DE102018210148A1 - Hollow beam and method for assembling such a hollow beam - Google Patents

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Abstract

Die Erfindung betrifft einen Hohlträger, insbesondere Karosserie-Hohlträger für ein Fahrzeug, mit einem halbschalenförmigen Profilteil (3), das einen Innenraum (15) begrenzt, der von einem Deckteil (5) geschlossen ist, wobei der Innenraum (15) des Hohlträgers (1) mittels zumindest eines Schottblechteils (17) unterteilt ist, das in einem Zusammenbauzustand sowohl innenseitig am Profilteil (3) als auch innenseitig am Deckteil (1) angebunden ist. Erfindungsgemäß weist das Schottblechteil (17) zumindest einen elastischen Federabschnitt (25) auf, der beim Zusammenbau mit einer externen Betätigungskraft (F) beaufschlagbar ist. Das Schottblechteil (17) nimmt im zusammengebauten Zustand ohne Einwirkung der Betätigungskraft (F) eine querschnittserweiterte Zusammenbaulage (Z) ein, in der das Schottblechteil (17) mit einer Spreizkraft (Fs) federnd zwischen dem Deckteil (5) und dem Profilteil (3) eingespreizt ist. Ferner nimmt das Schottblechteil (17) mit Einwirkung der Betätigungskraft (F) eine querschnittsreduzierte Vormontagelage (V) ein, mittels der ein störkonturfreies Zusammenfügen des Profilteils (3) und des Deckteils (5) gewährleistet ist, bei dem das Schottblechteil (17) noch außer Fügeverbindung mit dem Deckteil (5) verbleibt.The invention relates to a hollow girder, in particular a hollow girder for a vehicle, with a half-shell-shaped profile part (3) which delimits an interior (15) which is closed by a cover part (5), the interior (15) of the hollow girder (1 ) is subdivided by means of at least one partition plate part (17) which, in an assembled state, is connected both on the inside to the profile part (3) and on the inside on the cover part (1). According to the invention, the partition plate part (17) has at least one elastic spring section (25) which can be acted upon by an external actuating force (F). In the assembled state, the bulkhead sheet part (17) assumes a cross-sectional assembly position (Z) without the action of the actuating force (F), in which the bulkhead sheet part (17) with a spreading force (Fs) resiliently between the cover part (5) and the profile part (3) is spread. Furthermore, with the action of the actuating force (F), the bulkhead sheet part (17) assumes a reduced cross-section pre-assembly position (V), by means of which a interference-free assembly of the profile part (3) and the cover part (5) is ensured, in which the bulkhead sheet part (17) is still out Joint connection with the cover part (5) remains.

Description

Die Erfindung betrifft einen Hohlträger, insbesondere Karosserie-Hohlträger für ein Fahrzeug, nach dem Oberbegriff des Anspruches 1, und ein Verfahren zum Zusammenbau eines solchen Hohlträgers nach dem Anspruch 10. Ein solcher Hohlträger kann beispielhaft eine A-Säule sein.The invention relates to a hollow beam, in particular hollow body beam for a vehicle, according to the preamble of claim 1, and a method for assembling such a hollow beam according to claim 10. Such a hollow beam can be an A-pillar, for example.

In der Karosseriestruktur eines Fahrzeugs sind als tragende Elemente langgestreckte Hohlträger mit geschlossenem Querschnitt verbaut, etwa als Fahrzeug-Säulen und/oder im Fahrzeugboden als Längsträger sowie als Querträger.In the body structure of a vehicle, elongated hollow beams with a closed cross section are installed as load-bearing elements, for example as vehicle pillars and / or in the vehicle floor as longitudinal beams and as cross beams.

Ein gattungsgemäßer Hohlträger ist aus einem halbschalenförmigen Blechprofilteil und einem Deckteil aufgebaut. Das Blechprofilteil kann im Querschnitt U-förmig ausgebildet sein und einen Schalenboden sowie davon hochgezogene Profilseiten aufweisen. Von den hochgezogenen Profilseiten ragen seitlich nach außen Fügeflansche ab, die zum Beispiel in Punktschweißverbindung mit dem Deckteil sind, das den Hohlträger-Innenraum schließt. Zur Erhöhung der Bauteilsteifigkeit, insbesondere im Hinblick auf die Crashsicherheit, kann in dem Hohlträger zumindest ein Schottblechteil verbaut sein. Das Schottblechteil weist in gängiger Praxis eine den Hohlträger-Innenraum unterteilende Basiswand auf, von der randseitig Blechlaschen abgewinkelt sind, die in Punktschweißverbindung und/oder in Klebeverbindung mit den Innenwänden des schalenförmigen Profilteils sowie des Deckteils sind. Der Zusammenbau eines solchen gattungsgemäßen Hohlträgers erfolgt mit den folgenden Prozessschritten: So wird in einem ersten Prozessschritt das Schottblechteil in den noch offenen Innenraum des schalenförmigen Profilteils eingesetzt und darin zum Beispiel über Widerstandspunktschweißen befestigt. Anschließend wird in einem zweiten Prozessschritt (Fügeschritt) das Deckteil in Flanschverbindung mit dem schalenförmigen Profilteil gebracht. In einem folgenden Prozessschritt wird das Deckteil innenseitig mit einer korrespondierenden Blechlasche des Schottblechteils gefügt.A generic hollow beam is made up of a half-shell shaped sheet metal profile part and a cover part. The sheet metal profile part can be U-shaped in cross section and have a shell bottom and profile sides drawn up from it. Joining flanges protrude laterally from the raised profile sides, which are, for example, spot welded to the cover part that closes the interior of the hollow beam. To increase the rigidity of the component, in particular with regard to crash safety, at least one bulkhead part can be installed in the hollow beam. In conventional practice, the bulkhead sheet metal part has a base wall that divides the interior of the hollow beam, from which sheet metal tabs are angled at the edge, which are in spot welded connection and / or in adhesive connection with the inner walls of the shell-shaped profile part and the cover part. Such a generic hollow beam is assembled using the following process steps: In a first process step, the partition plate part is inserted into the still open interior of the shell-shaped profile part and fastened therein, for example, using resistance spot welding. The cover part is then brought into a flange connection with the shell-shaped profile part in a second process step (joining step). In a subsequent process step, the inside of the cover part is joined with a corresponding sheet metal tab of the bulkhead part.

Das Fügen des Schottblechteils mit dem schalenförmigen Profilteil sowie das Fügen des Deckteiles mit dem schalenförmigen Profilteil sind weitgehend unproblematisch, da eine ausreichende Werkzeug-Zugänglichkeit gegeben ist. Im Unterschied dazu ist beim Fügen des Schottblechteiles mit dem Deckteil keinerlei Werkzeug-Zugänglichkeit mehr vorhanden. Entsprechend steht die Fügetechnik vor der Herausforderung, das Schottblechteil mit dem Deckteil verbinden zu müssen, nachdem die beiden Fügepartner, das heißt das Profilteil sowie das Deckblechteil, bereits vollständig miteinander verbunden sind. In der Regel wird hier an der dem Deckteil zugewandten Blechlasche des Schottblechteils ein Klebstoff appliziert, der beim Zusammenbau des Deckblechteils mit dem Profilteil innenseitig am Deckblechteil verklebt wird. Aufgrund von Fertigungs- und Bauteiltoleranzen kann es jedoch zu hohen Maßabweichungen kommen. Dadurch besteht ein Risiko, dass das Schottblechteil nicht mehr zuverlässig in Klebverbindung mit dem Deckteil bringbar ist. Eine solche fehlerhafte oder nicht vorhandene Fügeverbindung zwischen dem Schottblechteil und dem Deckteil ist nur schwer nachzuprüfen.The joining of the partition plate part with the bowl-shaped profile part and the joining of the cover part with the bowl-shaped profile part are largely unproblematic, since there is sufficient access to the tool. In contrast to this, there is no longer any tool accessibility when joining the bulkhead part with the cover part. Accordingly, the joining technology is faced with the challenge of having to connect the partition plate part to the cover part after the two joining partners, that is to say the profile part and the cover plate part, have already been completely connected to one another. As a rule, an adhesive is applied to the sheet metal tab of the bulkhead sheet metal part facing the cover part, which is glued to the inside of the cover plate part when the cover plate part is assembled with the profile part. Due to manufacturing and component tolerances, there may be large dimensional deviations. As a result, there is a risk that the partition plate part can no longer be reliably bonded to the cover part. Such a faulty or non-existent joint connection between the bulkhead part and the cover part is difficult to check.

Aus der DE 10 2010 060 702 A1 ist eine A-Säule für eine Karosserie eines Fahrzeugs bekannt. Aus der DE 102 61 564 A1 ist ein Verfahren zum Anbringen und Befestigung eines Verstärkungselement in einer Dachrahmenkonstruktion eines Fahrzeugs bekannt.From the DE 10 2010 060 702 A1 an A-pillar for a body of a vehicle is known. From the DE 102 61 564 A1 a method for attaching and securing a reinforcing element in a roof frame construction of a vehicle is known.

