DE19937375A1 - Konstruktionsbauteil und Verfahren zu dessen Herstellung - Google Patents

Konstruktionsbauteil und Verfahren zu dessen Herstellung

Info

Publication number
DE19937375A1
DE19937375A1 DE1999137375 DE19937375A DE19937375A1 DE 19937375 A1 DE19937375 A1 DE 19937375A1 DE 1999137375 DE1999137375 DE 1999137375 DE 19937375 A DE19937375 A DE 19937375A DE 19937375 A1 DE19937375 A1 DE 19937375A1
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
hollow
hollow body
hollow bodies
shell
wall
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
DE1999137375
Other languages
English (en)
Other versions
DE19937375C2 (de
Inventor
Wolfgang Fusnegger
Volker Thoms
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Daimler AG
Original Assignee
DaimlerChrysler AG
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by DaimlerChrysler AG filed Critical DaimlerChrysler AG
Priority to DE1999137375 priority Critical patent/DE19937375C2/de
Publication of DE19937375A1 publication Critical patent/DE19937375A1/de
Application granted granted Critical
Publication of DE19937375C2 publication Critical patent/DE19937375C2/de
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Fee Related legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B62LAND VEHICLES FOR TRAVELLING OTHERWISE THAN ON RAILS
    • B62DMOTOR VEHICLES; TRAILERS
    • B62D29/00Superstructures, understructures, or sub-units thereof, characterised by the material thereof
    • B62D29/001Superstructures, understructures, or sub-units thereof, characterised by the material thereof characterised by combining metal and synthetic material
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B62LAND VEHICLES FOR TRAVELLING OTHERWISE THAN ON RAILS
    • B62DMOTOR VEHICLES; TRAILERS
    • B62D21/00Understructures, i.e. chassis frame on which a vehicle body may be mounted
    • B62D21/09Means for mounting load bearing surfaces
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16FSPRINGS; SHOCK-ABSORBERS; MEANS FOR DAMPING VIBRATION
    • F16F7/00Vibration-dampers; Shock-absorbers
    • F16F7/12Vibration-dampers; Shock-absorbers using plastic deformation of members

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Transportation (AREA)
  • Architecture (AREA)
  • Structural Engineering (AREA)
  • Body Structure For Vehicles (AREA)

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Konstruktionsbauteil mit einer äußeren Hülle und in deren Innenraum angeordneten Versteifungselementen, insbesondere bei Kraftfahrzeugen und ein Verfahren zur Herstellung des Bauteils. Um eine erhebliche Gewichtsreduzierung am Bauteil zu erreichen, welches trotzdem hohen Steifigkeitsansprüchen gerecht werden kann, und um den werkzeugtechnischen Aufwand des Verfahrens gering zu gestalten und dies gleichzeitig in einfacher Weise individuell auch für komplizierte Bauteilstrukturen funktionssicher anwenden zu können, wird vorgeschlagen, daß die Versteifungselemente eine Vielzahl von schüttgutartigen Hohlkörpern sind, die, den Querschnitt der Hülle zumindest auf einem Teilabschnitt ausfüllend, aneinander liegen und über ihre Wandungen miteinander und mit der Innenwandung der die Hohlkörper aufnehmenden Hülle unlösbar verbunden sind.

