DE102018210148B4 - Hollow beam and method for assembling such a hollow beam - Google Patents

Hollow beam and method for assembling such a hollow beam Download PDF

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Abstract

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 (5) angebunden ist, dadurch gekennzeichnet, dass das Schottblechteil (17) zwei elastische Federabschnitte (25) aufweist, die beim Zusammenbau mit einer externen Betätigungskraft (FB) beaufschlagbar sind, 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 beam 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 beam (1) being subdivided by means of at least one bulkhead part (17) which, in an assembled state, is connected both on the inside to the profile part (3) and on the inside to the cover part (5), characterized in that the bulkhead sheet metal part (17) has two elastic spring sections (25) which, when assembled, are actuated by an external actuating force (FB ) can be acted upon so that the bulkhead sheet metal part (17) in the assembled state without the action of the actuating force (FB) assumes an assembly position (Z) with a wider cross-section, in which the bulkhead sheet metal part (17) resiliently with a spreading force (Fs) between the cover part (5) and the Profile part (3) is expanded, and that the bulkhead sheet metal part (17) assumes a preassembled position (V) with reduced cross-section when the actuating force (FB) acts, by means of d it ensures that the profile part (3) and the cover part (5) are joined together without interfering contours, in which the bulkhead sheet metal part (17) still remains out of joint connection with the cover part (5).

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 a 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, for example, an A-pillar.

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 beispielhafter 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.An exemplary hollow beam is constructed from 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 base and profile sides raised therefrom. From the raised profile sides, joining flanges protrude laterally outwards, which are, for example, in a spot-welded connection with the cover part that closes the interior of the hollow girder. To increase the component rigidity, in particular with regard to crash safety, at least one bulkhead part can be built into the hollow beam. In common practice, the bulkhead part has a base wall which divides the hollow girder interior and from which sheet metal tabs are angled at the edge, which are spot-welded and / or glued to the inner walls of the shell-shaped profile part and the cover part. Such a generic hollow beam is assembled with the following process steps: In a first process step, the bulkhead sheet metal part is inserted into the still open interior of the shell-shaped profile part and fastened therein, for example, by means of resistance spot welding. Then, in a second process step (joining step), the cover part is brought into flange connection with the shell-shaped profile part. In a subsequent process step, the cover part is joined on the inside with a corresponding sheet metal tab of the bulkhead sheet metal 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 bulkhead sheet metal part with the shell-shaped profile part and the joining of the cover part with the shell-shaped profile part are largely unproblematic since there is sufficient tool accessibility. In contrast to this, when joining the bulkhead part to the cover part, there is no longer any tool accessibility. Accordingly, joining technology is faced with the challenge of having to connect the bulkhead part to the cover part after the two joining partners, i.e. the profile part and the cover sheet part, have already been completely connected to one another. As a rule, an adhesive is applied here to the sheet metal tab of the bulkhead part facing the cover part, which adhesive is glued on the inside of the cover sheet part when the cover sheet part is assembled with the profile part. Due to manufacturing and component tolerances, however, large dimensional deviations can occur. 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 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. Aus der DE 10 2017 217 704 B3 ist ein gattungsgemäßer Hohlträger sowie ein Verfahren zum Zusammenbau eines solchen Hohlträgers 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 reinforcement element in a roof frame structure of a vehicle is known. From the DE 10 2017 217 704 B3 a generic hollow beam and a method for assembling such a hollow beam are 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 achieved 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 zwei elastisch nachgiebige Federabschnitte auf. Die Federabschnitte nehmen ohne externe Krafteinwirkung (durch eine von einem Hilfswerkzeug erzeugte Betätigungskraft) einen querschnittserweiterten Grundzustand ein und sind bei einer Krafteinwirkung (mittels der externen Betätigungskraft) unter Aufbau einer elastischen Rückstellkraft in einen querschnittsreduzieren Zustand überführbar. Nach Wegfall der Krafteinwirkung federn die Federabschnitte unter Abbau der elastischen Rückstellkraft selbsttätig wieder in ihren querschnittserweiterten Grundzustand zurück.The invention is generally based on the fact that the bulkhead sheet metal part is no longer provided as a completely rigid component which, if necessary, cannot be installed properly in the hollow beam due to tolerances. Rather, the bulkhead sheet metal part according to the characterizing part of claim 1 has two elastically resilient spring sections. Without an external force (by an actuating force generated by an auxiliary tool), the spring sections assume a basic state with a larger cross-section and, when a force is applied (by means of the external actuating force), they can be converted into a reduced-cross-sectional state by building up an elastic restoring force. After the force is no longer applied, the spring sections automatically spring back into their basic state with a larger cross-section, 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 metal spring section with the enlarged cross section, the bulkhead sheet is in its assembled position with the enlarged cross section. In contrast, the bulkhead sheet metal part is in a preassembled position without the application of force, the cross-section of which is reduced compared to the assembled position. In the pre-assembly position, the profile part is joined to the cover part without interfering contours, in which the bulkhead sheet part is initially still operationally safe out of contact with the cover part, that is, without the formation of an interfering contour, remains. If the actuating force is now relieved from the bulkhead part, the bulkhead part automatically jumps back into its cross-section-expanded assembly position, in which a joint between the bulkhead part and the cover part can be adjusted.