Die Aufgabe der Erfindung besteht darin, einen Hohlträger sowie ein Verfahren zum Zusammenbau eines Hohlträgers bereitzustellen, der in einfacher Weise einwandfrei zusammenbaubar ist.The object of the invention is to provide a hollow beam and a method for assembling a hollow beam that can be easily assembled in a simple manner.

Die Aufgabe ist durch die Merkmale des Anspruches 1 oder 10 gelöst. Bevorzugte Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen offenbart.The object is solved by the features of claim 1 or 10. Preferred developments of the invention are disclosed in the subclaims.

Die Erfindung beruht allgemein auf dem Sachverhalt, dass das Schottblechteil nicht mehr als vollkommen starres Bauteil bereitgestellt wird, das gegebenenfalls toleranzbedingt nicht einwandfrei im Hohlträger verbaut werden kann. Vielmehr weist das Schottblechteil gemäß dem kennzeichnenden Teil des Anspruches 1 einen elastisch nachgiebigen Federabschnitt auf. Der Federabschnitt nimmt ohne externe Krafteinwirkung (durch eine von einem Hilfswerkzeug erzeugte Betätigungskraft) einen querschnittserweiterten Grundzustand ein und ist bei einer Krafteinwirkung (mittels der externen Betätigungskraft) unter Aufbau einer elastischen Rückstellkraft in einen querschnittsreduzieren Zustand überführbar. Nach Wegfall der Krafteinwirkung federt der Federabschnitt unter Abbau der elastischen Rückstellkraft selbsttätig wieder in seinen querschnittserweiterten Grundzustand zurück.The invention is generally based on the fact that the bulkhead part is no longer provided as a completely rigid component, which may not be installed properly in the hollow beam due to tolerances. Rather, the bulkhead part according to the characterizing part of claim 1 has an elastically resilient spring section. The spring section assumes a cross-sectional basic state without external force (by an actuating force generated by an auxiliary tool) and can be converted into a reduced-cross-section state when an force is applied (by means of the external actuating force) while building up an elastic restoring force. After the application of the force ceases, the spring section automatically springs back into its basic cross-section-expanded state by reducing the elastic restoring force.

Im querschnittserweiterten Grundzustand des Schottblech-Federabschnittes befindet sich das Schottblech in seiner querschnittserweiterten Zusammenbaulage. Demgegenüber befindet sich das Schottblechteil ohne Kraftbeaufschlagung in einer Vormontagelage, die im Vergleich zur Zusammenbaulage querschnittsreduziert ist. In der Vormontagelage ist ein störkonturfreies Zusammenfügen des Profilteils mit dem Deckteil gewährleistet, bei dem das Schottblechteil zunächst betriebssicher noch außer Kontakt mit dem Deckteil, das heißt ohne Bildung einer Störkontur, verbleibt. Wird nunmehr das Schottblechteil von der Betätigungskraft entlastet, so springt das Schottblechteil selbsttätig in seine querschnittserweiterte Zusammenbaulage zurück, in der eine Fügeverbindung des Schottblechteils mit dem Deckteil verstellbar ist.In the basic state of the bulkhead sheet spring section which is expanded in cross section, the bulkhead sheet is in its assembly position which is expanded in cross section. In contrast, the bulkhead sheet metal part is in a pre-assembly position without the application of force, which is reduced in cross-section compared to the assembly position. In the preassembly position, an interference-free assembly of the profile part with the cover part is guaranteed, in which the bulkhead part remains operationally safe, but still out of contact with the cover part, that is, without forming an interference contour. If the actuating force now relieves the bulkhead plate part, it jumps the bulkhead part automatically returns to its cross-sectional assembly position in which a joint connection of the bulkhead part with the cover part is adjustable.

Hervorzuheben ist, dass im zusammengebauten Zustand das Schottblechteil mit einer Spreizkraft federnd zwischen dem Deckteil und dem Profilteil eingespreizt bzw. vorgespannt ist. Die Spreizkraft wirkt dabei speziell zwischen der Funktions- bzw. Klebelasche des Schottblechteils und dem Deckblechteil.It should be emphasized that in the assembled state, the bulkhead part is resiliently spread or pretensioned between the cover part and the profile part with a spreading force. The spreading force acts specifically between the functional or adhesive tab of the bulkhead part and the cover plate part.

Mit der Erfindung wird allgemein erreicht, dass Toleranzen zwischen der Klebelasche (das heißt der später beschriebenen Funktionslasche) am Schottblech und des Innenblechs (nachfolgend auch allgemein als Deckblechteil bezeichnet) im Sinne geforderter Flexibilität im Fertigungsprozess „von selbst“ ausgeglichen werden - das heißt ohne externes Andrücken der Klebelasche. Umgesetzt werden kann dies durch die Integration einer Drucklasche in das Schottblech, welche die Klebelasche „von selbst“ an das Innenblech drückt - man spricht hier auch von bauteilintegriertem Fügen.With the invention it is generally achieved that tolerances between the adhesive flap (that is to say the functional flap described later) on the bulkhead plate and the inner plate (hereinafter also generally referred to as cover plate part) are compensated for “automatically” in the sense of required flexibility in the manufacturing process - that is, without an external one Press the adhesive tab. This can be implemented by integrating a pressure flap into the bulkhead plate, which presses the glue flap onto the inner plate "by itself" - this is also referred to as component-integrated joining.

Durch eine vor die Funktionslasche eingebrachte Aussparung (das heißt ein Blechfreischnitt) ist die Drucklasche vom restlichen Bereich des Grundblechs entkoppelt und kann infolge externer Betätigung verformt werden. Diese Verformung überträgt sich dann auf die Funktionslasche.The cutout is decoupled from the rest of the base plate and can be deformed as a result of external actuation by means of a recess (that is to say a sheet metal cut-out) in front of the functional tab. This deformation is then transferred to the functional tab.

Nachfolgend werden die Funktionsweise und die konstruktive Umsetzung des Grundprinzips bezogen auf das Anwendungsbeispiel Schottblech beschrieben.In the following, the functionality and the constructive implementation of the basic principle will be described with reference to the bulkhead application example.

So basiert das Grundprinzip der Erfindung auf einer durch externe Betätigung hervorgerufenen elastischen Verformung der Klebelasche am Schottblech. Durch die externe Betätigung erfährt die Klebelasche am Schottblech eine Winkeländerung und/oder Lageänderung vom Innenblech weg. Dadurch kann das Innenblech auf eine Fügeposition gebracht werden, ohne in Kontakt zur Klebelasche des Schottblechs zu treten. Nach dem Fixieren des Innenblechs durch zum Beispiel Widerstandspunktschweißen federt die Klebelasche bei Wegnahme der externen Betätigung zurück. Die Klebelasche liegt am punktuell gefügten Innenblech an und bewirkt je nach geometrischer Gestaltung eine Kraft auf selbiges. Dies ermöglicht dem Schottblech die Ausführung des nach DIN 8593-1 definierten federnden Einspreizens.The basic principle of the invention is based on an elastic deformation of the adhesive flap on the bulkhead plate caused by external actuation. The external actuation causes the adhesive flap on the bulkhead sheet to undergo a change in angle and / or change in position away from the inner sheet. As a result, the inner plate can be brought into a joining position without coming into contact with the adhesive tab of the partition plate. After fixing the inner panel with, for example, resistance spot welding, the adhesive flap springs back when the external actuation is removed. The adhesive flap lies on the punctually joined inner sheet and, depending on the geometric design, exerts a force on it. This enables the bulkhead to carry out the resilient spreading defined according to DIN 8593-1.

Wird dabei vor dem Fügevorgang zum Beispiel Klebstoff auf das Innenblech appliziert, bewirkt die Klebelasche nach Rückfedern aus der Betätigungsposition eine Anpresskraft auf die Klebestelle. Während des Transports zum Kathodischen Tauchlackieren und im KTL-Prozess selbst (vor allem im nach dem Tauchen nachfolgenden Aushärten im Ofen) - also dann, wenn der Klebstoff komplett aushärtet, verhindert das Anpressen der Klebelasche, dass ein Überschreiten des optimalen Klebspalts durch Toleranzungenauigkeiten oder unterschiedliche Wärmeausdehnungsverhalten eintritt.If, for example, adhesive is applied to the inner panel before the joining process, the adhesive flap, after springing back from the actuating position, exerts a pressing force on the adhesive point. During the transport to cathodic dip painting and in the KTL process itself (especially in the subsequent curing in the oven after diving) - i.e. when the adhesive hardens completely, pressing the adhesive flap prevents the optimal adhesive gap from being exceeded due to tolerance inaccuracies or different Thermal expansion behavior occurs.

