DE10324275B3 - Wagenheberkonsole und Verfahren zu deren Herstellung - Google Patents

Abstract

Die Erfindung berifft eine Wagenheberkonsole (12) für ein Kraftwerkzeug, welche an einem Schweller des Kraftfahrzeuges mit Flanschen fixiert ist und eine Öffnung (16) für eine Aufnahme aufweist, an der ein Wagenheber ansetzbar ist, und ein Verfahren zur Herstellung der Konsole (12). Um die Herstellung und Ausbildung der Konsole (12) zu vereinfachen, ohne dass in ihrer Stabilität Einbußen hingenommen werden müssen, wird vorgeschlagen, dass die Konsole (12) aus einem rohrabschnittartigen Hohlprofil (6) und einem Deckel (13) gebildet ist, der am schwellerfernen Ende (10) des Hohlprofils (6) unter Abdeckung des Endes (10) befestigt ist und der die Öffnung (16) für die Aufnahme besitzt.

Description

• Die Erfindung betrifft eine Wagenheberkonsole nach dem Oberbegriff des Patentanspruches 1 und ein Verfahren zu deren Herstellung nach dem Oberbegriff des Patentanspruches 5.
• Eine gattungsgemäße Konsole bzw. ein gattungsgemäßes Verfahren ist aus der DE 195 28 309 C2 bekannt. Die dort beschriebene Konsole ist aus einer Blechschalenkonstruktion gebildet und weist Anbindungsbereiche auf, über die sie an einem unteren Schwellerbereich mittels Punktschweißen befestigt ist. Die geschweißte Schalenkonstruktion weist an ihrem anderen Ende eine Öffnung auf, in die ein Kunststoffstopfen eingepasst ist, welcher eine Einbuchtung besitzt, in die ein Zapfen eines Wagenhebers einsetzbar ist. Die Schalenkonstruktion der Konsole ist in ihrer Herstellung aufgrund ihrer Mehrteiligkeit verfahrenstechnisch und apparativ relativ aufwendig. Des weiteren ist sie in ihrer Konstruktion in aufwendiger Weise speziell auf die Krafteinleitung in die Konsole beim Wagenheben abzustimmen, so dass ein Ausknicken der Konstruktion aufgrund von Überbelastung vermieden wird.
• Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde eine gattungsgemäße Konsole sowie ein gattungsgemäßes Verfahren dahingehend weiterzubilden, dass die Herstellung und Ausbildung der Konsole vereinfacht wird, ohne dass in ihrer Stabilität Einbussen hingenommen werden müssen.
• Die Aufgabe ist erfindungsgemäß durch die Merkmale des Anspruchs 1 hinsichtlich der Wagenheberkonsole und durch die Merkmale des Anspruches 5 hinsichtlich des Verfahrens gelöst.
• Durch die Ausbildung der Konsole als Hohlprofil, das einenends mit einem die Öffnung für die Aufnahme eines Wagenhebers aufweisenden Deckel versehen ist, kann die Verwendung einer aufwendigen Schalenkonstruktion entfallen. Das umfänglich geschlossene Hohlprofil, das in einfacher Weise aus einem gezogenen Rohr, einem gerollten und anschließend längsnahtgeschweißten Blechzuschnitt oder einem Strangpressprofil entstehen kann, weist eine hohe Biege- und Torsionssteifigkeit auf, wodurch die Konsole hohen mechanischen Belastungen, wie sie beim Wagenheben gegeben sind, ohne weiteres Stand halten kann. Das Hohlprofil muss einzig und allein nur noch mit dem Deckel gefügt werden, wozu vielfältige ohne großen Aufwand auszuführende Fügetechniken zum Einsatz kommen können.
• In einer besonders bevorzugten Weiterbildung der Erfindung nach Anspruch 2 hinsichtlich der Konsole und nach Anspruch 6 hinsichtlich des Verfahrens wird das Hohlprofil durch ein Innenhochdruckumformteil gebildet. Das Hohlprofil wird dabei aus einem rohrförmigen Rohling gebildet, der mittels Innenhochdruckumformen ausgebaucht wird. Das Hohlprofil kann mittels der Innenhochdruckumformung ideal an die Peripherie der Konsole angepasst werden, wobei sich diese Anpassungen in Ausbauchungen äußern, die im Innenhochdruckumformverfahren aufgrund relativ geringer Umformgrade in einfacher Weise darstellbar sind. In Folge der Fertigungstoleranzfreiheit des Verfahrens ist die Anbringung der Konsole an den unteren Bereich des Kraftfahrzeugschwellers ohne weiteres automatisierbar.