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 den Funktions- bzw. Klebelaschen des Schottblechteils und dem Deckblechteil. It should be emphasized that, in the assembled state, the bulkhead sheet metal part is expanded or pretensioned resiliently between the cover part and the profile part with a spreading force. The spreading force acts specifically between the functional or adhesive tabs of the bulkhead part and the cover sheet part.

Mit der Erfindung wird allgemein erreicht, dass Toleranzen zwischen den Klebelaschen (das heißt der später beschriebenen Funktionslaschen) 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 Klebelaschen. Umgesetzt wird dies durch die Integration zweier Drucklaschen in das Schottblech, welche die Klebelaschen „von selbst“ an das Innenblech drücken - man spricht hier auch von bauteilintegriertem Fügen.With the invention it is generally achieved that tolerances between the adhesive tabs (i.e. the functional tabs described later) on the bulkhead plate and the inner plate (hereinafter also generally referred to as cover plate part) are compensated “automatically” in the sense of required flexibility in the manufacturing process - that is, without external Press on the adhesive tabs. This is implemented by integrating two pressure tabs into the bulkhead sheet, which press the adhesive tabs “by themselves” onto the inner sheet - this is also referred to as component-integrated joining.

Durch eine vor die Funktionslaschen eingebrachte Aussparung (das heißt ein Blechfreischnitt) sind die Drucklaschen vom restlichen Bereich des Grundblechs entkoppelt und können infolge externer Betätigung verformt werden. Diese Verformung überträgt sich dann auf die Funktionslaschen.A recess made in front of the functional tabs (i.e. a sheet metal cutout) decouples the pressure tabs from the remaining area of the base plate and can be deformed as a result of external actuation. This deformation is then transferred to the functional tabs.

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 with reference to the bulkhead application example are described.

So basiert das Grundprinzip der Erfindung auf einer durch externe Betätigung hervorgerufenen elastischen Verformung der Klebelaschen am Schottblech. Durch die externe Betätigung erfahren die Klebelaschen am Schottblech eine Winkeländerung und/oder Lageänderung vom Innenblech weg. Dadurch kann das Innenblech auf eine Fügeposition gebracht werden, ohne in Kontakt zu den Klebelaschen des Schottblechs zu treten. Nach dem Fixieren des Innenblechs durch zum Beispiel Widerstandspunktschweißen federn die Klebelaschen bei Wegnahme der externen Betätigung zurück. Die Klebelaschen liegen am punktuell gefügten Innenblech an und bewirken 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 tabs on the bulkhead plate caused by external actuation. The external actuation causes the adhesive tabs on the bulkhead to change the angle and / or position away from the inner panel. As a result, the inner panel can be brought to a joining position without coming into contact with the adhesive tabs of the bulkhead panel. After the inner sheet has been fixed by, for example, resistance spot welding, the adhesive tabs spring back when the external actuation is removed. The adhesive flaps lie against the punctually joined inner sheet and, depending on the geometric design, exert a force on the same. This enables the bulkhead to perform the resilient expansion defined in accordance with DIN 8593-1.

