DE102019201415A1

DE102019201415A1 - Karosserieteil und Verfahren zum Herstellen eines Karosserieteils

Info

Publication number: DE102019201415A1
Application number: DE102019201415.1A
Authority: DE
Inventors: Anja Jäschke; Elisabeth Kammermeier; Stefan Heinz; Jörg Kramer
Original assignee: Audi AG; Joma Polytec GmbH
Current assignee: Audi AG; Joma Polytec GmbH
Priority date: 2019-02-05
Filing date: 2019-02-05
Publication date: 2020-08-06
Anticipated expiration: 2039-02-06
Also published as: DE102019201415B4

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Karosserieteil (1) mit einem länglichen Außenteilprofil (3) und einem damit verbundenen länglichen Innenteilprofil (5), welche derart angeordnet sind, dass zwischen dem länglichen Außenteilprofil (3) und dem länglichen Innenteilprofil (5) ein Hohlraum (7) ausgebildet ist, und ein Verfahren zur Herstellung eines solchen Karosserieteils. Erfindungsgemäß ist in den Hohlraum (7) ein Trägerprofil (10) eingebracht, an welchem ein Verstärkungsschaumteil (14) angeordnet ist, wobei das Trägerprofil (10) mit dem länglichen Außenteilprofil (3) und/oder dem länglichen Innenteilprofil (5) verbunden ist.

Description

Die Erfindung betrifft ein Karosserieteil gemäß der Gattung des Patentanspruchs 1. Des Weiteren betrifft die Erfindung ein Verfahren zum Herstellen eines solchen Karosserieteils.
Karosserieteile mit einem länglichen Außenteilprofil und einem damit verbundenen länglichen Innenteilprofil, welche derart angeordnet sind, dass zwischen dem länglichen Außenteilprofil und dem länglichen Innenteilprofil ein Hohlraum ausgebildet wird, sind in zahlreichen Variationen bekannt. Diese Karosserieteile können beispielsweise als Bodenseitenschweller, A-, B- oder C-Säule ausgeführt und eingesetzt werden.
Aus der DE 195 38 844 C2 ist ein Karosserieseitenteil für ein Kraftfahrzeug bekannt, welches beispielsweise als Bodenseitenschweller, A-, B- oder C-Säule ausgeführt werden kann. Das Seitenteil weist ein Hohlprofil mit mindestens einer Hohlkammer auf. An der Außenwand des Hohlprofils befindet sich eine an die Kontur des Fahrzeugs angepasste Außenhaut, wodurch eine weitere Hohlkammer entsteht. Diese ist mindestens teilweise mit einem dämpfenden Material (Absorptionsmaterial) ausgefüllt. Dadurch kann die Kraft auf das Hohlprofil gedämpft werden. Des Weiteren sind das Hohlprofil, die Außenhaut und das Absorptionsmaterial so aufeinander abgestimmt, dass das Hohlprofil bis zu einer bestimmten Aufprallgeschwindigkeit keine Materialverformung aufweist. Als nachteilig kann dabei angesehen werden, dass das Absorptionsmaterial nur eingeschoben wird. Dadurch liegt keine Haftung zwischen der Außenhaut und dem Absorptionsmaterial vor, so dass das Absorptionsmaterial am Punkt der Energieaufnahme brechen kann und ohne viel Energie aufzunehmen auseinander gedrückt werden kann. Zudem ist das Karosserieseitenteil durch die dünne Außenhaut anfällig für Schäden ist. Bereits kleine Krafteinwirkungen führen zu Schäden die eine Strukturschwächung zur Folge haben können, bzw. durch eine Reparatur behoben werden müssen.
Aus der DE 10 2012 024 836 A1 sind ein gattungsgemäßes Seitenteil für eine Kraftfahrzeugkarosserie und ein Verfahren zum Herstellen eines Seitenteils für eine Kraftfahrzeugkarosserie bekannt. Das Seitenteil besteht aus einem Außenseitenteil, welches dem Fahrzeugäußeren zugewandt ist, einem daran befestigten Innenseitenteil, welches dem Fahrzeuginneren zugewandt ist, und einem Schaum als Füllstoff. Das Außenseitenteil ist ein duktiles Bauteil und das Innenbauteil ist zumindest teilweise mit Schaum gefüllt. Als nachteilig kann dabei angesehen werden, dass das Schäumen nach dem Verbindungsprozess erfolgt und dies in der Montage erfolgen muss. Dadurch kann es nach dem Verbindungsprozess und vor dem Schäumen zum Auffedern des Blechprofils kommen, wodurch Toleranzen nicht eingehalten werden können. Außerdem birgt das Schäumen in der Montagelinie viele Nachteile. Durchbrüche oder Löcher im Profil müssen abgedichtet werden. Ansonsten kommt es zur Verschmutzung der Karosse durch Schaumaustritt, beispielsweise am Bauteilende was zu Ausschuss bzw. zu Nacharbeitskosten für die Reinigung führt. Des Weiteren ist ein Schäumen in der Montagelinie ein ungünstiger Fertigungsablauf, da es einen erheblichen Mehraufwand bedeutet.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zu Grunde, ein Karosserieteil und ein Verfahren zum Herstellen eines solchen Karosserieteils bereitzustellen, welches bei kostengünstiger Herstellung ein verbessertes Crashverhalten aufweist.