Eine einfache Werkzeug-Zugänglichkeit zum Aufbringen der externen Betätigungskraft ist von hoher Bedeutung. Da die Zugänglichkeit für ein automatisiertes Fügen der Schottblechklebelaschen mit dem Innenblech nur von der Innenblechseite aus gegeben ist, kann die Klebelasche in zwei außenliegende Teilbereiche aufgeteilt werden, die über eine mittige Aussparung voneinander getrennt sind. Durch die mittige Aussparung in der Klebelasche kann im Fügeprozess ein externer Betätiger einfahren und eine Kraft auf die Drucklaschen ausüben.Easy access to tools for applying the external actuating force is of great importance. Since the accessibility for an automated joining of the bulkhead sheet metal adhesive tabs to the inner sheet metal is only provided from the inner sheet metal side, the adhesive tab can be divided into two outer partial areas which are separated from one another by a central recess. The central recess in the adhesive flap allows an external actuator to retract during the joining process and exert a force on the pressure flaps.

Ziel des automatisierten Fügens ist trotz der eingeschränkten Zugänglichkeit die Umsetzung eines möglichst einfachen Prozesses. Damit die Druckpunkte der Drucklaschen besser erreicht werden können, kann eine Geometriemodifikation der Drucklaschen erforderlich sein. Hierdurch verlängert sich der Hebelarm zur Funktionslasche. Die Folge ist eine Reduzierung der nötigen Betätigungskraft.The goal of automated joining is to implement the simplest possible process despite the restricted accessibility. In order that the pressure points of the pressure plates can be better reached, a geometric modification of the pressure plates may be necessary. This extends the lever arm to the functional tab. The result is a reduction in the actuation force required.

Von der Fügeseite - der Innenblechseite oder der Deckblechseite - aus betrachtet wird deutlich, dass die Druckpunkte einfacher, das heißt ohne zusätzlichen Querhub in einer Querrichtung des Betätigers erreichbar sind.Viewed from the joining side - the inner sheet metal side or the cover sheet side - it becomes clear that the pressure points are easier to reach in a transverse direction of the actuator, that is to say without an additional transverse stroke.

Das Hilfswerkzeug zur Betätigung der Drucklaschen kann einen Kurzhubzylinder aufweisen. Die Betätigung der beiden Drucklaschen erfolgt dabei über eine an der Kurzhubzylinder-Kolbenstange angebrachte Andrückvorrichtung. Die Betätigung der Drucklasche müsste in diesem Fall synchron zum Vorschub der Zuführeinheit an das Außenblech erfolgen. Alternativ könnte an den Haltearmen des Innenblechs an der Zuführeinheit eine Vorschubeinheit angebracht werden, die ein Anliegen des Innenblechs am Außenblech erst dann auslöst, wenn die Drucklasche bereits betätigt wurde.The auxiliary tool for actuating the pressure plates can have a short-stroke cylinder. The actuation of the two pressure plates takes place via a pressure device attached to the short-stroke cylinder piston rod. In this case, the actuation of the pressure tab would have to take place synchronously with the feed of the feed unit to the outer sheet. Alternatively, a feed unit could be attached to the holding arms of the inner plate on the feed unit, which only triggers a contact of the inner plate with the outer plate when the pressure plate has already been actuated.

Die Überwachung der Prozesssicherheit kann hierbei über Messtechnik und Sensorik - je nach Auslegung - am Pneumatik- oder Hydrauliksystem erfolgen. Mögliche Ansätze sind eine Endschalterabfrage am Zylinder (zum Beispiel über Reed-Schalter). Dies ermöglicht eine direkte Überwachung des Zylinderhubs. Alternativ dazu kann eine Volumenstrommessung (zum Beispiel bei Hydraulik am Zylinderrücklauf) erfolgen. Dies ermöglicht eine Berechnung des Zylinderhubs. Alternativ kann auch eine Druckmessung (am Zylinderzulauf) erfolgen. Dies ermöglicht eine Berechnung der Druckkraft auf die Drucklasche.Process safety can be monitored using measurement technology and sensors - depending on the design - on the pneumatic or hydraulic system. Possible approaches are a limit switch query on the cylinder (for example via reed switches). This enables direct monitoring of the cylinder stroke. As an alternative, a volume flow measurement can be carried out (for example in the case of hydraulics on the cylinder return). This enables the cylinder stroke to be calculated. Alternatively, a pressure measurement (at the cylinder inlet) can also be carried out. This enables a calculation of the pressure force on the pressure plate.

In einer weiteren Ausführungsvariante kann die Betätigung der Drucklaschen auch ohne Zylinder zum Beispiel durch eine Art Rollenstößel erfolgen. Hierfür können die Drucklaschen des Schottblechs nach oben gebogen werden. Zur Betätigung fährt der Rollenstößel durch die zwischen den Klebelaschen befindliche Aussparung in den Innenraum des Schottblechs und drückt so bei linearem Vorschub in einer Vorschubrichtung die Drucklaschen nach unten.In a further embodiment variant, the pressure plates can also be actuated without a cylinder, for example by means of a type of roller tappet. For this purpose the pressure plates of the bulkhead plate can be bent upwards. For actuation, the roller tappet travels through the recess located between the adhesive tabs into the interior of the bulkhead plate and thus presses the pressure tabs downward in a feed direction with linear feed.

Die Überwachung der Prozesssicherheit kann hierbei über die Lagerung des Rollenstößels erfolgen. Wird diese mittels vorgespannter Druckfeder und Winkelmesssystem realisiert, ermöglicht das die Berechnung der Kraft des Rollenstößels auf die Drucklaschen.Process safety can be monitored by mounting the roller tappet. If this is implemented using a preloaded compression spring and angle measuring system, this enables the force of the roller tappet on the pressure plates to be calculated.

Gerade bei stärkeren Schottblechen ist die Betätigungskraft nicht unerheblich klein und muss von der Karosseriestruktur aufgenommen werden. Um diese und den Roboterarm bzw. die Zuführvorrichtungshalterung zu entlasten, könnte der Kraftfluss über eine zweite Rolle wieder in die Zuführvorrichtung abgeleitet werden.The actuation force is not insignificantly small, especially with thicker bulkhead plates, and must be absorbed by the body structure. In order to relieve this and the robot arm or the feed device holder, the force flow could be diverted back into the feed device via a second roller.

Für den Fall des Platzmangels im Bereich des Schottblechs könnte die Kraftrückleitung auch an einer anderen Stelle an der umgebenden Karosseriestruktur erfolgen.In the event of a lack of space in the area of the bulkhead, the force return could also take place at a different location on the surrounding body structure.

In einer weiteren Ausführungsvariante können Versteifungsmaßnahmen an der Drucklasche vorgesehen werden, und zwar durch Wärmebehandlung und/oder durch Versteifung der Drucklasche durch lokale Gefügeveränderung. Alternativ dazu können auch Sicken eingebracht werden, etwa eine Versteifung der Drucklasche durch zusätzlich eingebrachte Sicken in Belastungsrichtung. Alternativ dazu kann beanspruchungsgerechter Materialmix durch Tailored Blanks bereitgestellt werden. Um eine Bauteil-Steifigkeit zu gewährleisten, kann zur Schottblechherstellung die Technologie der Tailor Welded Blanks eingesetzt werden. Der lokale Einsatz höherfester Materialien ermöglicht so eine beanspruchungsgerechte Auslegung. Alternativ und/oder zusätzlich kann auch eine Variation des Klebstoffs erfolgen.In a further embodiment variant, stiffening measures can be provided on the pressure plate, specifically by heat treatment and / or by stiffening the pressure plate due to local structural changes. Alternatively, beads can also be introduced, for example stiffening of the pressure plate by additional beads introduced in the direction of loading. As an alternative, tailored blends can be used to provide a material mix that meets the requirements. In order to ensure component rigidity, the technology of Tailor Welded Blanks can be used to manufacture the bulkhead. The local use of high-strength materials enables a design that meets the requirements. Alternatively and / or additionally, the adhesive can also be varied.

Sofern die Anpresskraft der Klebelasche auf die Klebung zu groß ist, besteht die Gefahr, dass der Klebstoff vor Aushärtung aus dem Klebspalt gedrückt wird. Die Folge ist eine hochsteife Fügeverbindung, die bereits bei geringer Belastung versagt. Vorgebeugt werden kann dem durch Verwendung eines Klebstoffs mit Glaskügelchen. Diese fungieren als eine Art „Abstandhalter“ und sorgen dafür, dass der optimale Klebspalt nicht unterschritten wird.If the pressure of the adhesive tab on the adhesive is too great, there is a risk that the adhesive will be pressed out of the adhesive gap before curing. The result is a highly rigid joint that fails even under low loads. This can be prevented by using an adhesive with glass beads. These act as a kind of “spacer” and ensure that the optimal adhesive gap is not undercut.

