DE19603956C2 - Profilknoten und deren Verwendung zur Verbindung von Längs- und/oder Querträgern einer Kraftfahrzeugkarosserie - Google Patents
Profilknoten und deren Verwendung zur Verbindung von Längs- und/oder Querträgern einer KraftfahrzeugkarosserieInfo
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Description
Die Erfindung betrifft einen Profilknoten zur Verbindung von mindestens
zwei Hohlprofilen mit den Merkmalen des Oberbegriffs von Anspruch 1. Die
Erfindung bezieht sich ferner auf eine Verwendung derartiger Profilknoten zur
Verbindung von Längs- und/oder Querträgern einer Kraftfahrzeugkarosserie.
Es ist an sich bekannt, beispielsweise zur Herstellung von Metall-
Fensterrahmen, verschiedene Hohlprofile mit Hilfe sogenannter Eckverbinder
(im folgenden allgemein als Profilknoten bezeichnet) zu verbinden. Bei den
bekannten Profilknoten handelt es sich üblicherweise um Eckwinkel, auf de
ren Schenkel die entsprechenden Hohlprofile formschlüssig aufgeschoben und
anschließend, z. B. durch Eindrücken von Kerben, fixiert werden. Nachteilig
ist bei einer solchen Verbindung vor allem, daß sie bei starker Belastung nicht
sicher ist. Selbst wenn die Hohlprofile zusätzlich, etwa über eine Schraubver
bindung, an den Eckwinkeln befestigt werden, kann aufgrund der ungenügen
den Flächenpressung zwischen den Seitenwänden der Hohlprofile und den
Seitenwänden des Profilknotens ein Lösen der Teile bei hoher Belastung nicht
sicher verhindert werden.
Zur Herstellung von Fahrzeugkarosserien erfolgt das Verbinden von Quer-
und/oder Längsträgern meist nicht mit Hilfe von Profilknoten, sondern die
Träger werden üblicherweise miteinander verschweißt. Nachteilig ist beim
Verschweißen von Hohlprofilen allerdings, daß die Profile sich im Bereich
der Schweißnaht aufgrund der hohen Schweißtemperaturen verziehen. Dies
führt einerseits zu Toleranzproblemen im Zusammenbau. Andererseits treten
Spannungen auf, die bei Belastung zu Spannungsrissen führen können.
Die DE 42 04 825 A1, von der die Erfindung ausgeht, offenbart bereits unter
schiedlich ausgestaltete Profilknoten zur Verbindung von Fahrzeugkompo
nenten, wobei die Profilknoten zapfenförmige Ansätze aufweisen, auf welche
zu verbindende Komponenten in Form von Hohlprofilen aufschiebbar sind.
Bei den Profilknoten sind kurze außenliegende Stege vorgesehen, die den je
weiligen mit dem Profilknoten zu verbindenden Träger außenseitig umgeben.
Die als Positionierhilfen dienenden Stege verbessern allerdings aufgrund ihrer
geringen Länge die Flächenpressung zwischen den Seitenwänden der Hohl
profile und den Seitenwänden des Profilknotens nicht nennenswert. Insbeson
dere bei hoher Belastung kann es auf Dauer zu einem Aufbiegen der Stege
kommen, was letztlich zu einem Lösen der Hohlprofile führen kann.
Die JP S-238418 A offenbart eine Verbindung von Fahrzeugkomponenten, bei
der ein als Gußteil ausgebildetes Hauptteil mit axial angeordneten Flanschen
versehen ist, die ihrerseits als Klemmverbindung für die an dem Hauptteil zu
befestigenden Komponenten ausgebildet sind. Allerdings soll diese Klemm
verbindung keine nennenswerte Flächenpressung erzeugen, sondern dient le
diglich als Zentner- bzw. Positionierhilfe. Die eigentliche Verbindung zwi
schen dem Hauptteil und den zu befestigenden Komponenten erfolgt durch
Verschweißen der Teile.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, Profilknoten zur Verbindung von
Hohlprofilen anzugeben, mit denen eine dauerhaft sichere Verbindung zwi
schen den Hohlprofilen möglich ist, so daß hierdurch insbesondere auch
Längs- und/oder Querträger einer Kraftfahrzeugkarosserie so miteinander ver
bindbar sind, daß sie den bei ihrer bestimmungsgemäßen Verwendung auftre
tenden hohen Belastungen standhalten.