Diese Aufgabe wird durch ein Karosserieteil mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1 und durch ein Verfahren zum Herstellen eines solchen Karosserieteils mit den Merkmalen des Patentanspruchs 11 gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen mit zweckmäßigen Weiterbildungen der Erfindung sind in den abhängigen Patentansprüchen angegeben.
Um ein Karosserieteil mit einem länglichen Außenteilprofil und einem damit verbundenen länglichen Innenteilprofil bereitzustellen, welches bei kostengünstiger Herstellung ein verbessertes Crashverhalten aufweist, ist in einen Hohlraum, welcher zwischen dem länglichen Außenteilprofil und dem länglichen Innenteilprofil ausgebildet ist, ein Trägerprofil eingebracht, an welchem ein Verstärkungsschaumteil angeordnet ist. Zudem ist das Trägerprofil mit dem länglichen Außenteilprofil und/oder dem länglichen Innenteilprofil verbunden.
Zudem wird ein Verfahren zum Herstellen eines solchen Karosserieteils vorgeschlagen. Das Verfahren umfasst die Schritte: Bereitstellen eines länglichen Außenteilprofils und eines länglichen Innenteilprofils. Bereitstellen eines Trägerprofils und Anordnen eines Verstärkungsschaumteils am Trägerprofil. Verbinden des Trägerprofils mit dem länglichen Außenteilprofil und/oder dem länglichen Innenteilprofil. Bedarfsweise wird des längliche Außenteilprofil mit dem länglichen Innenteilprofil verbunden.
Das erfindungsgemäße Karosserieteil unterscheidet sich dadurch von den bekannten Karosserieteilen, dass das Verstärkungsschaumteil über das Trägerprofil mit dem Außenteilprofil oder dem Innenteilprofil oder mit dem Außenteilprofil und dem Innenteilprofil verbunden ist. Die Verbindung zwischen dem Trägerprofil und dem Außenteilprofil und/oder dem Innenteilprofil kann kraft-, form- und/oder stoffschlüssig, beispielsweise als Klebeverbindung, Schweißverbindung oder als eine mechanische Verbindung ausgeführt werden. Dadurch haftet das Trägerprofil besser als Schaum am Metall des Außenteilprofils und/oder Innenteilprofils, da am Trägerprofil aus Metall oder Kunststoff keine „Luftlöcher“ ohne Material wie bei einem Schaumteil vorliegen. Da das Verstärkungsschaumteil nicht mehr durch ein direktes Einspritzen in den zwischen dem Außenteilprofil und dem Innenteilprofil ausgebildeten Hohlraum erzeugt wird, sondern mit dem Trägerprofil in einer externen Maschine hergestellt wird, wird im Vergleich mit dem Stand der Technik ein einfacheres Maschinenkonzept ermöglicht. Ein weiterer Vorteil der externen Herstellung des Trägerprofils und des Verstärkungsschaumteils ist die damit mögliche Komplexität der Geometrie des Trägerprofils und des Verstärkungsschaumteils.
Dies kann beispielsweise durch ein Schaumspritzgussverfahren umgesetzt werden. Außerdem können das Trägerprofil und das Verstärkungsschaumteil auch simuliert optimiert hergestellt werden. So können beispielsweise Aussparungen zur gezielten Verstärkung des Karosserieteils oder eine Wabenstruktur für das Trägerprofil und/oder das Verstärkungsschaumteil vorgesehen werden. Zudem können durch die externe Herstellung des Trägerprofils und des Verstärkungsschaumteils Verschmutzungen der Karosserie und korrespondierende Nacharbeitskosten vermieden werden. Des Weiteren können niedrigere Restblocklängen des Karosserieteils nach einem Crash realisiert werden, was sich vorteilhaft auf die Fahrzeugauslegung auswirkt.