Nachfolgend werden zusammenfassend die Vorteile der Erfindung erläutert: So wird die Prozesssicherheit gewährleistet, und zwar durch das Andrücken der Funktionslasche des Schottblechs auf die Klebestelle mit der Möglichkeit zur Prozessüberwachung bei der Betätigung der Drucklasche. Zudem wird der Toleranzausgleichs durch das Andrücken der Funktionslasche des Schottblechs auf die Klebestelle bis zur vollständigen Aushärtung des Klebstoffs im KTL-Prozess sichergestellt. Ferner kann eine einfache Realisierung eines automatisierten Fügekonzepts mit einer geringen Anzahl an benötigten Betriebsmitteln ohne zusätzliche Andrückvorrichtung oder zusätzlichen Roboter erfolgen. Außerdem ist lediglich eine geringfügige Geometriemodifikation nur für einen Teilbereich des Innenblechs erforderlich, und zwar für Zugänglichkeit des Vorrichtungsarmes zur Drucklaschen-Betätigung. Für den KTL-Prozess sind Aussparungen an großen Strukturblechen erforderlich, um ein gleichmäßiges Erwärmen und Abkühlen der Karosserie beim Ein- bzw. Austauchen durch ausreichend Zu- / Abflussmöglichkeiten des KTL-Fluids zu gewährleisten.The advantages of the invention are summarized below: Process reliability is guaranteed, namely by pressing the functional tab of the bulkhead plate onto the adhesive point with the possibility of process monitoring when the pressure tab is actuated. In addition, the tolerance compensation is ensured by pressing the functional tab of the bulkhead plate onto the adhesive point until the adhesive has fully hardened in the KTL process. Furthermore, an automated joining concept can be easily implemented with a small number of required operating resources without an additional pressing device or additional robot. In addition, only a slight geometry modification is required only for a partial area of the inner panel, specifically for the accessibility of the device arm for actuating the pressure plate. The KTL process requires recesses on large structural sheets in order to ensure that the body is heated and cooled evenly when immersed or removed thanks to sufficient inflow / outflow options for the KTL fluid.

Zudem führt die Erfindung zu einer einfachen Herstellbarkeit der erforderlichen Schottblechgeometrie und - funktionalität sowie zu einer guten Beschreibbarkeit des zugrundeliegenden mechanischen Konzepts der elastischen Verformung. Die Erfindung stellt außerdem eine Systemunempfindlichkeit bezüglich Toleranzvariation am Klebspalt bereit sowie eine Erhöhung der Flexibilität der Produktion durch das zum Teil selbstfügende Verfahren.In addition, the invention leads to a simple manufacture of the required bulkhead sheet geometry and functionality as well as to a good description of the underlying mechanical concept of the elastic deformation. The invention also provides system insensitivity with regard to tolerance variation at the adhesive gap and an increase in the flexibility of the production by the partially self-assembling process.

Nachfolgend werden weitere Erfindungsaspekte beschrieben, die im Wesentlichen die Bauteil-Geometrie des Schottblechteiles betreffen: So kann das Schottblechteil eine den Hohlträger-Innenraum unterteilende Basiswand aufweisen. Diese kann an ihrer Deckteil zugewandten Randseite in zumindest eine abgewinkelte, bewegbare Funktionslasche übergehen. Die Funktionslasche ist bei Beaufschlagung mit der externen Betätigungskraft von der Vormontagelage in die Zusammenbaulage verstellbar. Zudem kann der elastische Federabschnitt des Schottblechteils als eine bereits oben erwähnte Drucklasche ausgebildet sein. Diese kann mittels eines Blech-Freischnittes aus dem Blechmaterial der Basiswand herausgeschnitten sein. Die materialeinheitlich und einstückig in der Schottblechteil-Basiswand ausgebildete Drucklasche kann an einem Schwenksteg in die abgewinkelte Funktionslasche übergehen. Der Schwenksteg kann ebenfalls materialeinheitlich und einstückig in der Schottblechteil-Basiswand integriert sein und eine Kippachse definieren, um die die Funktionslasche und/oder die Drucklasche zwischen der Vormontagelage und der Zusammenbaulage schwenkbar sind. In diesem Fall können die Funktionslasche und die Drucklasche mit Bezug auf die Kippachse einen zweiarmigen Hebelarm bilden, bei dem die Funktionslasche einen ersten Hebelarm und die Drucklasche einen zweiten Hebelarm darstellt.In the following, further aspects of the invention are described, which essentially relate to the component geometry of the bulkhead part: the bulkhead part can have a base wall that divides the interior of the hollow beam. This can merge into at least one angled, movable functional tab on its edge part facing the edge. The function bracket can be adjusted from the pre-assembly position to the assembly position when the external actuation force is applied. In addition, the elastic spring section of the bulkhead part can be designed as a pressure plate already mentioned above. This can be cut out of the sheet material of the base wall by means of a sheet metal cut-out. The pressure bracket, which is formed in one piece and in one piece in the bulkhead part base wall, can merge into the angled function bracket on a swivel bar. The swivel web can also be integrated in the same material and in one piece in the bulkhead part base wall and define a tilt axis around which the function bracket and / or the pressure bracket between the pre-assembly position and the Assembly position are pivotable. In this case, the function plate and the pressure plate can form a two-armed lever arm with respect to the tilt axis, in which the function plate represents a first lever arm and the pressure plate represents a second lever arm.

Zusätzlich zur oben definierten Funktionslasche kann die Schottblechteil-Basiswand weitere, davon randseitig abgewinkelte Blechlaschen aufweisen. Diese sind jedoch - im Gegensatz zur verstellbaren Funktionslasche - starr am Schottblechteil ausgebildet und in der Zusammenbaulage am Schalenboden und an den davon hochgezogenen Profilflanken des schalenförmigen Profilteils befestigt.In addition to the functional bracket defined above, the bulkhead part base wall can have further sheet brackets angled away from it at the edge. However, in contrast to the adjustable function bracket, these are rigidly formed on the bulkhead sheet metal part and, in the assembled position, are fastened to the shell base and to the profile flanks of the shell-shaped profile part that are raised therefrom.

Im Hinblick auf eine einwandfreie Schwenkbewegung des oben angegebenen zweiarmigen Hebelarms ist es bevorzugt, wenn der in der Basiswand ausgebildete Schwenksteg an seinen axialen Stirnseiten jeweils anbindungsfrei gegenüber dem schalenförmigen Profilteil ist, das heißt ein Freigang zwischen den axialen Stirnseiten des Schottblechteil-Schwenksteges und der zugewandten Profilteil-Seitenwänden besteht.With regard to a perfect swiveling movement of the two-armed lever arm specified above, it is preferred if the swiveling web formed in the base wall is in each case free of connections on its axial end faces with respect to the shell-shaped profile part, that is to say a clearance between the axial end faces of the bulkhead part swiveling web and the facing profile part Sidewalls.

In einer technischen Realisierung kann das halbschalenförmige Profilteil einen Schalenboden sowie davon hochgezogene Profilwände mit nach außen abgewinkelten Fügeflanschen aufweisen. Bei einem fertiggestellten Hohlträger ist das Deckteil in Fügeverbindung mit den abgewinkelten Fügeflanschen des halbschalenförmigen Profilteils.In a technical implementation, the half-shell-shaped profile part can have a shell bottom and profile walls drawn up from it with joining flanges angled outwards. In the case of a finished hollow beam, the cover part is in joint connection with the angled joining flanges of the half-shell-shaped profile part.

In einer Prozessabfolge zum Zusammenbau des Hohlträgers ergibt sich ein Vormontagezustand, in dem das Schottblechteil bereits in dem Profilteil-Innenraum eingesetzt ist und an Fügeverbindungen im Profilteil befestigt ist sowie gleichzeitig auch das Profilteil bereits an Fügeverbindungen am Deckteil befestigt ist. Erfindungsgemäß ist in diesem Vormontagezustand das Schottblechteil unter Einwirkung der externen Betätigungskraft noch außer Fügeverbindung mit dem Deckteil, um ein einwandfreies, das heißt störkonturfreies Zusammenfügen des Profilteils mit dem Deckteil zu gewährleisten.In a process sequence for assembling the hollow beam, there is a preassembly state in which the bulkhead part is already inserted in the interior of the profile part and is fastened to joint connections in the profile part, and at the same time the profile part is already fastened to joint connections on the cover part. According to the invention, in this pre-assembly state, the bulkhead part is still out of joint with the cover part under the influence of the external actuating force, in order to ensure a correct, that is to say interference-free, interference-free assembly of the profile part with the cover part.