Description

Die Erfindung betrifft ein Konstruktionsbauteil gemäß dem Ober­ begriff des Patentanspruches 1 und ein Verfahren zu dessen Her­ stellung gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruches 11 bzw. 12.
Ein Konstruktionsbauteil der gattungsgemäßen Bauart und ein gattungsgemäßes Verfahren zu dessen Herstellung ist aus der DE 42 13 130 A1 bekannt. Dort geht es um ein Trägerteil aus Guß für eine Leichtmetallkarosserie eines Kraftfahrzeuges, das zur Versteifung seiner Hohlprofilstruktur angeformte Verstärkungs­ rippen aufweist. Derartige Versteifungsmaßnahmen sind relativ aufwendig, obwohl sie mit dem Gießen der Trägerteilschalen mit­ gegossen werden können, da die Ausbildung des Werkzeuges, d. h. der Gußform wesentlich komplizierter wird. Des weiteren müssen die Versteifungsrippen bauteilspezifisch angepaßt sein, so daß diese für unterschiedlich ausgebildete Trägerteile ebenfalls unterschiedlich gestaltet sein müssen, was für die Herstellung jeder Gußform eine individuelle aufwendige Anpassung erfordert. Des weiteren tragen die gegossenen Versteifungsrippen erheblich zur Erhöhung des Bauteilgewichtes bei, was dem Leichtbaugedan­ ken mit Aluminium entgegensteht.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein gattungsgemäßes Konstruktionsbauteil so weiterzubilden, daß eine erhebliche Ge­ wichtsreduzierung am Bauteil erreicht wird, welches trotzdem hohen Steifigkeitsansprüchen gerecht werden kann. Des weiteren soll dazu ein Verfahren zu dessen Herstellung aufgezeigt wer­ den, das vom werkzeugtechnischen Aufwand her gering ist und gleichzeitig in einfacher Weise individuell auch für kompli­ zierte Bauteilstrukturen funktionssicher angewendet werden kann.
Die Aufgabe ist erfindungsgemäß durch die Merkmale des Patent­ anspruches 1 hinsichtlich des Konstruktionsbauteils und durch die Merkmale des Patentanspruches 11 bzw. 12 hinsichtlich des Verfahrens gelöst.
Dank der Erfindung bietet jeder Hohlkörper für sich schon eine in sich abgeschlossene hochsteife Zelle, die aufgrund des Hohl­ raumes sehr leicht ist. Durch die schüttgutartige Vielzahl der eingebrachten Hohlkörper und infolge ihrer unlösbaren Verbin­ dung untereinander summiert sich der Versteifungseffekt der einzelnen Hohlkörper, wobei das gebildete Konglomerat gleich­ zeitig nur ein geringes Gewicht aufweist. Diese vorteilhaften miteinander vereinten Eigenschaften des Hohlkörperkonglomera­ tes, also extrem hohe Steifigkeit bei geringem Gewicht, über­ tragen sich auf die Hülle des Konstruktionsbauteiles aufgrund der Ausfüllung dessen Querschnittes mit den Hohlkörpern und durch die ebenfalls unlösbare Verbindung der Hohlkörper mit der Innenwandung der Hülle. Aufgrund der hohen Steifigkeit des Hohlkörperkonglomerats ist es daüber hinaus möglich, die Wand­ stärke der Hülle, die die Hohlkörper aufnimmt, ohne besondere Einbußen an Steifigkeit zu verringern, was den Leichtbau des Konstruktionsbauteils erheblich begünstigt.
Hierbei ist es für eine Weiterführung des Leichtbaus hinsicht­ lich Gewichtsreduktion auch denkbar, zur Bildung der Hülle statt einer biegesteifen Hohlprofilstruktur des Konstruktions­ bauteils eine dünne biegeschlaffe Folie zu verwenden, mit wel­ cher das Konglomerat der miteinander verbundenen Hohlkörper um­ wickelt, wonach oder wobei die Folie mit dem Konglomerat unlös­ bar verbunden wird. Diese Möglichkeit betrifft insbesondere ausgesteifte Konstruktionsbauteile, deren Außenkontur vom deko­ rativen Aspekt her keine Rolle spielt oder dem Betrachter auf­ grund von davorliegenden Abdeckflächen verborgen bleiben.