In vorteilhafter Ausgestaltung des Karosserieteils kann das Trägerprofil als Trennelement zwischen dem Außenteilprofil und dem Innenteilprofil angeordnet werden und den Hohlraum in zwei Teilhohlräume aufteilen. Hierbei kann das Verstärkungsschaumteil in einem zwischen dem Trägerprofil und dem Innenteilprofil ausgebildeten ersten Teilhohlraum angeordnet werden. Das bedeutet, dass das Verstärkungsschaumteil im Innenteilprofilnahen Hohlraum angeordnet ist.
In weiterer vorteilhafter Ausgestaltung des Karosserieteils kann das Trägerprofil als U-förmige Verstärkung des Außenteilprofils ausgeführt werden, so dass der zwischen dem Trägerprofil und dem Innenteilprofil ausgebildete erste Teilhohlraum wesentlich größer als ein zwischen dem Außenteilprofil und dem Trägerprofil ausgebildeten zweiten Teilhohlraum ist. Dadurch können die mechanischen Eigenschaften des Außenteilprofils und die Energieaufnahme des Karosserieteils im Crashfall verbessert werden.
In weiterer vorteilhafter Ausgestaltung des Karosserieteils kann das Trägerprofil als Pultrusions- oder Extrusionsprofil ausgeführt werden. Das Pultrusions- oder Extrusionsprofil kann zur Umsetzung des Leichtbaugedankens vorzugsweise als Kunststoffbauteil oder als faserverstärktes Kunststoffbauteil ausgeführt werden. Alternativ kann das Trägerprofil als Schweißbaugruppe aus umgeformten Blechteilen ausgeführt werden. Gerade für Nischenfahrzeuge können bei einer solchen einfacheren Ausführung des Trägerprofils Kosten für Investition und bei der Herstellung der fertigungstechnischen aufwendigen Extrusionsprofile eingespart werden.
In weiterer vorteilhafter Ausgestaltung des Karosserieteils kann das in das Verstärkungsschaumteil mindestens ein Hohlraum und/oder crashabsorbierende Mittel integriert werden. Als crashabsorbierende Mittel können beispielsweise geeignete Füllstoffe oder Hohlprofile wie Rohre in das Verstärkungsschaumteil integriert werden, welche das Verstärkungsschaumteil zusätzlich verstärken können.
In weiterer vorteilhafter Ausgestaltung des Karosserieteils kann das Verstärkungsschaumteil ein Extrusionsschaumteil oder ein Partikelschaumteil sein. Hierbei kann das Verstärkungsschaumteil in einem gemeinsamen Fertigungsprozess an das Extrusionsprofil angeformt werden. Alternativ kann das Verstärkungsschaumteil mit dem Trägerprofil stoffschlüssig verbunden werden. Bevorzugt wird als Material für das Verstärkungsschaumteil Partikelschaum eingesetzt. Dieser weist bessere mechanische Eigenschaften als beispielsweise ein Zweikomponentenschaum auf. Das hergestellte Verstärkungsschaumteil kann dann bevorzugt mittels Laserschweißen mit dem Trägerprofil stoffschlüssig verbunden. Zudem können Verstärkungsschaumteil bzw. das Trägerprofil aus mehreren miteinander verschweißten Bauteilen gebildet werden, was die Möglichkeiten der Geometrie der Konstruktion nochmals erhöht. Durch eine gezielte Schweißnahtauslegung können auch bewusst „Sollbruchstellen“ bzw. „Versagensbereiche“ ohne Haftung integriert werden, um die Verformung im Crashfall gezielt auszulegen. Der eingesetzte Schaum ist temperaturbeständig. Dadurch kann das Trägerprofil mit dem Verstärkungsschaumteil im Karosseriebau verbaut werden und durch die nachfolgende KTL Behandlung (KTL: kathodische Tauchlackierung) im Ofen nochmals zusätzlich ausgehärtet werden und eine bessere Anhaftung erzeugt werden. Dadurch können auch Toleranzen der Blechbauteile ausgeglichen werden.
In weiterer vorteilhafter Ausgestaltung des Karosserieteils können das Außenteilprofil und/oder das Innenteilprofil als Stahlprofil oder als Leichtmetallprofil oder als faserverstärktes Kunststoffprofil ausgeführt werden. Vorzugsweise werden die Profile zur Umsetzung des Leichtbaugedankens aus einem Leichtmetall, wie Aluminium, Magnesium usw., oder einem anderen geeigneten duktilen Material hergestellt.
