenteil auf mit einer konkaven, den äußeren Stülpbogen bestimmenden Hohlkehle, die im Grundzustand an das Rohrende des aufgesteckten und befestigten Rohrabschnitts an­ schließt.The support part furthermore has a guide to initiate an everting operation fillet part adjoining the holding tube part with a concave, the outer flare defining the groove, which in the basic state to the pipe end of the attached and fastened pipe section closes.

Über einer bestimmten Deformationskraft sind die Nieten der Nietverbin­ dung zwischen dem Rohrabschnitt und dem Halterohrteil abscherbar, wo­ durch der Rohrabschnitt aus der Grundstellung durch Gleiten auf dem Hal­ terohr und in der Hohlkehle zur Energieumwandlung umstülpbar ist. The rivets of the rivet joint are above a certain deformation force shearable between the pipe section and the holding pipe part, where through the pipe section from the basic position by sliding on the Hal can be turned inside the groove for energy conversion.  

Der Umstülpvorgang erfolgt dergestalt, daß nach der Ausbildung einer vollständigen Umstülpung die Rohrendkante des Rohrabschnitts auf einen durch die Stülpgeometrie vorgegebenen Auftreffkreis an der Außenseite des Rohrabschnitts auftrifft. Anschließend gleitet diese Rohrendkante auf der Außenseite des noch nicht umgestülpten Rohrabschnitts, wobei sich ent­ sprechend der Bereich des Auftreffkreises entgegengesetzt in Richtung zur Hohlkehle bewegt.The inversion process takes place such that after the formation of a complete inverting the pipe end edge of the pipe section on a impingement circle predetermined by the everting geometry on the outside of the Pipe section hits. Then this pipe end edge slides on the Outside of the not yet inverted pipe section, ent speaking the area of the impact circle in the opposite direction Groove moves.

Ein solches Deformationselement ist mit vorteilhaft geringem Gewicht für eine hohe Energieabsorption auslegbar, wobei sich zudem ein günstiger, angenähert rechteckiger Kraft-Weg-Verlauf ohne große Kraftspitzen ergibt. Zudem ist die Verwendung eines solchen Deformationselements in einer Kraftfahrzeugstruktur, insbesondere einer Längsträgerstruktur bekannt.Such a deformation element is advantageously lightweight high energy absorption can be designed, with a more favorable, approximately rectangular force-displacement curve without large force peaks. In addition, the use of such a deformation element is in one Motor vehicle structure, in particular a side member structure known.

Bei der bereits vorgeschlagenen Nietverbindung zwischen dem Rohrab­ schnitt und dem Halterohrteil besteht das Problem, daß nach einer Absche­ rung der Nieten im Verbundmaterial des Rohrabschnitts Nietenteile gehal­ ten werden und mit Nietenköpfen an der Außenseite vorstehen. Diese fest­ sitzenden Nietenteile stören je nach ihrer Lage sowohl den angestrebten gleichmäßigen Stülpvorgang als auch ein ungehindertes, gleichmäßiges Gleiten des bereits umgestülpten Rohrabschnitts auf der Außenseite des noch nicht umgestülpten Rohrabschnitts. Daher sind bei dem bekannten, gattungsgemäßen Deformationselement Nietverbindungen zwar allgemein vorgeschlagen, jedoch bei einer unter Praxisbedingungen verwendbaren Anordnung bisher nicht verwendet worden.In the previously proposed rivet connection between the pipe cut and the holding tube part there is the problem that after a Absche rivets in the composite material of the pipe section and protrude with rivet heads on the outside. This firmly Depending on their position, seated rivet parts disturb both the desired even fitting process as well as an unimpeded, even Slide the already turned pipe section on the outside of the not yet turned pipe section. Therefore, in the known Generic deformation element riveted joints in general proposed, but with a usable under practical conditions Arrangement has not been used so far.

Aufgabe der Erfindung ist es, ein gattungsgemäßes Deformationselement so weiterzubilden, daß die aufgezeigten Nachteile bei einer Nietverbindung nicht auftreten.The object of the invention is a generic deformation element so that the disadvantages shown in a rivet connection do not occur.

Diese Aufgabe wird mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst. This object is achieved with the features of claim 1.  