Wird dabei vor dem Fügevorgang zum Beispiel Klebstoff auf das Innenblech appliziert, bewirken die Klebelaschen nach Rückfedern aus der Betätigungsposition eine Anpresskraft auf die Klebestellen. 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 Klebelaschen, 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 tabs apply a pressure force to the adhesive points after springing back from the actuation position. During transport to the cathodic dip painting and in the KTL process itself (especially during curing in the oven after dipping) - i.e. when the adhesive has completely cured, pressing the adhesive tabs prevents the optimum adhesive gap from being exceeded due to tolerance inaccuracies or different tolerances 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, können die Klebelaschen in zwei außenliegende Teilbereiche aufgeteilt werden, die über eine mittige Aussparung voneinander getrennt sind. Durch die mittige Aussparung in den Klebelaschen 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 adhesive tabs with the inner sheet is only given from the inner sheet side, the adhesive tabs can be divided into two outer subareas that are separated from one another by a central recess. Through the central recess in the adhesive tabs, an external actuator can retract during the joining process and exert a force on the pressure tabs.

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 zu den Funktionslaschen. Die Folge ist eine Reduzierung der nötigen Betätigungskraft.The aim of automated joining is to implement the simplest possible process despite the limited accessibility. In order for the pressure points of the pressure tabs to be better reached, the geometry of the pressure tabs may need to be modified. This extends the lever arm to the functional tabs. The result is a reduction in the required actuation force.

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.From the joining side - the inner sheet side or the cover sheet side - it becomes clear that the pressure points can be reached more easily, that is, without an additional transverse stroke in a transverse direction of the actuator.

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 Drucklaschen bereits betätigt wurden.The auxiliary tool for actuating the pressure tabs can have a short-stroke cylinder. The two pressure tabs are actuated 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 advance of the feed unit onto the outer panel. Alternatively, a feed unit could be attached to the holding arms of the inner sheet on the feed unit, which only triggers the inner sheet to rest against the outer sheet when the pressure tabs have 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 Drucklaschen.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 using a reed switch). This enables direct monitoring of the cylinder stroke. Alternatively, a Volume flow measurement (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 the pressure force on the pressure tabs to be calculated.

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 tabs can also be actuated without a cylinder, for example by means of a type of roller tappet. To do this, the pressure tabs of the bulkhead can be bent upwards. For actuation, the roller plunger moves through the recess located between the adhesive tabs into the interior of the bulkhead plate and thus presses the pressure tabs downwards with linear advance in one direction of advance.

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.The process reliability can be monitored via the bearing of the roller tappet. If this is implemented using a pretensioned compression spring and angle measuring system, it enables the force of the roller tappet on the pressure tabs 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.Especially with thick bulkheads, the actuation force is not insignificantly small and has to be absorbed by the body structure. In order to relieve these and the robot arm or the feed device holder, the power 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 partition plate, the force return could also take place at another point on the surrounding body structure.

In einer weiteren Ausführungsvariante können Versteifungsmaßnahmen an den Drucklaschen vorgesehen werden, und zwar durch Wärmebehandlung und/oder durch Versteifung der Drucklaschen durch lokale Gefügeveränderung. Alternativ dazu können auch Sicken eingebracht werden, etwa eine Versteifung der Drucklaschen 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, stiffening measures can be provided on the pressure straps, specifically by heat treatment and / or by stiffening the pressure straps through local structural changes. As an alternative to this, beads can also be introduced, for example a stiffening of the pressure tabs by additionally introduced beads in the direction of the load. As an alternative to this, a material mix that is suitable for the requirements can be provided using tailored blanks. In order to ensure component rigidity, the technology of tailor welded blanks can be used to manufacture bulkheads. The local use of higher-strength materials enables a design that is appropriate to the stresses and strains. Alternatively and / or in addition, the adhesive can also be varied.

Sofern die Anpresskraft der Klebelaschen 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 contact pressure of the adhesive tabs on the bond is too great, there is a risk that the adhesive will be pressed out of the adhesive gap before it hardens. 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 optimum adhesive gap is not fallen below.