In vorteilhafter Ausgestaltung des Verfahrens kann das Verstärkungsschaumteil mittels einer Schweißverbindung oder einer Klebeverbindung stoffschlüssig mit dem Trägerprofil verbunden werden. Um ein definiertes Deformationsverhalten vorgeben zu können, kann die stoffschlüssige Verbindung zwischen dem Verstärkungsschaumteil und dem Trägerprofil mit Sollbruchstellen ausgeführt werden. Hierbei wird unter einer Sollbruchstelle allgemein ein Versagensbereich verstanden, da die Verbindung nicht unbedingt brechen muss, sondern auch nur mehr als andere Bereiche der Verbindung nachgeben kann.
In weiterer vorteilhafter Ausgestaltung des Verfahrens kann das Trägerprofil als Pultrusions- oder Extrusionsprofil aus Kunststoff oder aus faserverstärktem Kunststoff hergestellt werden.
Die vorstehend in der Beschreibung genannten Merkmale und Merkmalskombinationen sowie die nachfolgend in der Figurenbeschreibung genannten und/oder in den Figuren alleine gezeigten Merkmale und Merkmalskombinationen sind nicht nur in der jeweils angegebenen Kombination, sondern auch in anderen Kombinationen oder in Alleinstellung verwendbar, ohne den Rahmen der Erfindung zu verlassen. Es sind somit auch Ausführungen als von der Erfindung umfasst und offenbart anzusehen, die in den Figuren nicht explizit gezeigt oder erläutert sind, jedoch durch separierte Merkmalskombinationen aus den erläuterten Ausführungen hervorgehen und erzeugbar sind.
Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in der Zeichnung dargestellt und werden in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert. In der Zeichnung bezeichnen gleiche Bezugszeichen Komponenten bzw. Elemente, die gleiche bzw. analoge Funktionen ausführen. Hierbei zeigen:

1 eine schematische Schnittdarstellung eines ersten Ausführungsbeispiels eines erfindungsgemäßen Karosserieteils;
2 eine schematische Schnittdarstellung eines zweiten Ausführungsbeispiels eines erfindungsgemäßen Karosserieteils;
3 eine schematische Schnittdarstellung eines dritten Ausführungsbeispiels eines erfindungsgemäßen Karosserieteils;
4 eine schematische Schnittdarstellung eines vierten Ausführungsbeispiels eines erfindungsgemäßen Karosserieteils;
5 eine schematische Schnittdarstellung eines ersten Ausführungsbeispiels eines erfindungsgemäßen Karosserieteils; und
6 ein schematisches Flussdiagramm eines Ausführungsbeispiels eines erfindungsgemäßen Verfahrens zum Herstellen eines Karosserieteils.

Wie aus 1 bis 5 ersichtlich ist, weist das Karosserieteil 1, 1A, 1B, 1C, 1D, 1E in den dargestellten Ausführungsbeispielen jeweils ein längliches Außenteilprofil 3 und ein damit verbundenes längliches Innenteilprofil 5 auf, welche derart angeordnet sind, dass zwischen dem länglichen Außenteilprofil 3 und dem länglichen Innenteilprofil 5 ein Hohlraum 7 ausgebildet ist.
Erfindungsgemäß ist in den Hohlraum 7 ein Trägerprofil 10 eingebracht, an welchem ein Verstärkungsschaumteil 14, 14A, 14B, 14C, 14D, 14E angeordnet ist, wobei das Trägerprofil 10 mit dem länglichen Außenteilprofil 3 und/oder dem länglichen Innenteilprofil 5 verbunden ist.
Wie aus 1 bis 5 weiter ersichtlich ist, ist das Trägerprofil 10 in den dargestellten Ausführungsbeispielen des Karosserieteils 1, 1A, 1B, 1C, 1D, 1E als Trennelement zwischen dem Außenteilprofil 3 und dem Innenteilprofil 5 angeordnet und teilt den Hohlraum 7 in zwei Teilhohlräume 7.1, 7.2 auf. Hierbei ist das Verstärkungsschaumteil 14, 14A, 14B, 14C, 14D, 14E in einem zwischen dem Trägerprofil 10 und dem Innenteilprofil 5 ausgebildeten ersten Teilhohlraum 7.1 angeordnet.
In den dargestellten Ausführungsbeispielen des Karosserieteils 1, 1A, 1B, 1C, 1D, 1E ist das Trägerprofil 10 jeweils als Pultrusions- oder Extrusionsprofil 10A, 10B, 10C, 10D aus einem Kunststoff oder aus einem faserverstärkten Kunststoff ausgeführt. Bei einem alternativen nicht dargestellten Ausführungsbeispiel ist das Trägerprofil 10 als Schweißbaugruppe aus umgeformten Blechteilen ausgeführt.