• In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der Erfindung nach Anspruch 3 sind die Flansche aus Wandungsteilen des Hohlprofils gebildet. Dadurch kann auf zusätzliche separate Flanschbleche verzichtet werden, was die Bauteilzahl gering hält, und deren Anbringung am Hohlprofil entfallen, was unnötigen Fügeaufwand erspart. Zudem verbessert die Einstückigkeit der Flansche mit dem Hohlprofil die Stabilität der Konsole gegenüber mechanischen Belastungen. Eine entsprechende besonders bevorzugte Weiterbildung des erfindungsgemäßen Verfahrens stellt hinsichtlich der Ausbildung der Flansche Anspruch 10 dar. Dabei werden in einfacher Weise am deckelfernen Ende des Hohlprofils Wandungsabschnitte ausgeklinkt oder ausgeschnitten. Durch die fehlenden Wandungsabschnitte wird das Gewicht des Hohlprofils verringert, was dem Leichtbau des Kraftfahrzeugs zuträglich ist. Die Ausklinkung oder der Beschnitt ist in verfahrensökonomischer Weise nach der Umformung des Hohlprofils mittels Innenhochdruck bei bestehendem Innenhochdruck im gleichen Innenhochdruckumformwerkzeug realisierbar. Des weiteren wird zumindest ein Teil der durch die entstandenen Lücke voneinander beabstandeten, verbliebenen Flansche bildenden Wandungsteile abgewinkelt, was außerhalb des Innenhochdruckumformwerkzeuges erfolgt. Durch eine geeignete Abwinklung wird die Anbindung des Hohlprofils an die Lage der Anbindungsflächen des Schwellerbereiches und anderer angrenzender Karosseriebereiche möglichst gut angepasst, um schnell und haltbar fügen zu können.
• In einer weiteren besonderes bevorzugten Weiterbildung der erfindungsgemäßen Konsole nach Anspruch 4 weist der Deckel einen hülsenartigen Fortsatz auf, mittels dessen der Deckel auf das Hohlprofil gesteckt ist. Hierdurch kann der Deckel in einfacher Weise auf dem Hohlprofil positioniert werden ohne irgendwelche Haltevorrichtung vorsehen zu müssen. Zusätzlich erhält das Hohlprofil aufgrund der erzielten Doppelwandigkeit durch den im Steckbereich auftretenden Überlapp von Hohlprofil und Deckel eine höhere Steifigkeit. In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform des entsprechenden erfindungsgemäßen Verfahrens nach Anspruch 11 wird zur Herstellung des Deckels ein Blechzuschnitt verwandt, der mit denkbar geringem Aufwand zu einem kappenartigen Deckel tiefgezogen wird. Der so hergestellte Deckel wird vorzugsweise mittig gelocht, insbesondere gestanzt, was unter Verringerung des apparativen Aufwandes im Tiefziehwerkzeug erfolgen kann. Bei einer bevorzugten Weiterbildung des erfindungsgemäßen Verfahrens hierzu nach Anspruch 12 wird der kappenartige gelochte Deckel auf das Hohlprofil aufgesteckt und dann um Bereich der Stirnfläche seines zylindrischen Randes, der den oben erwähnten hülsenartigen Fortsatz bildet, mit dem Hohlprofil verbunden, vorzugsweise verschweißt. Aufgrund der Steckverbindung ist es dabei möglich, Deckel und Hohlprofil durch eine verfahrenstechnisch sehr einfach auszuführende Kehlnahtschweißung rundum der Stirnfläche des Randes besonders haltbar und unlösbar miteinander zu verbinden. Neben der Kehlnahtschweißung bestehen denkbare alternative und einfach auszuführende Verbindungstechniken beispielsweise im Durchsetzfügen und in der Punktschweißung.