Gemäß Anspruch 1 sind die Nieten im Grundzustand der Nietverbindung unmittelbar anschließend an einen Bereich angebracht, wo der durch den späteren Umstülpvorgang definierte Auftreffkreis für die Rohrendkante nach einer vollständigen Umstülpung bei noch nicht abgescherten Nieten liegt. Die Lage dieses Auftreffkreises hängt im wesentlichen von der Stülp­ geometrie ab, die im wesentlichen durch die Bogenform der Hohlkehle be­ stimmt wird. Durch ein einfaches Experiment, bei dem eine vollständige Umstülpung des Rohrabschnitts erfolgt, kann einfach ermittelt werden, wo die Rohrendkante auf den Rohrabschnitt auftrifft und damit der Auftreff kreis liegt. Die Anordnung der Nieten ist dann lediglich unmittelbar nach­ folgend auf den so ermittelten Auftreffkreis in der Grundstellung durchzu­ führen.According to claim 1, the rivets are in the basic state of the rivet connection immediately attached to an area where the through the later turning process defined impact circle for the pipe end edge after a complete inversion with rivets not yet sheared off lies. The location of this circle of impacts depends essentially on the slip geometry, which is essentially due to the arc shape of the fillet is true. Through a simple experiment in which a complete If the pipe section is turned inside out, it can easily be determined where the pipe end edge hits the pipe section and thus the impact circle lies. The arrangement of the rivets is then only immediately after following the circle of impacts thus determined in the basic position to lead.

Damit wird erreicht, daß nach einer Abscherung der Nieten noch im Mate­ rial des Rohrabschnitts gehaltene und mit Nietenköpfen vorstehende Nie­ tenteile nach der Ausbildung der Umstülpung durch die am Auftreffkreis auftreffende und dann weiterbewegte Rohrendkante herausgezogen und ausgeworfen werden. Die Rohrendkante greift dann an den von der Außen­ seite abstehenden Nietenköpfen an und hebelt diese aus dem Material des Rohrabschnitts aus. Damit sind vorteilhaft diese Nietenteile bereits ent­ fernt, bevor sie in den Umstülpbereich gelangen und dort den Stülpvorgang stören können. Zudem sind sie auch bereits entfernt, bevor die Rohrend­ kante und der anschließende Rohrabschnittbereich wieder flächig auf dem noch nicht umgestülpten Rohrabschnitt gleiten, ohne daß die Gefahr be­ steht, daß im Material des Rohrabschnitts gehaltenen Nietenteile überfah­ ren werden und dann sowohl das Weitergleiten als auch anschließend den Stülpvorgang stören könnten.This ensures that after the rivets are sheared off the mate Never held rial of the pipe section and protruding with rivet heads tent parts after the formation of the inversion by the at the impact circle impacting and then moving pipe end edge pulled out and be ejected. The end of the pipe then engages with that from the outside rivet heads protruding from the material of the Pipe section. These rivet parts are thus already advantageous removes before they get into the everting area and there the turning process can disturb. They are also already removed before the pipe end edge and the subsequent pipe section area again flat on the not yet inverted pipe section slide, without the danger be stands that rivet parts held in the material of the pipe section are passed and then both moving on and then the Could interfere with the turning process.

Gemäß Anspruch 2 wird die Hohlkehle in an sich bekannter Weise halb­ kreisförmig mit einem bestimmten Kehlenradius als Stülpradius ausgebil­ det, wodurch sich eine etwa im Querschnitt kreisförmige Stülpgeometrie ergibt. Damit liegt der Auftreffkreis für die Rohrendkante nach der voll­ ständigen Ausbildung einer Umstülpung etwa in einem Abstand von 2π × Kehlenradius von der Rohrendkante entfernt. Dies stellt eine Vorgabe für die Anordnung der Nieten dar, die im Grundzustand unmittelbar nach dem Bereich des so ermittelten Auftreffkreises anzubringen sind. Zusätzliche experimentelle Ermittlungen können die Lage des Auftreffkreises weiter präzisieren.According to claim 2, the fillet is half in a conventional manner circular in shape with a certain throat radius as a turning radius det, which results in an approximately circular cross-section  results. The impact circle for the pipe end edge is thus after the full constant formation of an inversion approximately at a distance of 2π × Fillet radius from the pipe end edge. This is a requirement for the arrangement of the rivets, which is in the basic state immediately after Area of the impact circle determined in this way must be attached. additional Experimental investigations can further determine the location of the impact circle specified.