Das Außenteilprofil 3 und das Innenteilprofil 5 sind in den dargestellten Ausführungsbeispielen des Karosserieteils 1, 1A, 1B, 1C, 1D, 1E jeweils als Leichtmetallprofil, vorzugsweise aus einem Aluminiumprofil hergestellt. Selbstverständlich können das Außenteilprofil 3 und das Innenteilprofil 5 auch aus anderen geeigneten Materialien hergestellt werden. So ist bei einem nicht dargestellten Ausführungsbeispiel des Karosserieteils 1 das Außenteilprofil 3 als Stahlprofil und das Innenteilprofil 5 als faserverstärktes Kunststoffprofil ausgeführt. Zudem können auch beide Profile als Stahlprofile oder als faserverstärkte Kunststoffprofile ausgeführt werden.
Wie aus 1 bis 5 weiter ersichtlich ist, ist das Pultrusions- oder Extrusionsprofil 10, 10A, 10B, 10C, 10D in Längsrichtung x über seine gesamte Länge an äußeren Verbindungsbereichen 9 mit dem Außenteilprofil 3 und dem Innenteilprofil 5 verbunden und deckt das Außenteilprofil 3 bzw. das Innenteilprofil 5 ab. Dadurch ist der zwischen dem Außenteilprofil 3 und dem Innenteilprofil 5 gebildete Hohlraum 7 in zwei Teilhohlräume 7.1, 7.2 aufgeteilt. Hierbei ist das Verstärkungsschaumteil 14, 14A, 14B, 14C, 14D, 14E in dem zwischen dem Pultrusions- oder Extrusionsprofil 10A, 10B, 10C, 10D und dem Innenteilprofil 5 ausgebildeten ersten Teilhohlraum 7.1 angeordnet und ein zwischen dem Pultrusions- oder Extrusionsprofil 10A, 10B, 10C, 10D und dem Außenteilprofil 3 ausgebildeter zweiten Teilhohlraum 7.2 ist in den dargestellten Ausführungsbeispielen nicht gefüllt. Selbstverständlich kann das Pultrusions- oder Extrusionsprofil 10A, 10B, 10C, 10D bzw. das Trägerprofil 10 auch nur mit dem Außenteilprofil 3 oder nur mit dem Innenteilprofil 5 verbunden werden.
Das Verstärkungsschaumteil 14, 14A, 14B, 14C, 14D, 14E ist in den dargestellten Ausführungsbeispielen des Karosserieteils 1, 1A, 1B, 1C, 1D, 1E als Extrusionsschaumteil oder als Partikelschaumteil ausgeführt.
Wie aus 1 weiter ersichtlich ist, weist das als Pultrusions- oder Extrusionsprofil 10A ausgeführte Trägerprofil 10 im dargestellten ersten Ausführungsbeispiel des Karosserieteils 1A drei durchgängige Kammern 12 auf, welche in Hochrichtung z durch Stege voneinander getrennt sind. Das Verstärkungsschaumteil 14A ist im dargestellten ersten Ausführungsbeispiel des Karosserieteils 1A als Extrusionsschaumteil ausgeführt, welches in einem gemeinsamen Fertigungsprozess an das Pultrusions- oder Extrusionsprofil 10A angeformt wird. Zusätzlich kann das Verstärkungsschaumteil 14A an einer oder mehreren Verbindungsstellen, beispielsweise über eine Laserschweißung mit dem Innenteilprofil 5 verbunden werden.
Wie aus 2 weiter ersichtlich ist, weist das als Pultrusions- oder Extrusionsprofil 10B ausgeführte Trägerprofil 10 im dargestellten zweiten Ausführungsbeispiel des Karosserieteils 1B zwei durchgängige Kammern 12 auf. Hierbei ist eine erste Kammer 12 an einem oberen Endbereich ausgebildet und eine zweite Kammer 12 ist an einem unteren Endbereich angeordnet. Der Freiraum zwischen den beiden Kammern 12 in Hochrichtung z ist durch das Verstärkungsschaumteil 14B ausgefüllt. Das Verstärkungsschaumteil 14B ist im dargestellten zweiten Ausführungsbeispiel des Karosserieteils 1B als Partikelschaumteil ausgeführt, welches stoffschlüssig mit dem Pultrusions- oder Extrusionsprofil 10B verbunden ist. Im dargestellten zweiten Ausführungsbeispiel des Karosserieteils 1B wird das Verstärkungsschaumteil 14B während der Herstellung mittels einer Schweißverbindung stoffschlüssig mit dem Pultrusions- oder Extrusionsprofil 10B verbunden. Im dargestellten zweiten Ausführungsbeispiel des Karosserieteils 1B wird die stoffschlüssige Verbindung zwischen dem Verstärkungsschaumteil 14B und dem Pultrusions- oder Extrusionsprofil 10B mit Sollbruchstellen ausgeführt, um das Deformationsverhalten des Karosserieteils 1B gezielt vorgeben zu können. Bei einem alternativen nicht dargestellten Ausführungsbeispiel des Karosserieteils 1 ist die Schweißverbindung ohne Sollbruchstellen ausgeführt. Als weitere mögliche Alternative kann die stoffschlüssige Verbindung zwischen dem Verstärkungsschaumteil 14B und dem Pultrusions- oder Extrusionsprofil 10B als Klebeverbindung ausgeführt werden. Zusätzlich kann das Verstärkungsschaumteil 14B an einer oder mehreren Verbindungsstellen, beispielsweise über eine Laserschweißung mit dem Innenteilprofil 5 verbunden werden.