Die externe Betätigungskraft kann bevorzugt im Rahmen einer Großserienproduktion mit Hilfe eines Hilfswerkzeuges auf den Federabschnitt (das heißt die Drucklaschen) des Schottblechteils ausgeübt werden. Für eine einfache Werkzeug-Zugänglichkeit kann das Deckteil eine Werkzeug-Zugangsöffnung aufweisen, durch die das Hilfswerkzeug zum Schottblechteil-Federabschnitt führbar ist, um darauf die externe Betätigungskraft auszuüben. Das Hilfswerkzeug ist somit beim Zusammenfügen des Profilteils mit dem Deckteil bis Erreichen des oben definierten Vormontagezustands in Krafteingriff. Während des Entfernens des Hilfswerkzeugs (das heißt zum Beispiel ein Rollenstößel) springt das Schottblechteil in seinen stabilen Ausgangszustand (das heißt in seine Zusammenbaulage, in der eine Fügeverbindung des Schottblechteils mit dem Deckteil herstellbar ist) zurück.The external actuating force can preferably be exerted on the spring section (that is to say the pressure plates) of the bulkhead part in the context of a large series production with the aid of an auxiliary tool. For simple tool accessibility, the cover part can have a tool access opening through which the auxiliary tool can be guided to the bulkhead part spring section in order to exert the external actuating force thereon. The auxiliary tool is thus in force engagement when the profile part is joined to the cover part until the preassembly state defined above has been reached. During the removal of the auxiliary tool (for example, a roller tappet), the bulkhead part springs back into its stable initial state (that is, into its assembled position, in which a joint connection of the bulkhead part with the cover part can be established).

Nachfolgend ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung anhand der beigefügten Figuren beschrieben.An exemplary embodiment of the invention is described below with reference to the attached figures.

Es zeigen:

  • 1 in einer perspektivischen Darstellung einen zusammengebauten Hohlträger;
  • 2 ein in dem Hohlträger verbaubares Schottblechteil in Alleinstellung;
  • 3 bis 6 jeweils Ansichten, die eine Prozessabfolge zum Zusammenbau des Hohlträgers veranschaulichen;
  • 7 bis 10 weitere Ausführungsbeispiele des Schottblechteils.
Show it:
  • 1 in a perspective view an assembled hollow beam;
  • 2 a bulkhead part that can be built into the hollow beam;
  • 3 to 6 views each illustrating a process sequence for assembling the hollow beam;
  • 7 to 10 further embodiments of the bulkhead part.

In der 1 ist ein zusammengebauter Hohlträger 1 gezeigt, wie er beispielhaft als ein tragendes Element in einer Karosseriestruktur eines Kraftfahrzeuges einsetzbar ist. Der Hohlträger 1 ist zweiteilig aufgebaut, und zwar mit einem halbschalenförmigen Blechprofilteil 3 und einem Deckblechteil 5. Das halbschalenförmige Blechprofilteil 3 weist einen Schalenboden 7 auf, von dem Profilwände 9 hochgezogen sind, die in seitlich nach außen abgewinkelte Fügeflanschen 11 übergehen. Die Fügeflansche 11 des Blechprofilteils 3 sind in der 1 in Flanschverbindung mit korrespondierenden Fügeflanschen 13 des Deckblechteiles 5. In the 1 is an assembled hollow beam 1 shown how it can be used, for example, as a load-bearing element in a body structure of a motor vehicle. The hollow beam 1 is built in two parts, with a half-shell-shaped sheet metal part 3 and a cover plate part 5 , The half-shell shaped sheet metal part 3 has a bowl bottom 7 on, from the profile walls 9 are pulled up, in the side flanges angled outwards 11 pass. The joining flanges 11 of the sheet metal part 3 are in the 1 in flange connection with corresponding joining flanges 13 of the cover plate part 5 ,

Das Blechprofilteil 3 begrenzt zusammen mit dem Deckblechteil 5 einen geschlossenen Innenraum 15, der in der 1 durch ein Schottblechteil 17 unterteilt ist. Das Schottblechteil 17 weist eine den Innenraum 15 unterteilende, rechteckförmige Basiswand 19 auf, von der randseitig starre Blechlaschen 21 abgekantet sind, die in Fügeverbindung 41 mit dem Schalenboden 7 sowie mit den Profilwänden 9 des schalenförmigen Blechprofilteils 3 sind. Zudem ist das Schottblechteil 17 über zwei bewegliche Funktionslaschen 23 in Klebverbindung (6) mit der Innenseite des Deckblechteils 5. Die beweglichen Funktionslaschen 23 können durch Betätigung von in der Basiswand 19 ausgebildeten Drucklaschen 25 verstellt werden, und zwar zwischen einer in der 5 angedeuteten Vormontagelage V und einer in den 3, 4, 6 angedeuteten Zusammenbaulage Z, wie es später anhand der 3 bis 6 erläutert wird.The sheet metal part 3 limited together with the cover plate part 5 a closed interior 15 , the Indian 1 through a bulkhead part 17 is divided. The bulkhead part 17 shows one the interior 15 dividing, rectangular base wall 19 on, from the edge rigid sheet metal tabs 21 are folded in the joint 41 with the bowl bottom 7 as well as with the profile walls 9 of the bowl-shaped sheet metal part 3 are. In addition, the bulkhead part 17 via two movable function straps 23 in adhesive connection ( 6 ) with the inside of the cover plate part 5 , The movable functional tabs 23 can by pressing in the base wall 19 trained pressure plates 25 be adjusted, between one in the 5 indicated pre-assembly position V and one in the 3 . 4 . 6 indicated assembly position Z , as it is later based on the 3 to 6 is explained.

Die Drucklaschen 25 nehmen ohne Krafteinwirkung einen querschnittsreduzierten Grundzustand ein und sind bei einer Krafteinwirkung (Betätigungskraft FB in der 5) unter Aufbau einer elastischen Rückstellkraft in einen querschnittsreduzierten Zustand überführbar. Nach Wegfall der Krafteinwirkung federn die Drucklaschen 25 unter Abbau der elastischen Rückstellkraft wieder in den Grundzustand zurück. Im Grundzustand der Drucklaschen 25 nimmt das Schottblechteil 17 seine querschnittserweiterte Zusammenbaulage Z (6) ein. Im kraftbeaufschlagten Zustand nimmt das Schottblechteil 17 dagegen seine querschnittsreduzierte Vormontagelage V (5) ein.The pressure tabs 25 assume a reduced cross-sectional basic state without the application of force and are Actuating force F B in the 5 ) can be converted into a reduced cross-sectional state while building up an elastic restoring force. After the force is removed, the pressure plates spring 25 returning to the basic state while reducing the elastic restoring force. In the basic state of the pressure plates 25 takes the bulkhead part 17 its cross-sectional assembly position Z ( 6 ) on. The bulkhead sheet part takes on when it is under power 17 on the other hand, its reduced cross-section pre-assembly position V ( 5 ) on.

Nachfolgend ist anhand der 2 die Bauteil-Geometrie des erfindungsgemäßen Schottblechteiles 17 beschrieben: So ist in der 2 jede der beiden Drucklaschen 25 mittels eines Blech-Freischnittes 26 aus dem Blechmaterial der Basiswand 19 herausgeschnitten. Jede der Drucklaschen 25 ist in der 2 mit einem materialeinheitlich und einstückig am Blechmaterial der Basiswand 19 angebundenen Laschenfuß 28 ausgebildet, der flächenbündig in einer Basiswand-Ebene liegt. Der Laschenfuß 28 ist mit einer schräg nach oben abgestellten Laschenflanke 30 verlängert, die über einen Höhenversatz Δz von der Basiswand-Ebene abragt. Beim Fügevorgang (4 und 5) werden die beiden schräg angestellten Laschenflanken 30 der Drucklaschen 25 in Anlage mit einem Hilfswerkzeug 55 (4 und 5) gebracht, um die externe Betätigungskraft FB auszuüben.The following is based on the 2 the component geometry of the bulkhead sheet metal part according to the invention 17 described: So in the 2 each of the two pressure tabs 25 by means of a sheet metal free cut 26 from the sheet material of the base wall 19 cut out. Each of the pressure tabs 25 is in the 2 with a uniform material and in one piece on the sheet metal material of the base wall 19 attached strap foot 28 trained, which lies flush in a base wall plane. The tabbed foot 28 is with a flank flank placed diagonally upwards 30 extended, which protrudes from the base wall level via a height offset Δz. During the joining process ( 4 and 5 ) are the two sloping flanks 30 of the pressure plates 25 with an auxiliary tool 55 ( 4 and 5 ) brought to the external actuation force F B exercise.

Die beiden Drucklaschen 25 gehen an ihrem jeweiligen Laschenfuß 28 in eine in der Basiswand 19 ausgebildeten Schwenksteg 33 (2) über, der eine später beschriebene Kippachse K definiert, um die die beweglichen Funktionslaschen 23 schwenkbar bzw. kippbar sind. Der Schottblechteil-Schwenksteg 33 geht an Übergangskanten 37 in die davon in etwa rechtwinklig abragenden Funktionslaschen 23 über.The two pressure plates 25 go to their respective tab foot 28 into one in the base wall 19 trained swivel bar 33 ( 2 ) above, which defines a tilt axis K described later, around which the movable function straps 23 are pivotable or tiltable. The bulkhead part swivel bar 33 goes to transition edges 37 into the functional tabs that protrude approximately at right angles 23 about.