Ein stabiler Halt eines Rohrabschnitts des Stülprohrs auf dem Halterohr wird beispielsweise nach Anspruch 3 bei einem Stülprohrdurchmesser von etwa 9 cm mit ca. 12 am Umfang regelmäßig versetzten und abscherbaren Nieten erreicht. Die Deformationsfunktion des Deformationselements wird erst oberhalb einer bestimmten Krafteinleitung entsprechend der Abscher­ kraft für die Nieten aktiviert. Diese Abscherkraft kann vorteilhaft durch die Anzahl und Dimensionierung der Nieten in weiten Grenzen an die jeweili­ gen Gegebenheiten angepaßt werden. Damit ist das Deformationselement vorteilhaft in die abgestuft wirkende Energieabsorptionsstruktur eines Kraftfahrzeugs gemäß Anspruch 6 integrierbar.A stable hold of a tube section of the socket tube on the holding tube is, for example, according to claim 3 with an inverted tube diameter of about 9 cm with about 12 circumferentially shiftable and shearable Rivets reached. The deformation function of the deformation element is only above a certain force application according to the shear activated for the rivets. This shear force can be advantageous through the Number and dimensioning of the rivets within wide limits to the respective be adapted to the circumstances. This is the deformation element advantageous in the graded energy absorption structure of a Motor vehicle integrable according to claim 6.

In einer vorteilhaften Weiterbildung nach Anspruch 4 ist die Wandung des Rohrabschnitts in Richtung zur Hohlkehle und zur Anlagefläche hin abge­ schrägt. Dadurch trifft die Rohrendkante etwa keilförmig im Bereich des Auftreffkreises auf den Rohrabschnitt auf, greift mit der Keilschneide unter die entgegenlaufenden Nietenköpfe und hebelt damit festsitzende Nietentei­ le aus dem Material des Rohrabschnitts heraus.In an advantageous development according to claim 4, the wall of the Abge pipe section in the direction of the fillet and to the contact surface bevels. As a result, the pipe end edge meets approximately wedge-shaped in the area of the Impact circle on the pipe section, engages under with the wedge cutter the opposing rivet heads, thereby levering stuck rivet parts le out of the material of the pipe section.

Für eine geeignete Befestigung des Deformationselements, insbesondere in einer Kraftfahrzeugstruktur wird mit Anspruch 5 vorgeschlagen, am Stütz­ teil einen Befestigungsflansch anzuformen. For a suitable fastening of the deformation element, especially in a motor vehicle structure is proposed with claim 5 on the support to form part of a mounting flange.  

Nach Anspruch 6 ist das Deformationselement bevorzugt Bestandteil einer Kraftfahrzeugstruktur, insbesondere einer Längsträgerstruktur.According to claim 6, the deformation element is preferably part of a Motor vehicle structure, in particular a side member structure.

Für ein günstiges Abscherverhalten der Nietverbindung ist nach Anspruch 7 vorgesehen, daß die Nietverbindung, vorzugsweise eine Blindnietverbin­ dung, im vernieteten Zustand mit einer Sollbruchstelle in etwa in einer zwischen dem Rohrabschnitt und dem Halterohrteil ausgebildeten Ab­ scherebene liegt.For a favorable shear behavior of the rivet connection is according to claim 7 provided that the rivet connection, preferably a blind rivet connection dung, riveted with a predetermined breaking point in about one From formed between the pipe section and the holding tube part shear plane.

Anhand einer Zeichnung wird die Erfindung näher erläutert.The invention is explained in more detail with reference to a drawing.

Es zeigen:Show it:

Fig. 1 eine schematische Schnittdarstellung eines Deformationselementes im Grundzustand der Nietenverbindung bei noch nicht abgescherten Nieten, Fig. 1 is a schematic sectional view of a deformation element in the ground state of the rivet connection with a not yet sheared rivets,

Fig. 2 eine schematische Darstellung des Deformationselementes nach Fig. 1 mit zur Energieumwandlung umgestülptem Rohrabschnitt und abgescherter Nietenverbindung unmittelbar vor dem Herauszie­ hen und Auswerfen des oberen Nietenteils, Fig. 2 hen a schematic illustration of the deformation element according to Fig. 1 with everted for energy conversion tube section and sheared rivet joint immediately prior to the ejection of the upper and Herauszie riveting portion,