Nachfolgend werden zusammenfassend die Vorteile der Erfindung erläutert: So wird die Prozesssicherheit gewährleistet, und zwar durch das Andrücken der Funktionslaschen des Schottblechs auf die Klebestellen mit der Möglichkeit zur Prozessüberwachung bei der Betätigung der Drucklaschen. Zudem wird der Toleranzausgleichs durch das Andrücken der Funktionslaschen des Schottblechs auf die Klebestellen 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 ensured by pressing the functional tabs of the partition plate onto the adhesive points with the option of process monitoring when the pressure tabs are actuated. In addition, tolerance compensation is ensured by pressing the functional tabs of the bulkhead plate onto the adhesive points until the adhesive has completely cured in the KTL process. Furthermore, an automated joining concept with a small number of required operating resources can be easily implemented without an additional pressing device or additional robot. In addition, only a slight modification of the geometry is only required for a partial area of the inner panel, specifically for accessibility of the device arm for actuation of the pressure tabs. For the KTL process, recesses are required on large structural sheets in order to ensure even heating and cooling of the body when it is immersed or removed due to sufficient inflow and outflow possibilities 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 producibility of the required bulkhead plate geometry and functionality as well as a good description of the underlying mechanical concept of elastic deformation. The invention also provides a system insensitivity to tolerance variation at the adhesive gap and an increase in the flexibility of production due to the partially self-joining 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 zwei abgewinkelte, bewegbare Funktionslaschen übergehen. Die Funktionslaschen sind bei Beaufschlagung mit der externen Betätigungskraft von der Vormontagelage in die Zusammenbaulage verstellbar. Zudem können die elastischen Federabschnitte des Schottblechteils als bereits oben erwähnte Drucklaschen ausgebildet sein. Diese können mittels eines Blech-Freischnittes aus dem Blechmaterial der Basiswand herausgeschnitten sein. Die materialeinheitlich und einstückig in der Schottblechteil-Basiswand ausgebildeten Drucklaschen können an einem Schwenksteg in die abgewinkelte Funktionslaschen übergehen. Der Schwenksteg kann ebenfalls materialeinheitlich und einstückig in der Schottblechteil-Basiswand integriert sein und eine Kippachse definieren, um die die Funktionslaschen und/oder die Drucklaschen zwischen der Vormontagelage und der Zusammenbaulage schwenkbar sind. In diesem Fall können die Funktionslaschen und die Drucklaschen mit Bezug auf die Kippachse jeweils 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 sheet metal part: The bulkhead sheet metal part can thus have a base wall which subdivides the interior of the hollow girder. This can merge into two angled, movable functional tabs on its edge side facing the cover part. The functional brackets can be adjusted from the pre-assembly position to the assembly position when the external actuating force is applied. In addition, the elastic spring sections of the bulkhead part can be designed as pressure tabs already mentioned above. These can be cut out of the sheet metal material of the base wall by means of a sheet metal cutout. The pressure tabs, which are made of the same material and in one piece in the bulkhead part base wall, can merge into the angled functional tabs on a pivoting web. The swivel web can also be made of the same material and in one piece in the bulkhead part Be integrated into the base wall and define a tilting axis about which the functional tabs and / or the pressure tabs can be pivoted between the pre-assembly position and the assembly position. In this case, the functional tabs and the pressure tabs can each form a two-armed lever arm with respect to the tilt axis, in which the functional tab represents a first lever arm and the pressure tab represents a second lever arm.

Zusätzlich zu den oben definierten Funktionslaschen kann die Schottblechteil-Basiswand weitere, davon randseitig abgewinkelte Blechlaschen aufweisen. Diese sind jedoch - im Gegensatz zu den verstellbaren Funktionslaschen - 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 straps defined above, the bulkhead sheet metal part base wall can have further sheet metal straps angled therefrom at the edge. In contrast to the adjustable functional brackets, however, these are rigidly formed on the bulkhead sheet metal part and, in the assembled position, are attached to the shell bottom and to the profile flanks of the shell-shaped profile part raised from it.