Wie aus 3 weiter ersichtlich ist, weist das als Pultrusions- oder Extrusionsprofil 10C ausgeführte Trägerprofil 10 im dargestellten dritten Ausführungsbeispiel des Karosserieteils 1C analog zum zweiten Ausführungsbeispiel zwei durchgängige Kammern 12 auf. Hierbei ist eine erste Kammer 12 an einem oberen Endbereich ausgebildet und eine zweite Kammer 12 ist an einem unteren Endbereich ausgebildet. Der Freiraum zwischen den beiden Kammern 12 in Hochrichtung z ist durch das Verstärkungsschaumteil 14C ausgefüllt. Analog zum ersten Ausführungsbeispiel ist das Verstärkungsschaumteil 14C im dargestellten dritten Ausführungsbeispiel des Karosserieteils 1C als Extrusionsschaumteil ausgeführt, welches in einem gemeinsamen Fertigungsprozess an das Pultrusions- oder Extrusionsprofil 10C angeformt wird. Zusätzlich sind in das Verstärkungsschaumteil 14C mehrere Hohlräume 16 integriert, über welche ein gewünschtes Deformationsverhalten des Verstärkungsschaumteils 14C und damit des Karosserieteils 1C vorgegeben werden kann. Zudem reduziert sich durch die Hohlräume 5 im Verstärkungsschaumteil 14C die Restblocklänge im Crashfall. Analog zu den anderen Ausführungsbeispielen kann das Verstärkungsschaumteil 14C an einer oder mehreren Verbindungsstellen, beispielsweise über eine Laserschweißung mit dem Innenteilprofil 5 verbunden werden.
Wie aus 4 weiter ersichtlich ist, entspricht die Ausführung des als Pultrusions- oder Extrusionsprofil 10C ausgeführten Trägerprofils 10 im dargestellten vierten Ausführungsbeispiel des Karosserieteils 1D der Ausführung des Pultrusions- oder Extrusionsprofils 10C im dritten Ausführungsbeispiel. Analog zum dritten Ausführungsbeispiel ist das Verstärkungsschaumteil 14D im dargestellten vierten Ausführungsbeispiel des Karosserieteils 1D als Extrusionsschaumteil ausgeführt, welches in einem gemeinsamen Fertigungsprozess an das Pultrusions- oder Extrusionsprofil 10C angeformt wird. Im Unterschied zum dritten Ausführungsbeispiel sind in das Verstärkungsschaumteil 14D im dargestellten vierten Ausführungsbeispiel des Karosserieteils 1D crashabsorbierende Mittel zur Verstärkung integriert. Die crashabsorbierenden Mittel sind hier als Verstärkungsrohr 17 ausgeführt. Alternativ können beispielsweise geeignete Füllstoffe oder Hohlprofile mit einer anderen Form als crashabsorbierende Mittel in das Verstärkungsschaumteil 14D integriert werden, welche das Verstärkungsschaumteil 14D zusätzlich verstärken können. Zudem reduziert sich durch das Verstärkungsrohr 17 im Verstärkungsschaumteil 14D die Restblocklänge im Crashfall. Analog zu den anderen Ausführungsbeispielen kann das Verstärkungsschaumteil 14D an einer oder mehreren Verbindungsstellen, beispielsweise über eine Laserschweißung mit dem Innenteilprofil 5 verbunden werden.