Die Hohlkörper sind als Massenware in jeder möglichen Form und Größe einfach und kostengünstig herstellbar und können mit nur geringem Aufwand in der Hülle des Konstruktionsbauteils ange­ ordnet werden. Hierbei kann jede auch geometrisch noch so kom­ plizierte und mit üblichen Methoden schwer zugängliche Stelle der Hülle des Konstruktionsbauteils von den Hohlkörpern im Fal­ le der Hohlprofilstruktur durch Einfüllen und im Falle der Fo­ lienverwendung durch Aufhäufen auf der ungewickelten Folie in einfacher Weise erreicht und im Querschnitt geschlossen werden, wonach die besagte unlösbare Verbindung geschaffen wird. Hier­ bei ist es im Falle der Hohlprofilstruktur sogar möglich, ein­ zelne ausgewählte Abschnitte der Hülle des Konstruktionsbautei­ les durch gezielte örtliche Beschickung mit Hohlkörpern zu ver­ steifen. Mittels der einfachen Herstellung der Hohlkörper und ihrer leicht auszuführenden Verbindungsmöglichkeiten ist der dazu erforderliche werkzeugtechnische Aufwand gering, wobei oh­ ne jegliche apparative Anpassung jede denkbare Hohlprofilstruk­ tur des Konstruktionsbauteils individuell und funktionssicher aussteifbar ist.
Durch die erfindungsgemäße Versteifung wird die Durchschallung der Bauteile erheblich verringert, d. h. es wird eine hohe Ge­ räuschdämpfung des Luftschalles im Konstruktionsbauteil er­ reicht. Die erfindungsgemäßen Konstruktionsbauteile sind auf allen technischen Gebieten einsetzbar, sei es in der medizini­ schen Technik, beispielsweise bei Prothesen oder bei manuell zu führenden Instrumenten, die leicht und sehr steif sein müssen, oder sei es in der Kraftfahrzeugtechnik, insbesondere bei Trä­ gerstrukturen, wie Längsträger, A-, B-, C- und D-Säulen, Quer­ träger, Scheibenwischerarmen, oder im Flugzeugbau.
Zweckmäßige Ausgestaltungen der Erfindung können den Unteran­ sprüchen entnommen werden; im übrigen ist die Erfindung anhand eines in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispieles nachfolgend näher erläutert; dabei zeigt die Figur in einer seitlichen Schnittdarstellung ein erfindungsgemäßes mit Kugeln ausgesteiftes Konstruktionsbauteil.
In der Figur ist ein Konstruktionsbauteil 1 dargestellt, wel­ ches aus einer die äußere Hülle des Konstruktionsbauteils 1 bildende in Umfangsrichtung geschlossene biegesteife Hohlpro­ filstruktur 2 und in deren Innenraum 3 angeordneten Verstei­ fungselementen besteht. Die Hohlprofilstruktur 2 kann einstüc­ kig aus einem gezogenen Rohr oder durch Innenhochdruckumformen eines rohrförmigen Rohlings gebildet sein. Es kann auch aus ei­ ner Platine gerollt und dann an den Stoßkanten gefügt, insbe­ sondere längsnahtgeschweißt sein. Des weiteren ist es möglich, daß die Hohlprofilstruktur 2 aus zwei oder mehreren tiefgezoge­ nen oder gegossenen Schalen durch beispielsweise Kleben oder Schweißen zusammengefügt ist.
Der Werkstoff der Hohlprofilstruktur 2 kann sehr vielfältig ge­ wählt sein, beispielsweise aus einem Kunststoff oder Stahl oder Leichtmetall oder aus Guß oder auch als tailored blank oder tailored tube aus mehreren Werkstoffen bestehen, die je nach Anforderungsprofil bezüglich mechanischer Belastung usw. über die Längserstreckung und/oder in Umfangsrichtung der Hohlpro­ filstruktur 2 örtlich Anwendung finden. Die Versteifungselemen­ te werden von einer Vielzahl von schüttgutartigen Hohlkörpern 4 und 5 gebildet. Diese besitzen einen rundum abgeschlossenen Hohlraum 6 und sind von der Gestaltung der Oberflächenkontur und des Querschnittes her beliebig. Natürlich sind hinsichtlich der prozeßsicheren Ausführbarkeit der späteren Verbindungstech­ nik der Hohlkörper 4 und 5 untereinander und mit der Innenwan­ dung 7 der Hohlprofilstruktur 2 bestimmte geometrische Formen günstiger, beispielsweise ovale Formen oder wie im Ausführungs­ beispiel gezeigt Kugeln. Diese besitzen vorzugsweise eine Wand­ dicke von ca. 0,1 mm und einen Durchmesser von 2-10 mm.
Zur Herstellung des Konstruktionsbauteils 1 wird die Hohlpro­ filstruktur 2 mit den Hohlkörpern 4 bzw. 5 befüllt. Dazu weist die Hohlprofilstruktur 2 beiderends einen vor der Befüllung dichtend eingeführten Stopfen 8 und 9 auf, wobei lediglich der Stopfen 9 eine Einfüllöffnung 10 besitzt. Um ein Verlieren von Hohlkörpern zu vermeiden, muß die Hohlprofilstruktur 2 derart gehalten sein, daß die Einfüllöffnung 10 sich möglichst an der geodätisch höchsten Stelle befindet. Der Stopfen 8 verschließt im vorliegenden Ausführungsbeispiel im Anschluß an die einge­ füllten Hohlkörper 4 bzw. 5 völlig den Querschnitt der Struktur 2. Dies muß nicht unbedingt sein, jedoch ist darauf zu achten, daß bei nicht vollständig geschlossenem Querschnitt nur ein Spalt besteht, der kleiner ist als der Durchmesser der jeweils unmittelbar nächstliegenden Hohlkörper 4 bzw. 5, so daß diese nicht aus der Struktur 2 herausrollen können. Anstelle des Stopfens 8, 9 können auch eingeschweißte Bleche oder in anderer Weise angefügte Wände zur Verwendung gelangen. Auch sind Eng­ stellen im Querschnitt der Struktur 2 als Verschluß denkbar.