Wie aus der 2 weiter hervorgeht, sind die beiden Funktionslaschen 23 in einer Querrichtung y über eine Aussparung 34 voneinander beabstandet. Die Aussparung 34 bildet einen freien Werkzeugdurchlass für das später beschriebene Hilfswerkzeug 55 (4 und 5).As from the 2 further emerges are the two function tabs 23 in a transverse direction y via a recess 34 spaced from each other. The recess 34 forms a free tool passage for the auxiliary tool described later 55 ( 4 and 5 ).

In der 2 ist zudem eine Vorschubrichtung (Bezugsziffer 36) des Hilfswerkzeugs 55 durch den Werkzeugdurchlass 34 angedeutet. Im Hinblick auf eine einfache externe Kraftbeaufschlagung sind die beiden Drucklaschen 25 mit ihren Laschenflanken 30 (2) jeweils um einen Querversatz Δy nach innen versetzt, wodurch eine einfache Druckanlage des Hilfswerkzeuges 55 auf die Drucklaschen 25 erfolgen kann, wie es später anhand der 4 und 5 erläutert wird.In the 2 is also a feed direction (reference number 36 ) of the auxiliary tool 55 through the tool passage 34 indicated. With regard to a simple external application of force, the two pressure plates are 25 with their flank flanks 30 ( 2 ) each offset by a transverse offset Δy, which means that the auxiliary tool can be simply pressed 55 on the pressure plates 25 can be done as it will later be based on the 4 and 5 is explained.

Um eine leichtgängige, später beschriebene Kippbewegung der beweglichen Blechlaschen 23 zwischen der Vormontagelage V und der Zusammenbaulage Z zu gewährleisten, ist der in der Basiswand 19 ausgebildete Schwenksteg 33 an seinen axialen Stirnseiten (das heißt in der Querrichtung y) jeweils beabstandet von den Profilwänden 9 des schalenförmigen Blechprofilteils 3, das heißt unter Bildung eines Freigangs 32 (2) gegenüber dem Blechprofilteil 3 anbindungsfrei.About a smooth, later described tilting movement of the movable sheet metal straps 23 between the pre-assembly position V and the assembly position Z is the one in the base wall 19 trained swivel bar 33 on its axial end faces (that is to say in the transverse direction y), in each case at a distance from the profile walls 9 of the bowl-shaped sheet metal part 3 , that is, with the formation of a clearance 32 ( 2 ) compared to the sheet metal part 3 unattached.

Nachfolgend wird eine Prozessabfolge zum Zusammenbau des in der 1 gezeigten Hohlträgers 1 anhand der 3 bis 6 beschrieben: So wird in einem ersten Prozessschritt (3) zunächst das Schottblechteil 17 in dem schalenförmigen Blechprofilteil 3 befestigt, und zwar mittels Punktschweißstellen 41 an den Profilwänden 9 sowie am Schalenboden 7 des Blechprofilteils 3. In der 3 befindet sich das Schottblechteil 17 in seiner querschnittserweiterten Zusammenbaulage Z, in der das Schottblechteil 17 einen im Vergleich zur Vormontagelage V (5) ausgeweiteten Bauteilquerschnitt einnimmt.Below is a process sequence for assembling the in the 1 shown hollow beam 1 based on 3 to 6 described: In a first process step ( 3 ) first the bulkhead part 17 in the bowl-shaped sheet metal part 3 attached, by means of spot welds 41 on the profile walls 9 and on the bottom of the bowl 7 of the sheet metal part 3 , In the 3 there is the bulkhead part 17 in its cross-sectional assembly position Z, in which the bulkhead part 17 one compared to the pre-assembly position V ( 5 ) takes expanded component cross-section.

Anschließend erfolgt eine Klebstoffapplikation, bei der außenseitig auf die bewegliche Funktionslasche 23 ein Klebstoff 43 aufgebracht wird. Darauffolgend wird in einem Prozessschritt (4 und 5) das halbschalenförmige Profilteil 3 mit dem Deckteil 5 zusammengefügt. Wie aus den 4 bis 6 hervorgeht, weist das Deckteil 5 eine Werkzeug-Zugangsöffnung 53 auf, durch die das Hilfswerkzeug 55 geführt ist. Das Hilfswerkzeug 55 ist mittels lösbarer Greifelemente 56 am Deckteil 5 befestigt.Then there is an adhesive application, on the outside of the movable functional tab 23 an adhesive 43 is applied. Subsequently, in a process step ( 4 and 5 ) the half-shell shaped profile part 3 with the cover part 5 together. Like from the 4 to 6 shows the cover part 5 a tool access opening 53 through which the auxiliary tool 55 is led. The auxiliary tool 55 is by means of detachable gripping elements 56 on the deck part 5 attached.

Mit Hilfe des Hilfswerkzeugs 55 wird beim Zusammenfügen des Profilteils 3 mit dem Deckteil 5 (in einer in der 4 durch Pfeile angedeuteten Fügerichtung) eine Betätigungskraft FB auf den die Drucklaschen 25 aufgebracht, wodurch das Schottblechteil 17 während des Fügevorgangs (5) die querschnittsreduzierte Vormontagelage V einnimmt. Auf diese Weise ist gewährleistet, dass beim Zusammenfügen des Profilteils 3 mit dem Deckteil 5 das Schottblechteil 17 nicht als eine Störkontur wirkt. Bei Erreichen des in der 5 gezeigten Vormontagezustands wird das Blechprofilteil 7 und das Deckblechteil 5 an korrespondierenden Längsflanschen 11, 13 an Punktschweißstellen 44 zusammengefügt, während sich das Schottblechteil 17 nach wie vor in seiner Vormontagelage Z befindet.With the help of the auxiliary tool 55 is when joining the profile part 3 with the cover part 5 (in one in the 4 joining direction indicated by arrows) an actuating force F B on which the pressure tabs 25 applied, causing the bulkhead part 17 during the joining process ( 5 ) assumes the reduced cross-section pre-assembly position V. This ensures that when the profile part is assembled 3 with the cover part 5 the bulkhead part 17 does not act as an interference contour. When reaching the in the 5 The pre-assembly state shown is the sheet metal profile part 7 and the cover plate part 5 on corresponding longitudinal flanges 11 . 13 at spot welds 44 assembled while the bulkhead part 17 still in its pre-assembly position Z located.

In einem folgenden Prozessschritt wird das Hilfswerkzeug 55 von den Drucklaschen 25 des Schottblechteils 17 entfernt, wodurch das Schottblechteil 17 selbsttätig in seine querschnittserweiterte Zusammenbaulage Z zurückspringt, in der das Schottblechteil 17 mit der Spreizkraft FS (1) federnd zwischen dem Deckteil 1 und dem Profilteil 3 vorgespannt bzw. eingespreizt ist.The auxiliary tool is used in a subsequent process step 55 from the pressure plates 25 the bulkhead part 17 removed, causing the bulkhead part 17 automatically jumps back to its cross-sectional assembly position Z, in which the bulkhead part 17 with the spreading force F S ( 1 ) resilient between the cover part 1 and the profile part 3 is biased or spread.

In der 4 ragt durch die Werkzeug-Zugangsöffnung 53 im Deckteil 5 ein Rollenstößel 57 des Werkzeugs 55 hindurch. An dessen Ende ist eine Rolle 59 befestigt, die während der Zuführung von Deckteil 5 und Werkzeug 55 über die Drucklaschen 25 des Schottblechteils 17 rollt und so die externe Betätigungskraft FB entgegen deren Ausformungsrichtung erzeugt. Ab dem erstmaligen Kontakt von Rollenstößel 57 und Schottblechteil 17 federt der über ein Drehgelenk 61 gelagerte Rollenstößel 57 nach oben. Dieser Federung nach oben wirkt eine Druckfeder 60 des Werkzeuges entgegen. Die Druckfeder 60 ist einstellbar, wodurch auch die Kraft des Rollenstößels 57 auf die Drucklaschen 25 des Schottblechteils 17 einstellbar ist.In the 4 protrudes through the tool access opening 53 in the deck 5 a roller tappet 57 of the tool 55 therethrough. In the end there is a role 59 attached during the feeding of cover part 5 and tool 55 over the pressure tabs 25 the bulkhead part 17 rolls and so the external actuation force F B generated against their direction of formation. From the first contact of roller tappets 57 and bulkhead part 17 springs over a swivel 61 stored roller tappet 57 up. A compression spring acts on this upward suspension 60 of the tool. The compression spring 60 is adjustable, which also increases the force of the roller tappet 57 on the pressure plates 25 the bulkhead part 17 is adjustable.