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 pivoting movement of the above-mentioned two-armed lever arm, it is preferred if the pivot web formed in the base wall is free of connections at its axial end faces with respect to the shell-shaped profile part, i.e. a clearance between the axial end faces of the bulkhead pivot web and the facing profile part -Side walls is made.

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 raised therefrom with joining flanges angled outwards. In the case of a completed hollow beam, the cover part is in a joining 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 pre-assembly state in which the bulkhead sheet metal part is already inserted in the profile part interior and is attached to joints in the profile part and at the same time the profile part is already attached to joint connections on the cover part. According to the invention, in this pre-assembly state, the bulkhead sheet metal part is still out of joint connection with the cover part under the action of the external actuating force, in order to ensure a perfect, that is to say free from interference contour, joining of the profile part with the cover part.

Die externe Betätigungskraft kann bevorzugt im Rahmen einer Großserienproduktion mit Hilfe eines Hilfswerkzeuges auf die Federabschnitte (das heißt die Drucklaschen) des Schottblechteils ausgeübt werden. Für eine einfache Werkzeug-Zugänglichkeit kann das Deckteil eine Werkzeug-Zugangsöffnung aufweisen, durch die das Hilfswerkzeug zu den Schottblechteil-Federabschnitten 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 sections (that is to say the pressure tabs) of the bulkhead sheet metal part in the context of large-scale production with the aid of an auxiliary tool. For easy tool accessibility, the cover part can have a tool access opening through which the auxiliary tool can be guided to the bulkhead sheet part spring sections 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 pre-assembly state defined above is reached. During the removal of the auxiliary tool (that is, for example, a roller tappet), the bulkhead sheet part jumps back into its stable initial state (that is, into its assembled position in which a joint connection of the bulkhead sheet part with the cover part can be established).

Nachfolgend sind Ausführungsbeispiele der Erfindung anhand der beigefügten Figuren beschrieben.Exemplary embodiments of the invention are described below with reference to the accompanying 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 an assembled hollow beam in a perspective view;
  • 2 a bulkhead part that can be installed in the hollow beam on its own;
  • 3 to 6th each are views illustrating a process sequence for assembling the hollow beam;
  • 7th 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 Fügeflansche 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 girder 1 is constructed in two parts, namely with a half-shell-shaped sheet metal profile part 3 and a cover sheet part 5 . The half-shell-shaped sheet metal profile part 3 has a bowl bottom 7th on, from the profile walls 9 are pulled up, the laterally outwardly angled joining flanges 11 pass over. The joining flanges 11 of the sheet metal profile part 3 are in the 1 in flange connection with corresponding joining flanges 13th of the cover sheet 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 profile part 3 limited together with the cover sheet part 5 a closed interior 15th , the Indian 1 through a bulkhead part 17th is divided. The bulkhead part 17th shows the interior 15th dividing, rectangular base wall 19th on, from the edge side rigid sheet metal tabs 21 are folded that are in joint connection 41 with the bottom of the bowl 7th as well as with the profile walls 9 of the shell-shaped sheet metal profile part 3 are. In addition, the bulkhead part is 17th via two movable functional straps 23 in adhesive connection ( 6th ) with the inside of the cover sheet part 5 . The movable functional tabs 23 can by pressing in the base wall 19th trained pressure tabs 25th adjusted between one in the 5 indicated pre-assembly position V and one in the 3 , 4th , 6th indicated assembly position Z as will be explained later using the 3 to 6th 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 25th assume a basic state with reduced cross-section without the application of force and are with an application of force (actuation force F B in the 5 ) can be converted into a state of reduced cross-section by building up an elastic restoring force. After the force is no longer applied, the pressure tabs spring 25th back to the basic state while reducing the elastic restoring force. In the basic state of the pressure tabs 25th takes the bulkhead part 17th its cross-section expanded assembly position Z ( 6th ) on. When the force is applied, the bulkhead part takes 17th on the other hand, its pre-assembly position with reduced cross-section 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 part according to the invention 17th described: So is in the 2 each of the two pressure tabs 25th by means of a sheet metal cutout 26th from the sheet metal material of the base wall 19th cut out. Each of the pressure tabs 25th is in the 2 with a material of the same material and in one piece on the sheet metal material of the base wall 19th attached strap foot 28 formed, which is flush in a base wall plane. The tab foot 28 is with a flank flank that is turned up at an angle 30th extended over a height offset Δz protrudes from the base wall level. During the joining process ( 4th and 5 ) are the two obliquely positioned tab flanks 30th the pressure tabs 25th in attachment with an auxiliary tool 55 ( 4th and 5 ) brought to the external operating 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 tabs 25th go at their respective tab foot 28 into one in the base wall 19th trained swivel web 33 ( 2 ) about, which is a tilt axis described later K defined around which the movable functional tabs 23 are pivotable or tiltable. The bulkhead part swivel web 33 goes to transition edges 37 into the functional tabs protruding from it at approximately right angles 23 over.