Die Einfüllöffnung 10 kann des weiteren in der Mantelfläche 11 der Struktur 2 angeordnet sein, wobei sie örtlich so gewählt werden kann, daß nur die Teilabschnitte der Struktur 2 ver­ steift werden, für die eine Versteifung als erforderlich ange­ sehen wird. Diese Teilabschnitte sollten dann natürlich von den nicht zu versteifenden Abschnitten durch Trennwände oder sie­ bartiges Maschenwerk separiert sein. Die Hohlkörper 4 bzw. 5 sind nach dem losen Einfüllen so gelagert, daß sie aneinander­ liegen und den Querschnitt der Struktur 2 zumindest auf einem Teilabschnitt ausfüllen.
Zur Verbindung der Hohlkörper 4 bzw. 5 untereinander und mit der Innenwandung 7 der Struktur 2 kommen mehrere Möglichkeiten in Frage. Zum einen können die Hohlkörper 4 bzw. 5 und/oder die Innenwandung 7 der Struktur 2 mit einem Kleber beschichtet wer­ den. Der Kleber kann ein Epoxidharz sein oder eine klebende Substanz, die thermisch aktivierbar ist. In der in der Struktur 2 eingenommenen Lage wird diese thermisch beispielsweise in ei­ nem Wärmeofen oder induktiv oder über Wärmeleitung behandelt, wonach die beschichteten Hohlkörper 4 bzw. 5 und/oder die In­ nenwandung 7 anschmelzen und sich miteinander adhäsiv unlösbar verbinden. Alternativ ist die Kleberaktivierung durch jedweden Energieeintrag beispielsweise über Ultraschall oder Mikrowel­ lenbestrahlung denkbar. Der Kleber kann zwar ein Thermoplast sein, der für eine elastische Verbindung zwischen den Hohlkör­ pern 4 bzw. 5 und der Innenwandung 7 der Struktur 2 sorgt. Im Sinne eine möglichst großen Steifigkeit soll jedoch vorzugswei­ se ein Duroplast zum Einsatz kommen, der nach der Wärmebehand­ lung und der Verbindung der Hohlkörper 4, 5 und der Innenwandung 7 aushärtet. Alternativ ist auch ein Zwei-Komponenten-Kleber denkbar, der ohne Wärmezufuhr nach einer von dem Mischungsver­ hältnis bestimmten Zeit aushärtet.
Die Hohlkörper 4 bzw. 5 und/oder die Innenwandung 7 der Struk­ tur 2 können vor dem Einfüllen auch mit Lot beschichtet werden, wonach in der später in der Struktur nach dem Befüllen einge­ nommenen Lage die Hohlkörper 4 bzw. 5 und die Innenwandung 7 durch Wärmebehandlung im Ofen miteinander verlötet werden.
Ebenfalls ist es denkbar, die Hohlkörper 4, 5 und die Innenwan­ dung 7 der Struktur 2 in der später in der Struktur 2 einge­ nommenen Lage miteinander durch Diffusionsschweißen zu verbin­ den. Dies erfordert natürlich den Einsatz eines metallischen Werkstoffes bei der Struktur 2 einerseits und bei den Hohlkör­ pern 4 bzw. 5 andererseits.
Bei der Verwendung von Metall als Werkstoffe der Hohlkörper 4, 5 und der Struktur 2 ist es auch denkbar, diese in der später in der Struktur eingenommenen Lage der Hohlkörper 4, 5 durch Druck- und/oder Hitzebeaufschlagung miteinander zu versintern. Dadurch ergibt sich eine Stoffschlüssigkeit, mit der ein Konstruktions­ bauteil erzielbar ist, das durch die Lufteinschlüsse sehr leicht und durch die diese umgebenden Hohlräume in Verbindung mit dem Stoffschluß extrem steif ist.
Insgesamt gesehen ist es für eine besonders hohe Steifigkeit vorteilhaft, metallische Werkstoffe für die Hohlkörper 4, 5 und die Struktur 2 zu verwenden, die Wandstärke ausreichend stark zu gestalten und den Durchmesser der Hohlkörper 4, 5 klein zu halten. Aus Korrosions- und Recyclingsgründen ist es weiterhin vorteilhaft, die Werkstoffe der aneinander zu fügenden Teile (Hohlkörper und Struktur) aneinander anzupassen.