In der 5a ist ein alternatives Hilfswerkzeug 55 angedeutet. Demzufolge weist das Hilfswerkzeug 55 zusätzlich zum Rollenstößel 59 eine zweite Rolle 58 auf, die als ein Gegenhalter wirkt. Auf diese Weise kann die Zuführvorrichtungshalterung entlastet werden, da der Kraftfluss von dem Rollenstößel 59 über die zweite Rolle 58 wieder in die Zuführvorrichtung abgeleitet werden kann.In the 5a is an alternative tool 55 indicated. Accordingly, the auxiliary tool 55 in addition to the roller tappet 59 a second role 58 that acts as a counterhold. In this way, the feeder holder can be relieved because the force flow from the roller tappet 59 about the second role 58 can be derived back into the feeder.

In der 7 ist das Schottblechteil 17 gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel gezeigt. Der Aufbau und die Funktionsweise sind identisch mit dem Schottblechteil 17 der 1 bis 6. Von daher kann auf die Vorbeschreibung Bezug genommen werden. Im Unterschied zu den 1 bis 6 sind in der 7 die Drucklaschen 25 nicht aus der Basiswand-Ebene herausgebogen, sondern liegen diese vielmehr komplett in der Basiswand-Ebene. Das Hilfswerkzeug 55 muss daher entsprechend angepasst werden, um im Fügevorgang (4 und 5) die externe Betätigungskraft FB auf die ebenflächigen Drucklaschen 25 aufzubringen.In the 7 is the bulkhead part 17 shown according to a further embodiment. The structure and functionality are identical to the bulkhead part 17 the 1 to 6 , Therefore, reference can be made to the preliminary description. Unlike the 1 to 6 are in the 7 the pressure tabs 25 not bent out of the base wall level, but rather lie completely in the base wall level. The auxiliary tool 55 must therefore be adjusted accordingly in order to 4 and 5 ) the external actuating force F B on the flat pressure plates 25 applied.

Wie in den 7a und 7b angedeutet kann das Hilfswerkzeug 55 zur Betätigung der ebenflächigen Drucklaschen 25 einen Kurzhubzylinder 56 aufweisen. Die Betätigung der beiden Drucklaschen 25 erfolgt über eine an der Kurzhubzylinder-Kolbenstange angebrachte Andrückvorrichtung. Die Betätigung der Drucklaschen 25 müsste in diesem Fall synchron zum Vorschub der Zuführeinheit an das Außenblech (das heißt Profilteil 3) erfolgen. Alternativ könnte an den Haltearmen des Innenblechs (das heißt Deckteil 5) an der Zuführeinheit eine Vorschubeinheit angebracht werden, die ein Anliegen des Innenblechs am Außenblech erst dann auslöst, wenn die Drucklaschen 25 bereits betätigt wurden.As in the 7a and 7b the auxiliary tool can be indicated 55 for actuating the flat pressure plates 25 a short stroke cylinder 56 exhibit. The actuation of the two pressure plates 25 takes place via a pressure device attached to the short-stroke cylinder piston rod. The actuation of the pressure plates 25 in this case would have to be synchronized with the feed of the feed unit to the outer sheet (i.e. the profile part 3 ) respectively. Alternatively, the holding arms of the inner sheet (i.e. the cover part 5 ) a feed unit is attached to the feed unit, which only triggers a contact of the inner plate with the outer plate when the pressure plates 25 have already been operated.

In der 8 ist ein weiteres Ausführungsbeispiel des Schottblechteils 17 gezeigt. Im Unterschied zu den vorangegangenen Figuren ragen in der 8 die Drucklaschen 25 mit Bezug auf die Funktionslaschen 23 nicht in der Querrichtung y um einen Querversatz schräg nach innen. Vielmehr sind die Drucklaschen 25 in der Raumrichtung x fluchtend hinter den Funktionslaschen 23 angeordnet. Von daher ist das Hilfswerkzeug 55 mit einem zusätzlichen Querhub in der Querrichtung y auszulegen, um die Druckpunkte der Drucklaschen 25 zu erreichen.In the 8th is another embodiment of the bulkhead part 17 shown. In contrast to the previous figures protrude in the 8th the pressure tabs 25 with reference to the functional tabs 23 not in the transverse direction y obliquely inwards by a transverse offset. Rather, the pressure tabs 25 aligned in space x behind the function tabs 23 arranged. Hence the auxiliary tool 55 designed with an additional transverse stroke in the transverse direction y to the pressure points of the pressure plates 25 to reach.

In der 9 ist eine Detailansicht dargestellt, in der die Funktionslasche 23 im zusammengebauten Zustand des Hohlträgers 1 mit der Spreizkraft Fs gegen die Innenseite des Deckblechteils 5 drückt. Gemäß der 9 drückt die Funktionslasche 23 unter Zwischenlage von Glaskügelchen 61 gegen das Deckblechteil 5. Die Glaskügelchen 61 wirken als Abstandhalter, die vordefinierten Klebspalt s für den auf die Deckteil-Innenseite und/oder die Funktionslasche 23 applizierten Klebstoff 43 bereithält.In the 9 is shown a detailed view in which the function tab 23 in the assembled state of the hollow beam 1 with the spreading force Fs against the inside of the cover plate part 5 suppressed. According to the 9 presses the function tab 23 with the interposition of glass beads 61 against the cover plate part 5 , The glass balls 61 act as spacers, the predefined adhesive gap s for the inside of the cover part and / or the function tab 23 applied adhesive 43 holds.

In der 10 ist in einer weiteren Detailansicht des Schottblechteils 17 ein Übergang von der in der Schottblech-Basiswand 19 integrierten Drucklasche 25 in die Funktionslasche 23 gezeigt. Dieser Übergang ist in einem Bereich 63 zusätzlich versteift, etwa durch eine lokale Gefügeveränderung.In the 10 is a further detailed view of the bulkhead part 17 a transition from that in the bulkhead sheet metal base wall 19 integrated pressure tab 25 into the function tab 23 shown. This transition is in one area 63 additionally stiffened, for example by a local structural change.

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION

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Zitierte PatentliteraturPatent literature cited

  • DE 102010060702 A1 [0005]DE 102010060702 A1 [0005]
  • DE 10261564 A1 [0005]DE 10261564 A1 [0005]

Claims (10)

