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Die Erfindung betrifft ein Bauteil, insbesondere Karosseriebauteil, welches zumindest aus zwei Profilelementen, die wenigstens mittels einer Rastverbindung aneinander befestigbar sind, gebildet ist.
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Aus der
DE 10 2008 057 882 A1 ist ein Karosseriebauteil für ein Fahrzeug bekannt. Das Karosseriebauteil weist ein über seine Länge im Wesentlichen denselben Querschnitt aufweisendes Profilbauteil auf, welches wenigstens zwei separate Profilelemente aufweist. Die Profilelemente sind in einer in Längsrichtung des Profilbauteiles verlaufenden Ebene an mehreren Stellen mittels jeweiliger Rastverbindungen miteinander verbunden. Jede Rastverbindung weist einen Rücksprung an dem einen Profilelement und einen in den Rücksprung eingreifenden Vorsprung an dem anderen Profilelement auf. Dabei ist zumindest im Bereich einiger Rastverbindungen ein Klebemittel vorgesehen, welches jeweilige Innenwandungen der beiden Profilelemente miteinander verbindet.
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein gegenüber dem Stand der Technik verbessertes Bauteil, welches aus zumindest zwei Profilelementen gebildet ist, anzugeben.
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Die Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die in Anspruch 1 angegebenen Merkmale gelöst.
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Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche.
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Ein Bauteil, insbesondere Karosseriebauteil ist zumindest aus zwei Profilelementen gebildet, die wenigstens mittels einer Rastverbindung aneinander befestigbar sind.
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Erfindungsgemäß weisen die zwei Profilelemente mindestens zwei miteinander korrespondierende Verbindungen auf, von denen die eine als Schnappverbindung mit einem Drehgelenk und die andere als Schnappverbindung ausgebildet ist.
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Die zueinander korrespondierenden Verbindungen sind in vorteilhafter Weise so ausgebildet, dass ein ungewolltes Lösen der Profilelemente voneinander weitestgehend ausgeschlossen ist und somit die Profilelemente zur Bildung des Bauteiles vergleichsweise fest miteinander verbunden sind.
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Die Profilelemente sind mittels der Schnappverbindungen formschlüssig aneinander befestigbar, wobei mindestens eines der beiden Profilelemente zur Realisierung der Schnappverbindungen aus einem Material gebildet ist, welches eine vorgegebene Elastizität aufweist. Diese Elastizität wird zur Herstellung der Schnappverbindungen genutzt. D. h. das Profilelement, welches elastischer ausgebildet ist, verformt sich bei der Herstellung der Schnappverbindungen elastisch, so dass die Profilelemente zur Bildung des Bauteiles aneinander befestigbar sind.
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Ausführungsbeispiele der Erfindung werden im Folgenden anhand von Zeichnungen näher erläutert.
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Dabei zeigen:
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1 schematisch zwei miteinander verbundene Profilelemente zur Bildung eines Bauteiles,
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2 schematisch die zwei Profilelemente, welche teilweise miteinander verbunden sind,
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3 schematisch die zwei Profilelemente bei Herstellung einer zweiten Schnappverbindung und
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4 schematisch das Bauteil in einer perspektivischen Ansicht.
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Einander entsprechende Teile sind in allen Figuren mit den gleichen Bezugszeichen versehen.
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1 zeigt ein Bauteil 1, bei welchem es sich beispielsweise um ein Karosseriebauteil eines Fahrzeuges handelt.
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Die Profilelemente 2, 3 sind als weitestgehend eckige Hohlkammerprofile ausgebildet.
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Bevorzugt sind die Profilelemente 2, 3 in einem Pultrusionsverfahren, also einem Strangziehverfahren herstellbar, wobei zumindest eines der beiden Profilelemente 2, 3 aus einem Faserverbundkunststoff gebildet ist.
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Vorzugsweise ist ein erstes Profilelement 2 aus einem Faserverbundkunststoff gebildet, wobei das erste Profilelement 2 ein endlosfaserverstärktes Kunststoffprofilelement ist.
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Das erste Profilelement 2 weist an einer ersten Wandung 2.1, welche einer ersten Wandung 3.1 eines zweiten Profilelementes 3 gegenüberliegt, eine Aussparung A auf. Die Aussparung A ist in Bezug auf eine Höhe der ersten Wandung 2.1 zentriert angeordnet und erstreckt sich vorzugsweise über eine Längsausdehnung des ersten Profilelementes 2.