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 shows, are the two functional 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 ( 4th and 5 ).

In der 2 ist zudem eine Vorschubrichtung (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 ( 36 ) of the auxiliary tool 55 through the tool passage 34 indicated. With a view to a simple external application of force, the two pressure tabs are 25th with their tab flanks 30th ( 2 ) each by a transverse offset Δy offset inwards, creating a simple pressure system for the auxiliary tool 55 on the pressure tabs 25th can be done as it is later using the 4th 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.A smooth tilting movement of the movable sheet metal brackets, which will be described later 23 between the pre-assembly position V and the assembly position Z to ensure is the one in the base wall 19th trained swivel web 33 at its axial end faces (that is to say in the transverse direction y) at a distance from the profile walls 9 of the shell-shaped sheet metal profile part 3 , that is, with the formation of a clearance 32 ( 2 ) opposite the sheet metal profile part 3 connection-free.

Nachfolgend wird eine Prozessabfolge zum Zusammenbau des in der 1 gezeigten Hohlträgers 1 anhand der Fig.en 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.The following is a process sequence for assembling the in the 1 shown hollow beam 1 described with reference to Figs. 3 to 6: In a first process step ( 3 ) first the bulkhead part 17th in the shell-shaped sheet metal profile part 3 attached, by means of spot welds 41 on the profile walls 9 as well as on the bottom of the bowl 7th of the sheet metal profile part 3 . In the 3 is the bulkhead part 17th in its cross-section expanded assembly position Z , in which the bulkhead part 17th one compared to the pre-assembly position V ( 5 ) occupies 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.This is followed by an application of adhesive on the outside of the movable functional tab 23 an adhesive 43 is applied. Subsequently, in a process step ( 4th and 5 ) the half-shell-shaped profile part 3 with the cover part 5 put together. As from the 4th to 6th shows the cover part 5 a tool access port 53 through which the auxiliary tool 55 is led. The auxiliary tool 55 is by means of detachable gripping elements 56 on the cover 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 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 4th joining direction indicated by arrows) an actuating force F B on the pressure tabs 25th applied, whereby the bulkhead part 17th during the joining process ( 5 ) the pre-assembly position with reduced cross-section V occupies. In this way it is ensured that when joining the profile part 3 with the cover part 5 the bulkhead part 17th does not act as an interfering contour. When the in the 5 The pre-assembly state shown is the sheet metal profile part 7th and the cover plate part 5 on corresponding longitudinal flanges 11 , 13th at spot welds 44 joined together while the bulkhead part 17th still in its pre-assembly position Z is 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.In a subsequent process step, the auxiliary tool 55 from the pressure tabs 25th of the bulkhead part 17th removed, making the bulkhead part 17th automatically in its cross-section expanded assembly position Z springs back, in which the bulkhead part 17th with the spreading force Fs ( 1 ) resilient between the cover part 1 and the profile part 3 is pretensioned 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 4th protrudes through the tool access opening 53 in the cover part 5 a roller tappet 57 of the tool 55 through. At the end of it is a role 59 attached during the feeding of cover part 5 and tools 55 via the pressure tabs 25th of the bulkhead part 17th rolls and so does the external actuation force F B generated against their direction of formation. From the first contact with the roller tappet 57 and bulkhead part 17th springs via a swivel joint 61 roller tappets with bearings 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 tabs 25th of the bulkhead part 17th 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 auxiliary tool 55 indicated. As a result, the auxiliary tool 55 in addition to the roller tappet 59 a second role 58 on, which acts as a counter-holder. In this way, the feed device holder can be relieved, since the flow of force from the roller tappet 59 about the second role 58 can be diverted back into the feed device.