Die zuvor genannte Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die Merkmale des
kennzeichnenden Teils des Anspruchs 1 gelöst. Weitere, besonders vorteil
hafte Ausgestaltungen der Erfindung offenbaren die Unteransprüche. An
spruch 8 offenbart eine besondere Verwendung der erfindungsgemäßen Pro
filknoten.
Die Erfindung beruht im wesentlichen auf dem Gedanken, zur Verbindung der
Hohlprofile einen Profilknoten zu verwenden, bei dem auf besonders hoch
belastbare Weise nicht nur ein Verklemmen zwischen dem jeweiligen zapfen
förmigen Ansatz und dem entsprechenden Hohlprofil erfolgt, sondern zusätz
lich auch zwischen der entsprechenden Klemmleiste und dem Hohlprofil. Ein
Versteifungsteil sorgt dafür, daß die beiden Klemmleisten gegeneinander ab
gestützt werden, wodurch die Flächenpressung dauerhaft erhalten bleibt.
Durch eine entsprechende Schraubverbindung und/oder eine Klebeverbindung
kann die Flächenpressung zwischen Klemmleiste und dem entsprechenden
Hohlprofil noch weiter erhöht werden.
Vorzugsweise handelt es sich bei dem erfindungsgemäßen Profilknoten um
ein Strangpreßprofil, denn derartige Teile lassen sich trotz der teilweise kom
plizierten Ausgestaltung des Profilknotens durch einfaches Ablangen eines
entsprechend geformten Stranges herstellen.
Besonders kostengünstig lassen sich Profilknoten aus einem Leichtmetall, wie
einer Aluminium- oder Magnesiumlegierung, herstellen. Da diese Teile ein
geringes Gewicht besitzen, wird bei ihrer Verwendung vorteilhafterweise
auch das Gewicht der jeweiligen Fahrzeugkarosserie entsprechend vermindert.
Weitere Einzelheiten und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus den folgen
den anhand von Figuren erläuterten Ausführungsbeispielen. Es zeigt:
Fig. 1 eine perspektivische Ansicht eines ersten Ausführungsbeispiels
eines Profilknotens mit zwei Hohlprofilen vor dem Zusammen
stecken,
Fig. 2 die Fig. 1 entsprechende Anordnung nach dem Zusammenstec
ken der Hohlprofile mit dem Profilknoten,
Fig. 3 einen Längsschnitt eines zweiten Ausführungsbeispieles eines
Profilknotens, an dem die entsprechenden Hohlprofile zusätzlich
über eine Schraubverbindung befestigt sind und
Fig. 4 bis Fig. 8 mehrere weitere perspektivisch dargestellte Ausführungsbei
spiele erfindungsgemäßer Profilknoten.
In Fig. 1 sind ein Profilknoten 1 und zwei an dem Profilknoten 1 zu befesti
gende Hohlprofile 2, 3 bezeichnet. Bei dem Profilknoten 1 handelt es sich
vorzugsweise um ein Strangpreßteil; z. B. aus einer Aluminiumlegierung. Der
Profilknoten 1 weist zwei zapfenförmige Ansätze 4, 5 auf, die hohl ausgebil
det sind und hier einen Winkel von 90° miteinander bilden. Zusätzlich zu den
beiden Ansätzen 4, 5 besitzt der Profilknoten 1 zwei Klemmleisten 6, 7, wobei
jeweils eine Klemmleiste 6; 7 einem zapfenförmigen Ansatz 4; 5 zugeordnet
ist. Die beiden Klemmleisten 6, 7 sind über ein diagonales Versteifungsteil 8
miteinander verbunden und gegeneinander abgestützt.
Der Abstand 9 der entsprechenden Klemmleiste 6, 7 von dem jeweils gegen
überliegenden zapfenförmigen Ansatz 4, 5 ist derart gewählt, daß die Hohl
profile 2, 3 auf die zapfenförmigen Ansätze 4, 5 mit einer vorgebbaren Kraft
aufgedrückt werden müssen, so daß nach dem Aufbringen der Hohlprofile 2, 3
die Klemmleisten 6, 7 auch mit entsprechendem Druck gegen die gegenüber
liegenden Wände 10, 11 der Hohlprofile 2, 3 drücken und dadurch eine kraft
schlüssige (reibschlüssige) Verbindung entsteht.