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An einer zweiten Wandung 2.2 und einer dritten Wandung 2.3 des ersten Profilelementes 2 sind in Richtung der ersten Wandung 3.1 des zweiten Profilelementes 3 abstehende Verlängerungen 2.4, 2.5 ausgebildet.
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Die Verlängerungen 2.4, 2.5 sind an ihrem Ende abgewinkelt, wodurch zwischen der ersten Wandung 2.1 und einem jeweiligen abgewinkelten Abschnitt 2.4.1, 2.5.1 der Verlängerungen 2.4, 2.5 eine Einbuchtung 2.6, 2.7 gebildet ist.
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Eine mittels einer ersten Verlängerung 2.4 gebildete erste Einbuchtung 2.6 weist im Wesentlichen eine eckige Form auf und eine mittels einer zweiten Verlängerung 2.5 gebildete zweite Einbuchtung 2.7 weist im Wesentlichen eine runde Form auf.
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Das zweite Profilelement 3 weist in mittels der ersten Wandung 3.1 und einer zweiten Wandung 3.1 und mittels der ersten Wandung 3.1 und einer dritten Wandung 3.3 gebildeten Eckbereichen jeweils eine Rücknehmung 3.4, 3.5 auf.
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Im Bereich der Rücknehmungen 3.4, 3.5 ist an der ersten Wandung 3.1 des zweiten Profilelementes 3 jeweils eine Ausformung 3.6, 3.7 ausgebildet, wobei eine erste Ausformung 3.6 im Wesentlichen mit der ersten Einbuchtung 2.6 und eine zweite Ausformung 3.7 mit der zweiten Einbuchtung 2.7 der ersten Wandung 2.1 des ersten Profilelementes 2 korrespondiert.
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Die beiden Profilelemente 2, 3 sind mittels zweier Schnappverbindungen S1, S2, die mittels der Einbuchtungen 2.6, 2.7 und der Ausformungen 3.6, 3.7 gebildet sind, formschlüssig aneinander befestigt.
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Zusätzlich sind die Profilelemente 2, 3 bevorzugt stoffschlüssig mittels eines Klebstoffes 4 aneinander befestigt. Dazu sind die beiden Schnappverbindungen S1, S2 derart ausgeführt, dass zur stoffschlüssigen Verbindung der beiden Profilelemente 2, 3 zwischen den ersten Wandungen 2.1, 3.1 ein Klebstoffstoffspalt K gebildet ist. Dabei ist der Klebstoffspalt K aufgrund der Aussparung A in der ersten Wandung 2.1 des ersten Profilelementes 2 in zwei Bereiche unterteilt.
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Zumindest die Schnappverbindungen S1, S2 sind besonders bevorzugt derart ausgebildet, dass sich die Profilelemente 2, 3 nur mit einem vergleichsweise hohen Kraftaufwand und nur in eine Richtung, nämlich in Y-Richtung voneinander trennen lassen.
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Zudem sind die Profilelemente 2, 3 derart aneinander befestigt, dass Normalkräfte zumindest in Y- und Z-Richtung sowie Biegemomente um die X-Achse aufnehmbar sind.
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2 zeigt einen Schritt während der Befestigung der beiden Profilelemente 2, 3 aneinander.
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Bevor die Profilelemente 2, 3 formschlüssig aneinander befestigt werden, wird der Klebstoff 4 auf die dem zweiten Profilelement 2, 3 zugewandte erste Wandung 2.1 des ersten Profilelementes 2 aufgebracht. Anschließend wird die zweite Ausformung 3.7 des zweiten Profilelementes 3 in die zweite Einbuchtung 2.7 des ersten Profilelementes 2 geclipst, so dass das zweite Profilelement 3 in Form einer ersten Schnappverbindung S1 formschlüssig an dem ersten Profilelement 2 befestigt ist. Ist die zweite Ausformung 3.7 an der ersten Wandung 3.1 des zweiten Profilelementes 3 in die zweite Einbuchtung 2.7 geclipst, umgreift die mittels der Verlängerung 2.5 und des abgewinkelten Abschnittes 2.5.1 gebildete zweite Einbuchtung 2.7 die zweite Ausformung 3.7 abschnittsweise, wodurch das zweite Profilelement 3 an dem ersten Profilelement 2 gehalten ist. Dabei befindet sich der abgewinkelte Abschnitt 2.5.1 der Verlängerung 2.5 im Bereich der Rücknehmung 3.5.