Durch die beschriebenen Verbindungstechniken werden die Hohl­ körper 4 bzw. 5 über ihre Wandungen miteinander und mit der In­ nenwandung 7 der die Hohlkörper 4 bzw. 5 aufnehmenden Struktur 2 unlösbar verbunden. Im Kraftfahrzeugbau übernehmen die Hohl­ körper 4 bzw. 5 bei einem Fahrzeugcrash die Stützwirkung und verhindern so das vorzeitige Versagen des Konstruktionsbautei­ les 1.
Mittels der Erfindung ist es auch möglich, die Steifigkeit des Konstruktionsbauteiles 1 in Anpassung an den jeweiligen Bedarf maßzuschneidern. Die Hohlkörper können aus zwei oder mehr Sor­ ten bestehen, die unterschiedlichen Durchmesser besitzen und/oder aus unterschiedlichem Material beschaffen sind und/oder unterschiedliche Wandstärke aufweisen. Im vorliegenden Beispiel werden zuerst Kugeln größeren Durchmessers (Hohlkörper 4) eingefüllt, welche sich über einen weniger auszusteifenden Abschnitt 12 des Konstruktionsbauteiles 1 erstrecken. Anschlie­ ßend werden für einen sich an den Abschnitt 12 unmittelbar an­ schließenden stärker auszusteifenden Abschnitt 13 des Bauteiles 1 Kugeln kleineren Durchmessers (Hohlkörper 5) eingefüllt. Bei­ de Sorten von Hohlkörpern 4, 5 sind beispielsweise mit Kleber beschichtet und werden durch die Wärmebehandlung untereinander, mit der Innenwandung 7 und an ihrer Trennstelle 14 miteinander verbunden.
Anstelle der Nebeneinanderanordnung der Sorten, die dabei sor­ tenrein auf die Abschnitte 12 und 13 des Konstruktionsbauteiles verteilt sind, können diese auch schichtartig übereinander lie­ gen. Damit können am Konstruktionsbauteil 1 bestimmte Crashcha­ rakteristika eingestellt werden. Zum Beispiel werden in Stoß­ richtung am naheliegendsten Hohlkörper großen Durchmessers an­ geordnet, wenn im Crashablauf zuerst eine weiche Verformungs­ struktur des Bauteils 1 erforderlich ist. Bedarf es im späteren Crashverlauf einer harten, besonders steifen Verformungsstruk­ tur werden unterhalb der Hohlkörper großen Durchmessers Hohl­ körper kleineren Durchmessers positioniert. Wie schon erwähnt sind hier durch Variation des Durchmessers, der Wanddicke und des Werkstoffes der Hohlkörper 4 und 5 gezielt die unterschied­ lichsten Verformungseigenschaften des Bauteils 1 wie gewüscht erzielbar.
Um eine Positionierung in der Hohlprofilstruktur verliersicher zu gestalten ohne Verschlußelemente wie die Stopfen oder Ab­ schlußwände einbringen zu müssen, ist es denkbar, die einzelnen Hohlkörper vor der Positionierung in der Hohlprofilstruktur nach der Form des Strukturabschnittes, auf dem die Hohlkörper plaziert werden sollen, miteinander zu verklumpen. Dies kann durch einen Kleber erfolgen, mittels dessen die Hohlkörper vor­ läufig haftend verklebt werden. Da erhaltenen Konglomerat an Hohlkörpern wird anschließen in die Hohlprofilstruktur 2 hin­ eingeschoben oder gepreßt. Um die Anlage des Konglomerates an der Innenwandung 7 der Struktur 2 zu verbessern, ist es denk­ bar, diese mit dem eingebrachten Konglomerat zu verpressen. Schließlich wird das so erhaltene Konstruktionsbauteil wärmebe­ handelt, wodurch die unlösbare Verbindung zwischen Hohlkörpern und Hohlprofilstruktur erzielt wird.
Anstatt die biegesteife Hohlprofilstruktur 2 zu verwenden, ist es auch möglich, zur Ausbildung des Konstruktionsbauteils 1 als Hülle eine biegeschlaffe Folie vorzusehen. Die Hohlkörper 4, 5 werden schüttgutartig auf einem biegeschlaffen Folienblatt in Form eines Haufens angeordnet. Danach wird das Folienblatt um den Haufen herumgewickelt und die einander überlappenden Enden miteinander verbunden, vorzugsweise verklebt. Ist das Folien­ blatt aus Metall, erhält es beim Wickeln durch die enstehenden Falten und Knicke eine bestimmte Eigensteifigkeit, so daß die Folie im umwickelnden Zustand auch ohne Verklebung am Hohlkör­ perhaufen hält. Beim Wickeln wird eine ausreichende Anpressung der Folie an den Hohlkörpern erreicht, welche dabei die Folien­ hülle ausfüllend aneinander liegen. Anschließend kann eine der genannten Fügetechniken erfolgen, mit der die Folie mit den Hohlkörpern unlösbar verbunden wird. Die Verwendung einer Folie als Hülle ist dann günstig, wenn das gesamte Konstruktionsbau­ teil ausgesteift werden soll. Einzelne Bauteilabschnitte sind damit nicht aussteifbar.