Hohlträger, insbesondere Karosserie-Hohlträger für ein Fahrzeug, mit einem halbschalenförmigen Profilteil (3), das einen Innenraum (15) begrenzt, der von einem Deckteil (5) geschlossen ist, wobei der Innenraum (15) des Hohlträgers (1) mittels zumindest eines Schottblechteils (17) unterteilt ist, das in einem Zusammenbauzustand sowohl innenseitig am Profilteil (3) als auch innenseitig am Deckteil (1) angebunden ist, dadurch gekennzeichnet, dass das Schottblechteil (17) zumindest einen elastischen Federabschnitt (25) aufweist, der beim Zusammenbau mit einer externen Betätigungskraft (FB) beaufschlagbar ist, dass das Schottblechteil (17) im zusammengebauten Zustand ohne Einwirkung der Betätigungskraft (FB) eine querschnittserweiterte Zusammenbaulage (Z) einnimmt, in der das Schottblechteil (17) mit einer Spreizkraft (Fs) federnd zwischen dem Deckteil (5) und dem Profilteil (3) eingespreizt ist, und dass das Schottblechteil (17) mit Einwirkung der Betätigungskraft (FB) eine querschnittsreduzierte Vormontagelage (V) einnimmt, mittels der ein störkonturfreies Zusammenfügen des Profilteils (3) und des Deckteils (5) gewährleistet ist, bei dem das Schottblechteil (17) noch außer Fügeverbindung mit dem Deckteil (5) verbleibt.Hollow girder, in particular hollow body girder for a vehicle, with a half-shell-shaped profile part (3) which delimits an interior (15) which is closed by a cover part (5), the interior (15) of the hollow girder (1) using at least one Partition plate part (17) is divided, which in an assembled state is connected both on the inside of the profile part (3) and on the inside of the cover part (1), characterized in that the partition plate part (17) has at least one elastic spring section (25) which, when assembled An external actuating force (F B ) can be applied so that the bulkhead sheet part (17) assumes a cross-sectional assembly position (Z) in the assembled state without the action of the actuating force (F B ), in which the bulkhead sheet part (17) has a resilient force (Fs) is spread between the cover part (5) and the profile part (3), and that the partition plate part (17) with the action of the actuating force (F B ) Reduced cross-section pre-assembly position (V), by means of which a interference-free assembly of the profile part (3) and the cover part (5) is guaranteed, in which the bulkhead part (17) remains out of joint with the cover part (5). Hohlträger nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Schottblechteil (17) eine den Hohlträger-Innenraum (15) unterteilende Basiswand (19) aufweist, die an ihrer deckteilzugewandten Randseite in zumindest eine abgewinkelte, bewegbare Funktionslasche (23) übergeht, die zwischen der Vormontagelage (V) und der Zusammenbaulage (Z) bewegbar ist, und/oder dass insbesondere der elastische Federabschnitt (25) eine Drucklasche ist, die mittels eines Blech-Freischnitts (26) aus dem Blechmaterial der Basiswand (19) geschnitten ist, und dass die Drucklasche (25) an einem Schwenksteg (33) in die abgewinkelte Funktionslasche (23) übergeht.Hollow beam after Claim 1 , characterized in that the partition plate part (17) has a base wall (19) which divides the hollow carrier interior (15) and which, on its edge side facing the cover part, merges into at least one angled, movable functional tab (23) which is between the preassembly position (V) and the assembly position (Z) is movable, and / or that in particular the elastic spring section (25) is a pressure plate which is cut from the plate material of the base wall (19) by means of a sheet metal cutout (26), and that the pressure plate (25) merges into the angled function bracket (23) on a swivel bar (33). Hohlträger nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass der in der Basiswand (19) ausgebildete Schwenksteg (33) eine Kippachse (K) definiert, um die die Funktionslasche (23) und/oder die Drucklasche (25) zwischen der Vormontagelage (V) und der Zusammenbaulage (Z) schwenkbar ist.Hollow beam after Claim 2 , characterized in that the pivoting web (33) formed in the base wall (19) defines a tilt axis (K) around which the function bracket (23) and / or the pressure bracket (25) between the pre-assembly position (V) and the assembly position (Z ) is pivotable. Hohlträger nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Funktionslasche (23) und die Drucklasche (25) mit Bezug auf die Kippachse (K) einen zweiarmigen Hebelarm bilden, bei dem die Funktionslasche (23) ein erster Hebelarm ist und die Drucklasche (25) ein zweiter Hebelarm ist.Hollow beam after Claim 3 , characterized in that the function plate (23) and the pressure plate (25) form a two-armed lever arm with respect to the tilt axis (K), in which the function plate (23) is a first lever arm and the pressure plate (25) is a second lever arm , Hohlträger nach einem der Ansprüche 2, 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Basiswand (19) neben der Funktionslasche (25) weitere davon randseitig abgewinkelte, starre Blechlaschen (21) aufweist, die am Schalenboden (7) und/oder an den davon hochgezogenen Profilwänden (9) des schalenförmigen Profilteils (3) befestigt sind, und dass insbesondere der in der Basiswand (19) ausgebildete Schwenksteg (33) an seinen axialen Stirnseiten anbindungsfrei gegenüber dem Profilteil (3) ist, um eine leichtgängige Schwenkbewegung der Funktions- und/oder Drucklasche (23, 25) zu gewährleisten.Hollow beam according to one of the Claims 2 . 3 or 4 , characterized in that the base wall (19) has, in addition to the functional tab (25), further rigid sheet metal tabs (21) which are angled off at the edge thereof and which are attached to the shell base (7) and / or to the profile walls (9) of the shell-shaped profile part (3 ) are attached, and that in particular the pivoting web (33) formed in the base wall (19) is connection-free on its axial end faces with respect to the profile part (3) in order to ensure a smooth pivoting movement of the functional and / or pressure plate (23, 25) , Hohlträger nach einem der Ansprüche 2 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass im Zusammenbauzustand die Funktionslasche (23) des Schottblechteils (17) mittels der Spreizkraft (Fs) innenseitig gegen das Deckteil (1) drückt, und zwar unter Zwischenlage eines Abstandhalters (61), der einen vordefinierten Klebspalt (s) für einen auf die Deckteil-Innenseite und/oder Funktionslasche (23) applizierten Klebstoff (43) bereithält.Hollow beam according to one of the Claims 2 to 5 , characterized in that, in the assembled state, the functional tab (23) of the bulkhead sheet part (17) presses on the inside against the cover part (1) by means of the spreading force (Fs), with the interposition of a spacer (61) which has a predefined adhesive gap (s) for holds an adhesive (43) applied to the inside of the cover part and / or functional flap (23). Hohlträger nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das halbschalenförmige Profilteil (3) einen Schalenboden (7) sowie davon hochgezogene Profilflanken (9) mit nach außen abgewinkelten Fügeflanschen (11) aufweist, und/oder dass in einem Vormontagezustand (5) das Schottblechteil (17) an Fügeverbindungen (41) im Profilteil (3) befestigt ist und das Profilteil (3) an Fügeverbindungen (44) am Deckteil (5) befestigt ist, und dass im Vormontagezustand (5) das Schottblechteil (17) unter Einwirkung einer Betätigungskraft (FB) noch außer Fügeverbindung mit dem Deckteil (5) ist, um ein einwandfreies störkonturfreies Zusammenfügen des Profilteils (3) mit dem Deckteil (5) zu gewährleisten.Hollow beam according to one of the preceding claims, characterized in that the half-shell-shaped profile part (3) has a shell base (7) and profile flanks (9) drawn up therefrom with outwardly angled joining flanges (11), and / or in a pre-assembly state ( 5 ) the partition plate part (17) is fastened to joint connections (41) in the profile part (3) and the profile part (3) is fastened to joint connections (44) on the cover part (5), and that in the pre-assembly state ( 5 ) the partition plate part (17) under the action of an actuating force (F B ) is still out of joint with the cover part (5), in order to ensure a perfect interference-free assembly of the profile part (3) with the cover part (5). Hohlträger nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Betätigungskraft (FB) mit einem Hilfswerkzeug (55) auf die Drucklaschen (25) des Schottblechteils (17) beaufschlagt wird, und dass das Deckteil (5) eine Werkzeug-Zugangsöffnung (53) aufweist, durch die das Hilfswerkzeug (55) geführt ist und die Betätigungskraft (FB) beaufschlagt, und zwar beim Zusammenfügen des Profilteils (3) mit dem Deckteil (5) bis Erreichen des Vormontagezustands.Hollow beam after Claim 7 , characterized in that the actuating force (F B ) is acted upon by an auxiliary tool (55) on the pressure plates (25) of the bulkhead plate part (17), and in that the cover part (5) has a tool access opening (53) through which the Auxiliary tool (55) is guided and the actuating force (F B ) is applied, namely when joining the profile part (3) with the cover part (5) until the preassembly state is reached. Hohlträger nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass nach dem Entfernen des Hilfswerkzeugs (55) das Schottblechteil (17) selbsttätig in seine Zusammenbaulage (Z) springt, in der eine Fügeverbindung des Schottblechteils (17) mit dem Deckteil (5) selbsttätig hergestellt wird.Hollow beam after Claim 8 , characterized in that after the removal of the auxiliary tool (55) the partition plate part (17) automatically jumps into its assembled position (Z), in which a joint connection of the partition plate part (17) with the cover part (5) is produced automatically. Verfahren zum Zusammenbau eines Hohlträgers (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei in einem ersten Prozessschritt das Schottblechteil (17) in dem halbschalenförmigen Profilteil (3) befestigt wird, und in einem zweiten Prozessschritt das halbschalenförmige Profilteil (3) mit dem Deckteil (5) zusammengefügt wird, dadurch gekennzeichnet, dass im zweiten Prozessschritt beim Zusammenfügen des Profilteils (3) mit dem Deckteil (5) das Schottblechteil (17) durch Ausübung einer externen Betätigungskraft (FB) in seine querschnittsreduzierte Vormontagelage (V) überführt ist, in der die Schottblechteil-Fügekontur (23) noch nicht in Fügeverbindung mit dem Deckteil (5) ist, und dass in einem dritten Prozessschritt das Schottblechteil (17) von der externen Betätigungskraft (FB) entlastet wird, wodurch das Schottblechteil (17) selbsttätig in seine querschnittserweiterte Zusammenbaulage (Z) zurückspringt und insbesondere eine Klebverbindung mit dem Deckteil (5) herstellbar ist.Method for assembling a hollow beam (1) according to one of the preceding claims, wherein in a first process step the bulkhead part (17) is fastened in the half-shell-shaped profile part (3), and in a second process step the half-shell-shaped profile part (3) with the cover part (5 ) is joined, characterized in that in the second process step at Joining the profile part (3) with the cover part (5) the bulkhead sheet part (17) is transferred into its reduced cross-section pre-assembly position (V) by exerting an external actuating force (F B ), in which the bulkhead sheet joining contour (23) is not yet in the joint connection with the cover part (5), and that in a third process step the partition plate part (17) is relieved of the external actuating force (F B ), whereby the partition plate part (17) automatically springs back into its cross-sectionally expanded assembly position (Z) and in particular an adhesive connection with the Cover part (5) can be produced.
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