Fig. 3 eine schematische Darstellung des Deformationselements nach Fig. 1 und 2 unmittelbar nach dem Herausziehen und Auswerfen des noch im Material des Rohrabschnitts verbliebenen Nietenteils, Fig. 3 is a schematic representation of the deformation element according to Fig. 1 and 2 immediately after the extracting and ejecting the still remaining in the material of the pipe section rivet part,

Fig. 4 ein Vergleich von erwünschten und unerwünschten Auftreffpositio­ nen der umgestülpten Rohrendkante zum Herausziehen und Auswer­ fen des verbliebenen Nietenteils, und Fig. 4 is a comparison of desired and undesired Auftreffpositio NEN the everted pipe end edge for pulling out and eject fen the remaining rivet part, and

Fig. 5 eine schematische Darstellung der Nietverbindung vor dem Vernie­ ten und nach dem Vernieten. Fig. 5 is a schematic representation of the rivet connection before riveting and after riveting.

In der Fig. 1 ist ein Deformationselement 1 schematisch im Halbschnitt dargestellt. Das Deformationselement 1 umfaßt ein Stülprohr 2, das aus einem Faserverbund aus Kohlenstoff oder Glasfasern und Aramidfasern aufgebaut ist.In Fig. 1, a deformation element 1 is shown schematically in half section. The deformation element 1 comprises an inverted tube 2 , which is constructed from a fiber composite made of carbon or glass fibers and aramid fibers.

Weiter umfaßt das Deformationselement 1 ein Stützteil 3 zur Einleitung von Längsdeformationskräften in das Stülprohr 2. Dieses Stützteil 3 weist ein Halterohrteil 4 auf, auf welches das Stülprohr 2 mit einem endseitigen Rohrabschnitt 5 formschlüssig aufgesteckt und durch eine Nietverbindung 6 am Halterohrteil 4 befestigt ist.The deformation element 1 further comprises a support part 3 for introducing longitudinal deformation forces into the inverting tube 2 . This support part 3 has a holding tube part 4 , onto which the inverting tube 2 is positively attached with an end-side tube section 5 and fastened to the holding tube part 4 by a riveted connection 6 .

Ferner umfaßt das Stützteil 3 ein an das Halterohrteil 4 anschließendes Hohlkehlenteil 7. Dieses Hohlkehlenteil 7 ist mit einer konkaven, einen äußeren Stülpbogen bestimmenden Hohlkehle 8 ausgebildet, die im in der Fig. 1 dargestellten Grundzustand an das Rohrende 9 des Rohrabschnitts 5 anschließt.Furthermore, the support part 3 comprises a fillet part 7 adjoining the holding tube part 4 . This fillet part 7 is formed with a concave fillet 8 which defines an outer everting arch and which, in the basic state shown in FIG. 1, connects to the pipe end 9 of the pipe section 5 .

Vorzugsweise weist das Stülprohr 2 einen Durchmesser von etwa 9 cm auf, wobei z. B. zwölf am Umfang regelmäßig versetzte und abscherbare Nieten 10 der Nietverbindung 6 angebracht sind.Preferably, the inverted tube 2 has a diameter of about 9 cm, z. B. twelve circumferentially offset and shearable rivets 10 of the rivet connection 6 are attached.

Wie dies aus Fig. 1 weiter ersichtlich ist, ist die Rohrendkante 11 des Rohr­ endes 9 abgeschrägt ausgebildet. Ferner kann am Stützteil 3 ein Befesti­ gungsflansch angeformt sein, was hier allerdings nicht dargestellt ist.As can be seen from Fig. 1, the tube end edge 11 of the tube end 9 is chamfered. Furthermore, a fastening flange can be formed on the support part 3 , but this is not shown here.

Das Deformationselement 1 ist beispielsweise Bestandteil einer Längsträ­ gerstruktur eines Kraftfahrzeugs, so daß es bei einem Aufprall und einer dadurch bedingten Krafteinleitung am Deformationselement 1 zu einer Ab­ scherung der Nieten 10 der Nietverbindungen 6 in einer zwischen dem Hal­ terohrteil 4 und dem Rohrabschnitt 5 ausgebildeten Abscherebene kommt, wobei ein oberes Nietenteil 12 weiter im Material des Rohrabschnitts 5 ge­ halten wird, während ein unteres Nietenteil 13 abfällt.The deformation element 1 is, for example, part of a Längsträ gerstruktur a motor vehicle, so that there is an impact and the resulting force on the deformation element 1 to a shear from the rivets 10 of the rivet connections 6 in a shear plane formed between the Hal terohrteil 4 and the pipe section 5 , An upper rivet part 12 will keep ge in the material of the pipe section 5 , while a lower rivet part 13 drops.