Claims (21)

1. Konstruktionsbauteil mit einer äußeren Hülle und in deren Innenraum angeordneten Versteifungselementen, insbesondere bei Kraftfahrzeugen, dadurch gekennzeichnet, daß die Versteifungselemente eine Vielzahl von schüttgutartigen Hohlkörpern (4, 5) sind, die den Querschnitt der Hülle zumindest auf einem Teilabschnitt ausfüllend aneinander liegen und über ihre Wandungen miteinander und mit der Innenwandung (7) der die Hohlkörper (4, 5) aufnehmenden Hülle unlösbar verbunden sind.
2. Konstruktionsbauteil nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Hülle eine Einfüllöffnung (10) aufweist, über die die Hülle mit den Hohlkörpern (4, 5) befüllbar ist.
3. Konstruktionsbauteil nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Querschnitt der Hülle im Anschluß an die Lage der Hohl­ körper (4, 5) völlig oder bis auf einen Spalt, der kleiner ist als der Durchmesser eines der Hohlkörper (4, 5), geschlossen ist.
4. Konstruktionsbauteil nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Material der Hohlkörper (4, 5) gleich dem der Hülle ist.
5. Konstruktionsbauteil nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Hohlkörper (4, 5) kugelförmig sind und aus Metall beste­ hen.
6. Konstruktionsbauteil nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Hohlkörper (4, 5) mit einem Kleber beschichtet sind.
7. Konstruktionsbauteil nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Hohlkörper (4, 5) aus mindestens zwei Sorten bestehen, die unterschiedlichen Durchmesser besitzen und/oder aus unter­ schiedlichem Material beschaffen sind und/oder unterschiedliche Wandstärke aufweisen.
8. Konstruktionsbauteil nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Sorten nebeneinander und/oder übereinander angeordnet sind.
9. Konstruktionsbauteil nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Hülle aus einer biegesteifen Hohlprofilstruktur (2) be­ steht.
10. Konstruktionsbauteil nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Hülle aus einer biegeschlaffen Folie besteht.
11. Verfahren zur Herstellung eines Konstruktionsbauteils nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß Versteifungselemente in Form einer Vielzahl von Hohlkörpern (4, 5) schüttgutartig in den Innenraum (3) einer die Hülle bil­ denden Hohlprofilstruktur (2) des Konstruktionsbauteils (1) eingebracht werden, derart, daß sie den Querschnitt der Struk­ tur (2) zumindest auf einem Teilabschnitt ausfüllend aneinander liegen, und daß die Hohlkörper (4, 5) in ihrer eingebrachten La­ ge miteinander und mit der Innenwandung (7) der die Hohlkörper (4, 5) aufnehmenden Struktur (2) unlösbar verbunden werden.
12. Verfahren zur Herstellung eines Konstruktionsbauteils nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet,
daß Versteifungselemente in Form einer Vielzahl von Hohlkörpern (4, 5) schüttgutartig auf einer biegeschlaffen Folie angeordnet werden, wonach die Folie um den Haufen der Hohlkörper (4, 5) un­ ter Bildung der Hülle herumgewickelt wird, derart, daß die Hohlkörper (4, 5) die Hülle ausfüllend aneinander liegen, und
daß die Hohlkörper (4, 5) in ihrer eingebrachten Lage miteinan­ der und mit der Innenwandung (7) der die Hohlkörper (4, 5) auf­ nehmenden Hülle unlösbar verbunden werden.
13. Verfahren nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß die Hohlkörper (4, 5) in die Hohlprofilstruktur (2) über ei­ ne Einfüllöffnung (10) lose eingefüllt werden.
14. Verfahren nach einem der Ansprüche 11 bis 13, dadurch gekennzeichnet, daß zuerst die Hohlkörper (4, 5) und/oder die Innenwandung (7) der Hülle mit einem Kleber beschichtet werden, und daß in der später in der Hülle eingenommenen Lage die Hohlkörper (4, 5) und die Innenwandung (7) durch Aktivieren des Klebers miteinander adhäsiv verbunden werden.
15. Verfahren nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, daß der Kleber mittels Energieeintrag aktiviert wird.
16. Verfahren nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, daß die Hülle samt den darin befindlichen Hohlkörpern (4, 5) ei­ ner Wärmebehandlung unterzogen wird, derart, daß der Kleber an­ schmilzt, die Hohlkörper (4, 5) und die Innenwandung (7) mitein­ ander verbindet, wonach der Kleber ausgehärtet wird.
17. Verfahren nach einem der Ansprüche 11 bis 13, dadurch gekennzeichnet, daß zuerst die Hohlkörper (4, 5) und/oder die Innenwandung (7) der Hülle mit mit Lot beschichtet werden, und daß in der später in der Hülle eingenommenen Lage die Hohlkörper (4, 5) und die Innenwandung (7) durch Wärmebehandlung miteinander verlötet werden.
18. Verfahren nach einem der Ansprüche 11 bis 13, dadurch gekennzeichnet, daß in der später in der Hülle eingenommenen Lage die Hohlkör­ per (4, 5) und die Innenwandung (7) miteinander durch Diffusi­ onsschweißen verbunden werden.
19. Verfahren nach einem der Ansprüche 11 bis 13, dadurch gekennzeichnet, daß in der später in der Hülle eingenommenen Lage die Hohlkör­ per (4, 5) und die Innenwandung (7) bei Verwendung von metalli­ schen Werkstoffen miteinander versintert werden.
20. Verfahren nach einem der Ansprüche 11 bis 19, dadurch gekennzeichnet, daß zumindest zwei Sorten von Hohlkörpern (4, 5) verwendet wer­ den, die unterschiedlichen Durchmesser besitzen und/oder aus unterschiedlichem Material beschaffen sind und/oder unter­ schiedliche Wandstärke aufweisen, wobei die Hohlkörper (4, 5) derart positioniert werden, daß die Hohlkörper (4, 5) sortenrein auf unterschiedliche Abschnitte (12, 13) in der Hülle verteilt sind.
21. Verfahren nach einem der Ansprüche 11 bis 19, dadurch gekennzeichnet, daß zumindest zwei Sorten von Hohlkörpern (4, 5) verwendet wer­ den, die unterschiedlichen Durchmesser besitzen und/oder aus unterschiedlichem Material beschaffen sind und/oder unter­ schiedliche Wandstärke aufweisen, wobei die Hohlkörper (4, 5) derart positioniert werden, daß die Sorten schichtweise aufein­ ander zu liegen kommen.
DE1999137375 1999-08-07 1999-08-07 Konstruktionsbauteil und Verfahren zu dessen Herstellung Expired - Fee Related DE19937375C2 (de)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE1999137375 DE19937375C2 (de) 1999-08-07 1999-08-07 Konstruktionsbauteil und Verfahren zu dessen Herstellung