• In einer besonders bevorzugten Weiterbildung des erfindungsgemäßen Verfahrens nach Anspruch 7 werden aus dem Rohling durch den Innenhochdruck zumindest zwei axial beabstandete, ausgebauchte Abschnitte ausgeformt, die anschließend durch ein Trennverfahren in separate Hohlprofile vereinzelt werden. Hierbei können mit einem einzigen Umformvorgang durch das nachfolgende und in verfahrensökonomischer Weise im Innenhochdruckumformwerkzeug erfolgende Trennverfahren mehrere Hohlprofile gleichzeitig ausgebildet werden, was einer Massenfertigung der Konsole mit kurzem Arbeitstakt positiven Vorschub leistet. Hierbei ist die Ausbildung von unterschiedlich geformten Hohlprofilen aus einem gemeinsamen Rohling möglich. Eine weitere besonders bevorzugte Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens hierzu stellt Anspruch 8 dar. Der Rohling wird demnach nach der Umformung zwischen den ausgebauchten Abschnitten quer zur Rohlingslängsachse unter Bildung einzelner Rohlingsabschnitte getrennt, welche anschließend etwa mittig durch ein weiteres quer zur axialen Erstreckung des Rohlingsabschnitts erfolgendes Trennverfahren in jeweils zwei Hohlprofile vereinzelt werden. Dabei wird die Ausbauchung der Abschnitte des Rohlings dazu benutzt durch einen symmetrischen Trennschnitt in einfacher Weise absolut identische Doppelteile zu schaffen, wodurch zum einen das Umformwerkzeug in besonders hohem Maße ausgelastet und zum anderen die Massenfabrikation erhöht und der Arbeitstakt zur Fertigung der Konsole beschleunigt werden kann.
• In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens nach Anspruch 9 werden die nicht-ausgebauchten Enden des Rohlings nach der Umformung abgeschnitten. Dadurch wird verhindert, dass das endseitige Rohlingsmaterial, was von den den Rohling während der Innenhochdruckumformung axial abdichtenden Axialstempeln gequetscht und gegebenenfalls dadurch schadhaft wird, zur Bildung der Konsole mit herangezogen wird, wodurch deren Betriebsfestigkeit nicht gewährleistet werden kann. Des weiteren verlängert dieses Ende unnötig das Hohlprofil und ist in seiner Form auch der Einbauumgebung nicht entsprechend angepasst. Des weiteren bedeutet ein derartiges Ende völlig überflüssiges Zusatzgewicht. Um diesen Nachteilen zuvorzukommen, werden die Enden abgeschnitten.
• Nachfolgend ist die Erfindung anhand eines in den Zeichnungen dargestellten Ausführungsbeispieles näher erläutert; dabei zeigen die 1-4 in einer perspektivischen Ansicht fortlaufend jeweils eine Stufe des Herstellungsfortschritts einer erfindungsgemäßen Konsole.
• In 1 ist ein länglicher rohrförmiger Rohling 1 dargestellt, der mittels Innenhochdruckumformen ausgebaucht wurde und mehrere (hier: vier) axial voneinander beabstandete ausgebauchte Abschnitte 2 aufweist. Zwischen den Abschnitten 2 besitzt der Rohling 1 nicht-ausgebauchte Kurzabschnitte 3.
• Nach Entnahme des umgeformten Rohlings 1 aus dem Innenhochdruckumformwerkzeug werden dessen unverformt gebliebenen nicht-ausgebauchten Enden 4 abgeschnitten. Gleichzeitig oder anschließend wird der Rohling 1 am Ort der Kurzabschnitte 3 quer zur Rohlingslängsachse 5 unter Bildung einzelner Rohlingsabschnitte getrennt. Diese Rohlingsabschnitte werden danach etwa mittig durch ein weiteres quer zur axialen Erstreckung des Rohlingsabschnitts erfolgendes Trennverfahren in jeweils zwei Hohlprofile 6 vereinzelt, wovon in 2 ein einzelnes zu sehen ist. Am deckelfernen Ende 7 des umfänglich geschlossenen Hohlprofils 6 werden Wandungsabschnitte unter Hinterlassung von Lücken 8 ausgeklinkt oder ausgeschnitten.
• Ein Teil 9a der durch die entstandenen Lücken 8 in Umfangsrichtung voneinander beabstandeten, verbliebenen Wandungsteile 9, die die Flansche der Konsole 12 bilden, werden nun abgewinkelt, um der Anpassung an die Anbindungsflächen des Schwellerbereiches und der umliegenden Karosseriebereich gerecht zu werden, so dass die Konsole 12 in einfacher Weise an den Anbindungsflächen mit dem Schweller und umliegenden Karosserieteilen gefügt werden kann. Am deckelnahen Ende 10 des Hohlprofils 6 weist dieses einen nahezu kreisrunden Umfangsbereich 11 auf, auf den ein zu fügender Deckel aufsteckbar ist (3). Die Ausbildung des Umfangsbereichs 11 dient zum erleichterten Aufstecken des Deckels.