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 7th is the bulkhead part 17th shown according to a further embodiment. The structure and the functionality are identical to the bulkhead part 17th of the 1 to 6th . Therefore, reference can be made to the previous description. In contrast to the 1 to 6th are in the 7th the pressure tabs 25th not bent out of the base wall plane, but rather lie completely in the base wall plane. The auxiliary tool 55 must therefore be adjusted accordingly in order to be able to use the joining process ( 4th and 5 ) the external actuation force F B on the flat pressure tabs 25th to raise.

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 indicated can the auxiliary tool 55 for actuating the level pressure tabs 25th a short-stroke cylinder 56 exhibit. The actuation of the two pressure tabs 25th takes place via a pressure device attached to the short-stroke cylinder piston rod. The actuation of the pressure tabs 25th would have to take place in this case synchronously with the advance of the feed unit on the outer sheet (that is, profile part 3). Alternatively, on the holding arms of the inner sheet (i.e. cover part 5 ) a feed unit can be attached to the feed unit, which only triggers the inner panel to rest against the outer panel when the pressure tabs 25th 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 a further embodiment of the bulkhead part 17th shown. In contrast to the previous figures, the 8th the pressure tabs 25th with reference to the functional tabs 23 not in the transverse direction y by a transverse offset obliquely inwards. Rather, the pressure tabs are 25th in the spatial direction x aligned behind the functional tabs 23 arranged. Hence the auxiliary tool 55 with an additional transverse stroke in the transverse direction y, around the pressure points of the pressure tabs 25th 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 a detailed view is shown in which the functional tab 23 in the assembled state of the hollow beam 1 with the expansion force Fs against the inside of the cover sheet part 5 presses. According to the 9 presses the function tab 23 with interposed glass beads 61 against the cover sheet part 5 . The glass beads 61 act as spacers, the predefined adhesive gap s for the inside of the cover part and / or the functional tab 23 applied adhesive 43 ready.

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 in a further detailed view of the bulkhead part 17th a transition from that in the bulkhead base wall 19th integrated pressure tab 25th into the functional tab 23 shown. This transition is in one area 63 additionally stiffened, for example by a local structural change.

Claims (10)