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Durch die runde Form der zweiten Einbuchtung 2.6 und die dazu korrespondierende Form der zweiten Ausformung 3.7 ist ein Drehgelenk D gebildet, wodurch die beiden Profilelemente 2, 3 in der YZ-Ebene relativ zueinander schwenkbar sind.
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Mittels des Drehgelenkes D der ersten Schnappverbindung S1 ist eine Richtung zum Verbinden der beiden Profilelemente 2, 3 mittels einer zweiten Schnappverbindung S2 vorgegeben.
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Das zweite Profilelement 3 wird in Richtung des ersten Profilelementes 2 geschwenkt, bis die erste Ausformung 3.6 an dem abgewinkelten Abschnitt 2.4.1 der ersten Verlängerung 2.4 anliegt.
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Die erste Ausformung 3.6 des zweiten Profilelementes 3 wird gegen den abgewinkelten Abschnitt 2.4.1 der ersten Verlängerung 2.4 gedrückt, wie in der 3 näher dargestellt ist.
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Dadurch, dass in der ersten Wandung 2.1 des ersten Profilelementes 2 die Aussparung A eingebracht ist, verformt sich das erste Profilelement 2 insofern elastisch, dass die erste Wandung 2.1 des ersten Profilelementes 2 auseinander gedrückt wird, d. h. die erste Verlängerung 2.4 auslenkt bis die erste Ausformung 3.6 zur Bildung der zweiten Schnapperverbindung S2 formschlüssig in der ersten Einbuchtung 2.6 angeordnet ist. Beim Verrosten der ersten Ausformung 3.6 mit der ersten Einbuchtung 2.6 wird die zweite Ausformung 3.7 in die zweite Einbuchtung 2.7 gepresst, wodurch der abgewinkelte Abschnitt 2.4.1 der Verlängerung in der Rücknehmung 3.4 angeordnet ist.
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Durch das Bewegen der ersten Wandung 3.1 des zweiten Profilelementes 3 in Richtung der ersten Wandung 2.1 des ersten Profilelementes 2 verteilt sich der Klebstoff 4 gleichmäßig flächig in den zwei Bereichen des Klebstoffspaltes K. Da zur stoffschlüssigen Befestigung ein Klebstoff 4 verwendet wird und Klebstoff 4 eine innere Festigkeit aufweist, füllt der Klebstoff 4 den Klebstoffspalt K zumindest in den zwei Bereichen aus.
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Mittels der beiden Schnappverbindungen S1, S2 in Form der Einbuchtungen 2.6, 2.7 und der mit diesen korrespondierenden Ausformungen 3.6, 3.7, mittels derer die beiden Profilelemente 2, 3 aneinander befestigt sind, können auch spätere auf das mittels der Profilelemente 2, 3 gebildete Bauteil 1 Betriebslasten zumindest teilweise formschlüssig übertragen werden. Zudem können durch einen aus den beiden Schnappverbindungen S1, S2 resultierenden Gesamtformschluss unvorteilhafte Belastungen des Klebstoffes 4, wie beispielsweise Zug- und Schälbelastungen weitestgehend ausgeschlossen werden.
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In 4 ist nochmals das mittels der beiden Profilelemente 2, 3 gebildete Bauteil 1 in einer perspektivischen Ansicht dargestellt.
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Bezugszeichenliste
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- 1
- Bauteil
- 2
- erstes Profilelement
- 2.1
- erste Wandung
- 2.2
- zweite Wandung
- 2.3
- dritte Wandung
- 2.4
- Verlängerung
- 2.4.1
- abgewinkelter Abschnitt
- 2.5
- Verlängerung
- 2.5.1
- abgewinkelter Abschnitt
- 2.6
- Einbuchtung
- 2.7
- Einbuchtung
- 3
- zweites Profilelement
- 3.1
- erste Wandung
- 3.2
- zweite Wandung
- 3.3
- dritte Wandung
- 3.4
- Rücknehmung
- 3.5
- Rücknehmung
- 3.6
- erste Ausformung
- 3.7
- zweite Ausformung
- 4
- Klebstoff
- A
- Aussparung
- D
- Drehgelenk
- K
- Klebstoffspalt
- S1
- erste Schnappverbindung
- S2
- zweite Schnappverbindung
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- DE 102008057882 A1 [0002]