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE1999137375 DE19937375C2 (de) 1999-08-07 1999-08-07 Konstruktionsbauteil und Verfahren zu dessen Herstellung

Publications (2)

Publication Number Publication Date
DE19937375A1 true DE19937375A1 (de) 2001-02-22
DE19937375C2 DE19937375C2 (de) 2003-09-18

Family

ID=7917598

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE1999137375 Expired - Fee Related DE19937375C2 (de) 1999-08-07 1999-08-07 Konstruktionsbauteil und Verfahren zu dessen Herstellung

Country Status (1)

Country Link
DE (1) DE19937375C2 (de)

Cited By (13)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2003031252A1 (de) * 2001-10-05 2003-04-17 Daimlerchrysler Ag Gegossenes trägerelement für fahrzeugkarosserie
WO2005028261A1 (de) 2003-09-02 2005-03-31 Daimler Chrysler Ag Hohlkugelgefüllte deformationsbauteile oder crashstrukturen mit gradientenstruktur
EP1783038A1 (de) 2005-11-02 2007-05-09 INPRO Innovationsgesellschaft für fortgeschrittene Produktionssysteme in der Fahrzeugindustrie mbH Verfahren und Vorrichtung zum Versteifen oder Stabilisieren von Hohlprofilen und/oder Hohlkörpern
EP2740589A1 (de) * 2012-12-04 2014-06-11 Magna Steyr Fahrzeugtechnik AG & Co KG Sandwichbauteil, Karosserieteil eines Kraftfahrzeugs und Verfahren zur Herstellung eines Sandwichbauteils
DE102013015883A1 (de) * 2013-09-23 2015-03-26 Audi Ag Verfahren zur Hohlraumverstärkung eines Strukturbauteils und Strukturbauteil für eine Fahrzeugkarosserie
DE102013022247A1 (de) * 2013-12-09 2015-06-11 Audi Ag Fahrzeug-Karosserieelement
FR3035840A1 (fr) * 2015-05-06 2016-11-11 Peugeot Citroen Automobiles Sa Panneau de protection avec billes rigides pour carrosserie de vehicule automobile
FR3038556A1 (fr) * 2015-07-06 2017-01-13 Peugeot Citroen Automobiles Sa Panneau de protection pour carrosserie de vehicule automobile avec elements creux polyedriques
GB2564531A (en) * 2017-05-16 2019-01-16 Ford Global Tech Llc Energy absorbing device
DE102018126814A1 (de) * 2018-10-26 2020-04-30 Bombardier Transportation Gmbh Hüllstruktur für einen Wagenkasten und Verfahren zur Herstellung einer Hüllstruktur
CN111283174A (zh) * 2020-03-28 2020-06-16 哈尔滨工程大学 一种具有孔隙梯度的金属空心球复合材料
FR3093062A1 (fr) * 2019-02-27 2020-08-28 Psa Automobiles Sa Element allonge de structure de vehicule avec raideur croissante selon sa longueur
CN112623034A (zh) * 2020-12-28 2021-04-09 湖南大学 一种分区填充材料的汽车前纵梁及一种车辆和该前纵梁的制造方法

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE2210548A1 (de) * 1972-03-04 1973-09-06 Phoenix Gummiwerke Ag Stosspuffer fuer kraftfahrzeuge
DE4213130A1 (de) * 1991-06-14 1992-12-17 Audi Ag Traegerteil fuer eine leichtmetallkarosserie eines kraftfahrzeugs
DE4340349A1 (de) * 1993-11-26 1995-06-08 Audi Ag Kraftfahrzeug mit Deformationselementen

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE2210548A1 (de) * 1972-03-04 1973-09-06 Phoenix Gummiwerke Ag Stosspuffer fuer kraftfahrzeuge
DE4213130A1 (de) * 1991-06-14 1992-12-17 Audi Ag Traegerteil fuer eine leichtmetallkarosserie eines kraftfahrzeugs
DE4340349A1 (de) * 1993-11-26 1995-06-08 Audi Ag Kraftfahrzeug mit Deformationselementen