Im weiteren Verlauf der Deformation des Deformationselementes 1 gleitet der Rohrabschnitt 5 auf dem Halterohrteil 4 und anschließend in dem Hohlkehlenteil 7, wo das Rohrende 9 zur Energieumwandlung umgestülpt wird, wie dies aus der Fig. 2 ersichtlich ist. Die Umstülpung erfolgt dabei dergestalt, daß nach der Ausbildung einer vollständigen Umstülpung die Rohrendkante 11 des Rohrabschnitts 5 auf einen durch die Stülpgeometrie vorgegebenen Auftreffkreis 14 an der Außenseite des Rohrabschnitts 5 auf­ trifft. Dieser Auftreffkreis 14 liegt, wie dies in der Fig. 2 schematisch darge­ stellt ist, unmittelbar vor dem oberen Nietenteil 12, so daß dieser im weite­ ren Verlauf der Umstülpung durch die weiterbewegte Rohrendkante 11 aus dem Material des Rohrabschnitts 5 herausgezogen und ausgeworfen wird, wie dies in der Fig. 3 schematisch dargestellt ist.In the further course of the deformation of the deformation element 1 , the tube section 5 slides on the holding tube part 4 and then in the fillet part 7 , where the tube end 9 is turned inside out for energy conversion, as can be seen from FIG. 2. The inversion takes place in such a way that after the formation of a complete inversion, the pipe end edge 11 of the pipe section 5 meets an impact circle 14 predetermined by the fitting geometry on the outside of the pipe section 5 . This impact circle 14 is, as is shown schematically in FIG. 2, immediately in front of the upper rivet part 12 , so that this is pulled out and ejected in the wide course of the inversion by the further moving pipe end edge 11 from the material of the pipe section 5 , as this is shown schematically in FIG. 3.

In der Fig. 4 sind verschiedene Auftreffsituationen nach dem Umstülpvor­ gang ebenfalls schematisch dargestellt. In der linken Darstellung ist der ursprüngliche Abstand der Nietverbindung zur Rohrendkante zu kurz, da die Rohrendkante nach dem Umstülpvorgang hinter der Nietverbindung auftrifft und damit das abgescherte obere Nietenteil nicht herausgezogen und ausgeworfen werden kann. Bei der in der Fig. 4 gezeigten rechten Dar­ stellung ist der Abstand der Nietverbindung von der Rohrendkante ur­ sprünglich zu groß, da die umgestülpte Rohrendkante nach dem Umstülp­ vorgang weit vor dem oberen Nietenteil auf dem Halterohrteil auftrifft und anschließend über das obere Nietenteil hinweggleitet, ohne dieses aus dem Halterohrteil herauszuziehen und auszuwerfen. In der mittleren Darstel­ lung der Fig. 4 ist die erfindungsgemäß optimale Anordnung der Nietver­ bindung 6 dargestellt, bei der der Auftreffkreis 14 für die Rohrendkante 11 etwa in einem Abstand D = 2π × Kehlenradius von der Rohrendkante 11 entfernt liegt. Dadurch wird erreicht, daß die Rohrendkante 11 nach dem Umstülpvorgang unmittelbar vor dem oberen Nietenteil 12 am Auftreffkreis 14 auftrifft, wodurch bei einer Weiterbewegung das obere Nietenteil 12 wie aus den Fig. 2 und 3 ersichtlich aus dem Halterohrteil 4 herausgezogen und ausgeworfen werden kann.In FIG. 4 different Auftreffsituationen after Umstülpvor gear are also shown schematically. In the illustration on the left, the original distance of the rivet connection to the pipe end edge is too short, since the pipe end edge strikes behind the rivet connection after the everting process and therefore the sheared upper rivet part cannot be pulled out and ejected. In the right Dar shown in Fig. 4 position, the distance of the rivet connection from the pipe end edge is originally too large, since the inverted pipe end edge after the inversion process strikes well before the upper rivet part on the holding tube part and then slides over the upper rivet part without pull this out of the holding tube part and eject it. In the middle of the depicting Fig. 4 system is according to the invention optimum arrangement of the bond Nietver 6, wherein the Auftreffkreis 14 is for Rohrendkante about 11 at a distance D = 2π × fillet radius of the Rohrendkante 11 removed. It is thereby achieved that the Rohrendkante impinging 11 after the eversion immediately before the upper rivet portion 12 on Auftreffkreis 14, whereby it can be as withdrawn during further movement of the upper rivet portion 12 from FIGS. 2 and 3 of the holding tube portion 4 and ejected.