• 4 zeigt nun die fertigausgebildete Wagenheberkonsole 12. Hierfür ist auf den Umfangsbereich 11 des Hohlprofils 6 ein kappenartiger Deckel 13 aufgesteckt, der aus einem Blechzuschnitt tiefgezogen und unter Bildung einer Öffnung 16 für die Aufnahme, an der der Wagenheber ansetzbar ist, mittig gelocht, insbesondere gestanzt wurde. Im Bereich der Stirnfläche 14 des zylindrischen Randes 15 des Deckels 13 wurde dieser mit dem Hohlprofil 6 verbunden, vorzugsweise verschweißt.

Claims (12)

1. Wagenheberkonsole für ein Kraftfahrzeug, welche an einem Schweller des Kraftfahrzeuges mit Flanschen fixiert ist und eine Öffnung für eine Aufnahme aufweist, an der ein Wagenheber ansetzbar ist, dadurch gekennzeichnet, dass die Konsole (12) aus einem rohrabschnittartigen Hohlprofil (6) und einem Deckel (13) gebildet ist, der am schwellerfernen Ende (10) des Hohlprofils (6) unter Abdeckung des Endes (10) befestigt ist und der die Öffnung (16) für die Aufnahme besitzt.
2. Wagenheberkonsole nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Hohlprofil (6) ein Innenhochdruckumformteil ist.
3. Wagenheberkonsole nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Flansche aus Wandungsteilen (9) des Hohlprofils (6) gebildet sind.
4. Wagenheberkonsole nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Deckel (13) einen hülsenartigen Fortsatz aufweist, mittels dessen der Deckel (13) auf das Hohlprofil (6) gesteckt ist.
5. Verfahren zur Herstellung einer Wagenheberkonsole eines Kraftfahrzeugs, welche an einem Schweller des Kraftfahrzeuges mit Flanschen fixiert wird und eine Öffnung für eine Aufnahme aufweist, an der ein Wagenheber ansetzbar ist, dadurch gekennzeichnet, dass die Konsole (12) aus einem Hohlprofil (6) und einem das Hohlprofil (6) einenends abdeckenden Deckel (13) zusammengefügt wird, und dass im Deckel (13) die Öffnung (16) ausgebildet wird.
6. Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass das Hohlprofil (6) aus einem rohrförmigen Rohling (1) gebildet wird, der mittels Innenhochdruckumformen ausgebaucht wird.
7. Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass aus dem Rohling (1) durch den Innenhochdruck zumindest zwei axial beabstandete ausgebauchte Abschnitte (2) ausgeformt werden, die anschließend durch ein Trennverfahren in separate Hohlprofile (6) vereinzelt werden.
8. Verfahren nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass der Rohling (6) nach der Umformung zwischen den ausgebauchten Abschnitten (2) quer zur Rohlingslängsachse (5) unter Bildung einzelner Rohlingsabschnitte getrennt wird, und dass anschließend die einzelnen Rohlingsabschnitte etwa mittig durch ein weiteres quer zur axialen Erstreckung des Rohlingsabschnitts erfolgendes Trennverfahren in jeweils zwei Hohlprofile (6) vereinzelt werden.
9. Verfahren nach einem der Ansprüche 6 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass die nichtausgebauchten Enden (4) des Rohlings (1) nach der Umformung abgeschnitten werden.
10. Verfahren nach einem der Ansprüche 5 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass am deckelfernen Ende (7) des Hohlprofils (6) Wandungsabschnitte ausgeklinkt oder ausgeschnitten werden und dass zumindest ein Teil (9a) der durch die entstandenen Lücke (8) voneinander beabstandeten, verbliebenen Flansche bildenden Wandungsteile (9) abgewinkelt wird.
11. Verfahren nach einem der Ansprüche 5 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass ein Blechzuschnitt zu einem kappenartigen Deckel (13) tiefgezogen wird, und dass der Deckel (13) vorzugsweise mittig gelocht, insbesondere gestanzt wird.
12. Verfahren nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass der kappenartige Deckel (13) auf das Hohlprofil (6) aufgesteckt und dann im Bereich der Stirnfläche (14) seines zylindrischen Randes (15) mit dem Hohlprofil (6) verbunden, vorzugsweise verschweißt wird.