Wie aus 5 weiter ersichtlich ist, ist das als Pultrusions- oder Extrusionsprofil 10D ausgeführte Trägerprofil 10 im dargestellten fünften Ausführungsbeispiel des Karosserieteils 1E als U-förmige Verstärkung des Außenteilprofils 3 ausgeführt, so dass der zwischen dem Pultrusions- oder Extrusionsprofil 10D und dem Innenteilprofil 5 ausgebildete erste Teilhohlraum 7.2 wesentlich größer als der zwischen dem Außenteilprofil 2 und dem Pultrusions- oder Extrusionsprofil 10D ausgebildete zweiten Teilhohlraum 7.1 ist. Zudem ist das Pultrusions- oder Extrusionsprofil 10D im dargestellten fünften Ausführungsbeispiel zusätzlich zu den äußeren Verbindungsbereichen 9, an welchen das Pultrusions- oder Extrusionsprofil 10D mit dem Außenteilprofil 3 und dem Innenteilprofil 5 verbunden ist, an einem mittleren Verbindungsbereich 9A mit dem Außenteilprofil 3 verbunden. Das Verstärkungsschaumteil 14E ist im dargestellten fünften Ausführungsbeispiel des Karosserieteils 1E analog zum zweiten Ausführungsbeispiel als Partikelschaumteil ausgeführt, welches stoffschlüssig mit dem Pultrusions- oder Extrusionsprofil 10D verbunden ist. Analog zum zweiten Ausführungsbeispiel wird das Verstärkungsschaumteil 14E während der Herstellung mittels einer Schweißverbindung stoffschlüssig mit dem Pultrusions- oder Extrusionsprofil 10D verbunden. Im dargestellten fünften Ausführungsbeispiel des Karosserieteils 1E wird die stoffschlüssige Verbindung zwischen dem Verstärkungsschaumteil 14E und dem Pultrusions- oder Extrusionsprofil 10D mit Sollbruchstellen ausgeführt, um das Deformationsverhalten des Karosserieteils 1E gezielt vorgeben zu können. Bei einem alternativen nicht dargestellten Ausführungsbeispiel ist die Schweißverbindung ohne Sollbruchstellen ausgeführt. Als weitere mögliche Alternative kann die stoffschlüssige Verbindung zwischen dem Verstärkungsschaumteil 14E und dem Pultrusions- oder Extrusionsprofil 10D als Klebeverbindung ausgeführt werden.
Wie aus 6 weiter ersichtlich ist, erfolgt in einem Schritt S100 des erfindungsgemäßen Verfahrens 100 zum Herstellen eines Karosserieteils 1, 1A, 1B, 1C, 1D, 1E eine Bereitstellung eines länglichen Außenteilprofils 3 und eines länglichen Innenteilprofils 5. In einem Schritt S110 wird ein Trägerprofil 10 bereitgestellt. Im Schritt S120 wird ein Verstärkungsschaumteil 14, 14A, 14B, 14C, 14D, 14E am Trägerprofil 10 angeordnet und im Schritt S140 erfolgt eine Verbindung des Trägerprofils 10 mit dem länglichen Außenteilprofil 3 und/oder dem länglichen Innenteilprofil 5. In einem gestrichelt dargestellten Schritt S140 erfolgt ein bedarfsweises Verbinden des länglichen Außenteilprofils 3 mit dem länglichen Innenteilprofil 5.
Hierbei kann das Verstärkungsschaumteil 14, 14A, 14B, 14C, 14D, 14E mittels einer Schweißverbindung oder einer Klebeverbindung stoffschlüssig mit dem Trägerprofil 10 verbunden werden. Zudem kann die stoffschlüssige Verbindung mit Sollbruchstellen ausgeführt werden.
Im dargestellten Ausführungsbeispiel des Verfahrens wird das Trägerprofil 10 als Pultrusions- oder Extrusionsprofil 10A, 10B, 10C, 10D aus Kunststoff oder aus faserverstärktem Kunststoff hergestellt.
Ausführungsformen der erfindungsgemäßen Karosserieteile 1, 1A, 1B, 1C, 1D, 1E können beispielsweise als Schweller oder bei A-, B- oder C-Säule eingesetzt werden und ermöglichen in vorteilhafter Weise eine Optimierung des Crashverhaltens.