In der Fig. 5 ist eine der Nietverbindungen 6 beispielhaft im vorvernieteten Zustand und im vernieteten Zustand dargestellt. Die Nietverbindung 6 ist hier als Blindnietverbindung ausgebildet, bei der zur Vernietung an einem Nietdorn 15 in Richtung des Pfeils 16 gezogen wird, so daß sich die auf der rechten Seite der Darstellung der Fig. 5 gezeigte fertige Nietverbindung ergibt. Die Sollbruchstelle 17 zwischen dem Nietdorn 15 und der Nietver­ bindung 6 liegt dabei in einer zwischen dem Rohrabschnitt 5 und dem Hal­ terohrteil 4 ausgebildeten Abscherebene.In FIG. 5 is a rivet 6 is shown by way of example vorvernieteten state and in the riveted state. The rivet connection 6 is designed here as a blind rivet connection, in which, for riveting, a rivet mandrel 15 is pulled in the direction of the arrow 16 , so that the finished rivet connection shown on the right-hand side of the illustration in FIG. 5 results. The predetermined breaking point 17 between the rivet mandrel 15 and the Nietver connection 6 lies in a shear plane 4 formed between the tube section 5 and the Hal terohrteil.

Claims (7)

1. Deformationselement,
mit einem Stülprohr aus einem Faserverbund aus Kohlenstoff oder Glasfasern und Aramidfasern,
mit einem Stützteil zur Einleitung von Längsdeformationskräften in das Stülprohr, wobei
das Stützteil ein Halterohrteil aufweist, auf welches das Stülprohr mit einem endseitigen Rohrabschnitt formschlüssig aufgesteckt und durch eine Nietverbindung am Halterohrteil befestigt ist,
das Stützteil zum Einleiten eines Umstülpvorgangs weiter ein an das Halterohrteil anschließendes Hohlkehlenteil aufweist mit einer konka­ ven, den äußeren Stülpbogen bestimmenden Hohlkehle, die im Grund­ zustand an das Rohrende des aufgesteckten und befestigten Rohrab­ schnitts anschließt, und
daß über einer bestimmten Deformationskraft Nieten der Nietverbin­ dung zwischen dem Rohrabschnitt und dem Halterohrteil abscherbar sind und der Rohrabschnitt durch Gleiten auf dem Halterohrteil und in der Hohlkehle zur Energieumwandlung umstülpbar ist dergestalt, daß nach der Ausbildung einer vollständigen Umstülpung die Rohrendkante des Rohrabschnitts auf einen durch die Stülpgeometrie vorgegebenen Auftreffkreis an der Außenseite des Rohrabschnitts auftrifft und an­ schließend entgegen der Lage der Hohlkehle auf der Außenseite des noch nicht umgestülpten Rohrabschnitts gleitet, wobei sich entspre­ chend der Bereich des Auftreffkreises entgegengesetzt in Richtung zur Hohlkehle bewegt,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Nieten (10) im Grundzustand der Nietverbindung (6) bei noch nicht abgescherten Nieten (10) unmittelbar anschließend an den Bereich angebracht sind, wo der durch den späteren Umstülpvorgang definierte Auftreffkreis (14) liegt, so daß nach einer Abscherung der Nieten (10) noch im Material des Rohrabschnitts (5) gehaltene und mit Nietenköp­ fen vorstehende Nietenteile (12) nach Ausbildung der Umstülpung durch die am Auftreffkreis (14) auftreffende und dann weiterbewegte Rohrendkante (11) herausgezogen und ausgeworfen werden.
1. deformation element,
with an inverted tube made of a fiber composite made of carbon or glass fibers and aramid fibers,
with a support member for introducing longitudinal deformation forces into the inverted tube, wherein
the support part has a holding tube part, onto which the socket tube is positively attached with an end-side tube section and fastened to the holding tube part by a riveted connection,
the support part for initiating an everting process further has a fillet part adjoining the holding tube part, with a concave ven, which defines the outer fold-over flute, which in the basic state connects to the pipe end of the attached and fastened pipe section, and
that over a certain deformation force rivets the rivet connection between the pipe section and the holding pipe part can be sheared off and the pipe section can be turned inside out by sliding on the holding pipe part and in the fillet for energy conversion such that after the formation of a complete inside-out the pipe end edge of the pipe section onto one through the Slip geometry impinging the impingement circle impinges on the outside of the pipe section and then slides against the position of the fillet on the outside of the pipe section which has not yet been turned inside out, the area of the impingement circle accordingly moving in the opposite direction towards the fillet,