Cited By (16)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2003031252A1 (de) * 2001-10-05 2003-04-17 Daimlerchrysler Ag Gegossenes trägerelement für fahrzeugkarosserie
WO2005028261A1 (de) 2003-09-02 2005-03-31 Daimler Chrysler Ag Hohlkugelgefüllte deformationsbauteile oder crashstrukturen mit gradientenstruktur
EP1783038A1 (de) 2005-11-02 2007-05-09 INPRO Innovationsgesellschaft für fortgeschrittene Produktionssysteme in der Fahrzeugindustrie mbH Verfahren und Vorrichtung zum Versteifen oder Stabilisieren von Hohlprofilen und/oder Hohlkörpern
EP2740589A1 (de) * 2012-12-04 2014-06-11 Magna Steyr Fahrzeugtechnik AG & Co KG Sandwichbauteil, Karosserieteil eines Kraftfahrzeugs und Verfahren zur Herstellung eines Sandwichbauteils
DE102013015883A1 (de) * 2013-09-23 2015-03-26 Audi Ag Verfahren zur Hohlraumverstärkung eines Strukturbauteils und Strukturbauteil für eine Fahrzeugkarosserie
DE102013015883B4 (de) * 2013-09-23 2016-02-04 Audi Ag Verfahren zur Hohlraumverstärkung eines Strukturbauteils und Strukturbauteil für eine Fahrzeugkarosserie
DE102013022247B4 (de) 2013-12-09 2019-01-24 Audi Ag Fahrzeug-Karosserieelement
DE102013022247A1 (de) * 2013-12-09 2015-06-11 Audi Ag Fahrzeug-Karosserieelement
US10828810B2 (en) 2013-12-09 2020-11-10 Audi Ag Method for the production of a vehicle body element and vehicle body element
FR3035840A1 (fr) * 2015-05-06 2016-11-11 Peugeot Citroen Automobiles Sa Panneau de protection avec billes rigides pour carrosserie de vehicule automobile
FR3038556A1 (fr) * 2015-07-06 2017-01-13 Peugeot Citroen Automobiles Sa Panneau de protection pour carrosserie de vehicule automobile avec elements creux polyedriques
GB2564531A (en) * 2017-05-16 2019-01-16 Ford Global Tech Llc Energy absorbing device
DE102018126814A1 (de) * 2018-10-26 2020-04-30 Bombardier Transportation Gmbh Hüllstruktur für einen Wagenkasten und Verfahren zur Herstellung einer Hüllstruktur
FR3093062A1 (fr) * 2019-02-27 2020-08-28 Psa Automobiles Sa Element allonge de structure de vehicule avec raideur croissante selon sa longueur
CN111283174A (zh) * 2020-03-28 2020-06-16 哈尔滨工程大学 一种具有孔隙梯度的金属空心球复合材料
CN112623034A (zh) * 2020-12-28 2021-04-09 湖南大学 一种分区填充材料的汽车前纵梁及一种车辆和该前纵梁的制造方法

Also Published As

Publication number Publication date
DE19937375C2 (de) 2003-09-18

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE102005041894B4 (de) Trägerelement, insbesondere in einem Kraftfahrzeug
EP3224119B1 (de) Verfahren zum verstärken eines bauelements eines kraftfahrzeug-fahrwerks
EP1282499A1 (de) Profilverbundbauteil und verfahren zu seiner herstellung
DE19937375A1 (de) Konstruktionsbauteil und Verfahren zu dessen Herstellung
DE19848516A1 (de) Hohlkammer-Leichtbauteil
DE102007006722A1 (de) Träger für eine Karosserie eines Kraftwagens
DE102011086701A1 (de) Mittelkonsole für Fahrzeuge sowie Verfahren zu deren Herstellung
DE102011003222A1 (de) Betätigungspedal für Kraftfahrzeuge
DE102011111232A1 (de) Leichtbauteil, insbesondere Karosseriesäulenverstärkung und Verfahren zur Herstellung des Leichtbauteils
DE10134372A1 (de) Verfahren zur Herstellung einer Hybridstruktur aus Metall und faserverstärktem Kunststoff sowie Hybridstruktur
DE3909916C2 (de) Radaufhängung für luftgefederte Fahrzeuge
DE102010054097A1 (de) Verfahren zur Herstellung eines Metall-Faserverbund-Bauteiles
DE102009015612A1 (de) Verfahren zur Herstellung von Profilbauteilen und Profilbauteil
WO2014187614A1 (de) Achsträger eines fahrzeugs
DE19934666A1 (de) Energieabsorbierender Träger einer Fahrzeugstruktur
DE102008023073A1 (de) Behälter für Betriebsstoffe und Verfahren zu dessen Herstellung
DE102013222016A1 (de) Verfahren zum Herstellen eines verstärkten Faserverbundbauteils in Schalenbauweise
EP0921053B1 (de) Leichtmetallbauteil
DE102013022247B4 (de) Fahrzeug-Karosserieelement
DE102008021544A1 (de) Herstellungsverfahren für Wärmetauscher und Wärmetauscher
DE102010012722A1 (de) Versteifungsstrebe für ein Kraftfahrzeug
DE19853128C2 (de) Stoßfängeranordnung eines Kraftfahrzeuges und Verfahren zu deren Herstellung
EP1667833A1 (de) Verfahren zur herstellung eines verbundbauteils sowie hiermit hergestelltes verbundbauteil
DE102005050803B4 (de) Kraftstoffbehälter
DE102009009808A1 (de) Verfahren zum Verbinden zweier Bleche für ein Kraftfahrzeug

Legal Events

Date Code Title Description
OP8 Request for examination as to paragraph 44 patent law
8304 Grant after examination procedure
8364 No opposition during term of opposition
8339 Ceased/non-payment of the annual fee