Bezugszeichenliste

1, 1A, 1B, 1C, 1D, 1E: Karosserieteil
3: Außenteilprofil
5: Innenteilprofil
7: Hohlraum
9, 9A: Verbindungsbereich
10: Trägerprofil
10A, 10B, 10C, 10D: Pultrusions- oder Extrusionsprofil
12: Kammer
14, 14A, 14B, 14C, 14D, 14E: Verstärkungsschaumteil
16: Hohlraum
17: Verstärkungsrohr
18: Verbindung
100: Verfahren zum Herstellen eines Karosserieteils
S110 bis S140: Verfahrensschritt
x: Längsrichtung
y: Querrichtung
z: Hochrichtung

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

DE 19538844 C2 [0003]
DE 102012024836 A1 [0004]

Claims

Karosserieteil (1) mit einem länglichen Außenteilprofil (3) und einem damit verbundenen länglichen Innenteilprofil (5), welche derart angeordnet sind, dass zwischen dem länglichen Außenteilprofil (3) und dem länglichen Innenteilprofil (5) ein Hohlraum (7) ausgebildet ist, dadurch gekennzeichnet, dass in den Hohlraum (7) ein Trägerprofil (10) eingebracht ist, an welchem ein Verstärkungsschaumteil (14) angeordnet ist, wobei das Trägerprofil (10) mit dem länglichen Außenteilprofil (3) und/oder dem länglichen Innenteilprofil (5) verbunden ist.
Karosserieteil nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Trägerprofil (10) als Trennelement zwischen dem Außenteilprofil (3) und dem Innenteilprofil (5) angeordnet ist und den Hohlraum (7) in zwei Teilhohlräume (7.1, 7.2) aufteilt, wobei das Verstärkungsschaumteil (14) in einem zwischen dem Trägerprofil (10) und dem Innenteilprofil (5) ausgebildeten ersten Teilhohlraum (7.1) angeordnet ist.
Karosserieteil nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Trägerprofil (10) als U-förmige Verstärkung des Außenteilprofils (3) ausgeführt ist, so dass der zwischen dem Trägerprofil (10) und dem Innenteilprofil (5) ausgebildete erste Teilhohlraum (7.2) wesentlich größer als ein zwischen dem Außenteilprofil (2) und dem Trägerprofil (10) ausgebildeten zweiten Teilhohlraum (7.1) ist.
Karosserieteil (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass das Trägerprofil (10) als Pultrusions- oder Extrusionsprofil (10A, 10B, 10C, 10D) ausgeführt ist.
Karosserieteil (1) nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass dass das Pultrusions- oder Extrusionsprofil (10A, 10B, 10C, 10D) als Kunststoffbauteil oder als faserverstärktes Kunststoffbauteil ausgeführt ist.
Karosserieteil (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass dass das Trägerprofil (10) als Schweißbaugruppe aus umgeformten Blechteilen ausgeführt ist.
Karosserieteil (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass das in das Verstärkungsschaumteil (14) mindestens ein Hohlraum (16) und/oder crashabsorbierende Mittel integriert sind.
Karosserieteil (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass das Verstärkungsschaumteil (14) ein Extrusionsschaumteil oder ein Partikelschaumteil ist.
Karosserieteil (1) nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass das Verstärkungsschaumteil (14) in einem gemeinsamen Fertigungsprozess an das Pultrusions- oder Extrusionsprofil (10A, 10B, 10C, 10D) angeformt ist.
Karosserieteil (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass das Verstärkungsschaumteil (14) mit dem Trägerprofil (10) stoffschlüssig verbunden ist.
Karosserieteil (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass das Außenteilprofil (3) und/oder das Innenteilprofil (5) als Stahlprofil oder als Leichtmetallprofil oder als faserverstärktes Kunststoffprofil ausgeführt sind.
Verfahren zum Herstellen eines Karosserieteils nach einem der Ansprüche 1 bis 11, gekennzeichnet durch folgende Schritte: Bereitstellen eines länglichen Außenteilprofils (3) und eines länglichen Innenteilprofils (5), Bereitstellen eines Trägerprofils (10), Anordnen eines Verstärkungsschaumteils (14) am Trägerprofil (10), Verbinden des Trägerprofils (10) mit dem länglichen Außenteilprofil (3) und/oder dem länglichen Innenteilprofil (5), bedarfsweise Verbinden des länglichen Außenteilprofils (3) mit dem länglichen Innenteilprofil (5).
Verfahren nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass das Verstärkungsschaumteil (14) mittels einer Schweißverbindung oder einer Klebeverbindung stoffschlüssig mit dem Trägerprofil (10) verbunden wird.
Verfahren nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass die stoffschlüssige Verbindung mit Sollbruchstellen ausgeführt wird.
Verfahren nach einem der Ansprüche 12 bis 14, dadurch gekennzeichnet, dass das Trägerprofil (10) als Pultrusions- oder Extrusionsprofil (10A, 10B, 10C, 10D) aus Kunststoff oder aus faserverstärktem Kunststoff hergestellt wird.