characterized by
that the rivets ( 10 ) in the basic state of the rivet connection ( 6 ) in the case of rivets ( 10 ) that have not yet been sheared are attached immediately to the area where the impact circle ( 14 ) defined by the later turning-over process lies, so that after the rivets are sheared off ( 10 ) still held in the material of the pipe section ( 5 ) and projecting with rivet heads fen rivet parts ( 12 ) after forming the inverted by the impingement circle ( 14 ) and then moving pipe end edge ( 11 ) are pulled out and ejected.
2. Deformationselement nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Hohlkehle (8) halbkreisförmig mit einem bestimmten Kehlenradius als Stülpradius ausgebildet ist, so daß bei etwa im Querschnitt kreis­ förmiger Stülpgeometrie der Auftreffkreis (14) für die Rohrendkante (11) etwa in einem Abstand von 2π × Kehlenradius von der Rohrendkante (11) entfernt liegt und im Grundzustand die Nieten (10) gegeneinander beabstandet auf einem Kreis unmittelbar nach dem Bereich des Auftreff­ kreises (14) angebracht sind.2. Deformation element according to claim 1, characterized in that the fillet ( 8 ) is semicircular in shape with a certain fillet radius as a turning radius, so that with an approximately circular cross-section, the impact circle ( 14 ) for the pipe end edge ( 11 ) approximately at a distance 2π × fillet radius from the pipe end edge ( 11 ) and in the basic state the rivets ( 10 ) are spaced from each other on a circle immediately after the area of the impact circle ( 14 ). 3. Deformationselement nach Anspruch 1 oder Anspruch 2, dadurch ge­ kennzeichnet, daß bei einem Stülprohrdurchmesser von etwa 9 cm ca. 12 am Umfang regelmäßig versetzte und abscherbare Nieten (10) ange­ bracht sind. 3. Deformation element according to claim 1 or claim 2, characterized in that at a Stülprohrdiameter of about 9 cm about 12 regularly offset and shearable rivets ( 10 ) are introduced. 4. Deformationselement nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch ge­ kennzeichnet, daß die Wandung des Rohrabschnitts (5) an der Rohr­ endkante (11) in Richtung zur Hohlkehle (8) und zur Anlagefläche hin abgeschrägt ist.4. Deformation element according to one of claims 1 to 3, characterized in that the wall of the pipe section ( 5 ) on the pipe end edge ( 11 ) in the direction of the fillet ( 8 ) and the contact surface is chamfered. 5. Deformationselement nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch ge­ kennzeichnet, daß am Stützteil (3) ein Befestigungsflansch angeformt ist.5. Deformation element according to one of claims 1 to 4, characterized in that a fastening flange is integrally formed on the support part ( 3 ). 6. Deformationselement nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch ge­ kennzeichnet, daß das Deformationselement (1) Bestandteil einer Kraft­ fahrzeugstruktur, insbesondere einer Längsträgerstruktur ist.6. Deformation element according to one of claims 1 to 5, characterized in that the deformation element ( 1 ) is part of a motor vehicle structure, in particular a side member structure. 7. Deformationselement nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch ge­ kennzeichnet, daß im vernieteten Zustand der Nietverbindung (6), vor­ zugsweise einer Blindnietverbindung, eine Sollbruchstelle (17) der Niet­ verbindung (6) in etwa in einer zwischen dem Rohrabschnitt (5) und dem Halterohrteil (4) ausgebildeten Abscherebene liegt.7. Deformation element according to one of claims 1 to 6, characterized in that in the riveted state of the rivet connection ( 6 ), preferably before a blind rivet connection, a predetermined breaking point ( 17 ) of the rivet connection ( 6 ) in approximately between the pipe section ( 5th ) and the holding tube part ( 4 ) formed shear plane.
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