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 (5) angebunden ist, dadurch gekennzeichnet, dass das Schottblechteil (17) zwei elastische Federabschnitte (25) aufweist, die beim Zusammenbau mit einer externen Betätigungskraft (FB) beaufschlagbar sind, 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 beam for a vehicle, with a half-shell-shaped profile part (3) which delimits an interior space (15) which is closed by a cover part (5), the interior space (15) of the hollow beam (1) being subdivided by means of at least one bulkhead sheet metal part (17) which, in an assembled state, is connected both on the inside on the profile part (3) and on the inside on the cover part (5), characterized in that the bulkhead sheet metal part (17) has two elastic spring sections (25) which, during assembly, are actuated by an external actuating force (F B ) can be acted upon so that the bulkhead sheet metal part (17) in the assembled state without the action of the actuating force (F B ) assumes an assembly position (Z) with enlarged cross-section, in which the bulkhead sheet metal part (17) resiliently between the cover part (5) with a spreading force (Fs) and the profile part (3) is spread apart, and that the bulkhead sheet metal part (17) assumes a preassembly position (V) with reduced cross-section when the actuating force (F B) acts, mi by means of which a joining of the profile part (3) and the cover part (5) without interfering contours is guaranteed, in which the bulkhead sheet metal part (17) still remains out of joint connection 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 zwei abgewinkelte, bewegbare Funktionslaschen (23) übergeht, die zwischen der Vormontagelage (V) und der Zusammenbaulage (Z) bewegbar ist, und/oder dass die elastischen Federabschnitte (25) Drucklaschen sind, die jede mittels eines Blech-Freischnitts (26) aus dem Blechmaterial der Basiswand (19) geschnitten sind, und dass die Drucklaschen (25) an einem Schwenksteg (33) in die abgewinkelten Funktionslaschen (23) übergehen.Hollow beam after Claim 1 , characterized in that the bulkhead sheet metal part (17) divides the hollow girder interior (15) Has base wall (19) which, on its edge side facing the cover part, merges into two angled, movable functional tabs (23) which can be moved between the pre-assembly position (V) and the assembly position (Z), and / or that the elastic spring sections (25) are pressure tabs which are each cut from the sheet metal material of the base wall (19) by means of a sheet metal cutout (26), and that the pressure tabs (25) merge into the angled functional tabs (23) at a pivot web (33). Hohlträger nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass der in der Basiswand (19) ausgebildete Schwenksteg (33) eine Kippachse (K) definiert, um die die Funktionslaschen (23) und/oder die Drucklaschen (25) zwischen der Vormontagelage (V) und der Zusammenbaulage (Z) schwenkbar sind.Hollow beam after Claim 2 , characterized in that the pivot web (33) formed in the base wall (19) defines a tilting axis (K) around which the functional tabs (23) and / or the pressure tabs (25) between the pre-assembly position (V) and the assembly position (Z ) are pivotable. Hohlträger nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Funktionslaschen (23) und die Drucklaschen (25) mit Bezug auf die Kippachse (K) jeweils 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 functional tabs (23) and the pressure tabs (25) each form a two-armed lever arm with respect to the tilting axis (K), in which the functional tab (23) is a first lever arm and the pressure tab (25) is a second lever arm is. Hohlträger nach einem der Ansprüche 2, 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Basiswand (19) neben den Funktionslaschen (23) 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 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 Drucklaschen (23, 25) zu gewährleisten.Hollow beam according to one of the Claims 2 , 3 or 4th , characterized in that the base wall (19) has, in addition to the functional tabs (23), further rigid sheet metal tabs (21) angled at the edge thereof, 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 the pivot web (33) formed in the base wall (19) is free of connection at 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 tabs (23, 25). Hohlträger nach einem der Ansprüche 2 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass im Zusammenbauzustand die Funktionslaschen (23) des Schottblechteils (17) mittels der Spreizkraft (Fs) innenseitig gegen das Deckteil (5) drücken, und zwar unter Zwischenlage eines Abstandhalters (61), der einen vordefinierten Klebspalt (s) für einen auf die Deckteil-Innenseite und/oder Funktionslaschen (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 tabs (23) of the bulkhead part (17) press against the inside of the cover part (5) by means of the spreading force (Fs), with the interposition of a spacer (61) which creates a predefined adhesive gap (s) for an adhesive (43) applied to the inside of the cover part and / or functional tabs (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 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 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) raised from it with outwardly angled joining flanges (11), and / or that, in a pre-assembly state, the bulkhead sheet metal 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 the bulkhead sheet metal part (17) is still under the action of an actuating force (F B ) apart from the joint connection with the cover part (5), in order to ensure a perfect joining of the profile part (3) with the cover part (5) without interfering contours. 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 applied to the pressure tabs (25) of the bulkhead part (17) with an auxiliary tool (55), and 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 pre-assembly 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 removing the auxiliary tool (55) the bulkhead part (17) automatically jumps into its assembly position (Z), in which a joint of the bulkhead part (17) with the cover part (5) is automatically established. 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 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 sheet metal 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 assembled, characterized in that in the second process step when assembling the profile part (3) with the cover part (5), the bulkhead sheet metal part (17) is converted into its reduced cross-section preassembly position (V) by exerting an external actuating force (F B ), in which the bulkhead part joining contour (23) is not yet in a joining connection with the cover part (5), and that in a third process step the bulkhead part (17 ) is relieved of the external actuating force (F B ), whereby the bulkhead part (17) automatically moves into its cross-section expanded assembly position (Z) springs back and an adhesive connection with the cover part (5) can be produced.
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