Fig. 2 zeigt den Profilknoten 1 mit aufgesteckten Hohlprofilen 2, 3.
Um zu erreichen, daß die dem Profilknoten 1 zugewandten Enden der Hohl
profile 2, 3 nach dem Aufdrücken der Hohlprofile 2, 3 auf die zapfenförmige
Ansätze 4, 5 exakt in der gleichen Ebene liegen, sind Anschlagkanten 12, 13
vorgesehen.
Zur Erhöhung der Kraftschlußverbindung können die Klemmleisten 6, 7 vor
teilhafterweise mit Hilfe zusätzlicher Schrauben gegen die Wände 10, 11 der
Hohlprofile 2, 3 gepreßt werden. Hierzu sind sowohl in den Klemmleisten 6, 7
und den gegenüberliegenden Wänden 14, 15 der zapfenförmigen Ansätze 4, 5
als auch in den Wänden 10, 11 der Hohlprofile 2, 3 entsprechende Bohrungen
16-19 vorgesehen. Ein Ausführungsbeispiel zeigt Fig. 3, wobei der Profil
knoten mit 1', die Hohlprofile mit 2' sowie 3' und die Schrauben mit 20 und 21
bezeichnet sind.
Die Fig. 4 bis 8 zeigen einige weitere Ausführungsbeispiele von Profilknoten
22-26, bei denen - anders als im Falle der Fig. 1 bis 3 die zapfenförmigen An
sätze jeweils etwa die gleiche Länge besitzen und der jeweils erste zapfenför
mige Ansatz nicht an der dem jeweils zweiten Zapfen zugeordneten Klemm
leiste befestigt ist (vgl. Fig. 1 und 3). Die Klemmleisten können auf der Innen
seite der Profilknoten angeordnet sein (Fig. 4 bis 6) oder sich, wie aus den
Fig. 7 und 8 entnehmbar, an der Außenseite der Profilknoten befinden.
Die Erfindung ist nicht auf die vorstehend beschriebenen Ausführungsbei
spiele beschränkt. So kann, je nach Anzahl der zu verbindenden Hohlprofile,
der Profilknoten auch mehr als zwei zapfenförmige Ansätze mit zugeordneten
Klemmleisten aufweisen. Die Klemmleisten können, je nach den an sie ge
stellten Anforderungen, mit den Hohlprofilen auch verklebt sowie verklebt
und verschraubt werden. Außerdem müssen die zapfenförmigen Ansätze der
Profilknoten nicht zwangsweise rechtwinklig ausgebildet sein, sondern kön
nen, je nach Verwendung, auch ein anderes Winkelmaß besitzen.
Schließlich müssen die Klemmleisten nicht zwangsläufig immer nur auf einer
Seite der zapfenförmigen Ansätze angeordnet sein, sondern können sich zur
weiteren Erhöhung der Flächenpressung auch auf gegenüberliegenden Seiten
der Ansätze befinden.
1
,
1
' Profilknoten
2
,
2
' Hohlprofil, Längs- oder Querträger
3
,
3
' Hohlprofil, Längs- oder Querträger
4
,
5
zapfenförmige Ansätze
6
,
7
Klemmleisten
8
Versteifungsteil
9
Abstand
10
,
11
Hohlprofilwände
12
,
13
Anschlagskanten
14
,
15
Wände
16-19
Bohrungen
20
,
21
Schrauben, Schraubverbindung
22-26
Profilknoten
Claims (8)
1. Profilknoten zur Verbindung von mindestens zwei Hohlprofilen (2, 3; 2', 3'),
wobei der Profilknoten (1; 1'; 22-26) entsprechend der Anzahl der miteinander
zu verbindenden Hohlprofile (2, 3; 2', 3') zapfenförmige Ansätze (4, 5) aufweist,
auf welche die zu verbindenden Hohlprofile (2, 3; 2', 3') mit ihrem jeweiligen,
dem Profilknoten (1; 1'; 22-26) zugewandten Endbereich aufschiebbar und
kraftschlüssig verbindbar sind,
dadurch gekennzeichnet,
daß es sich bei dem Profilknoten (1; 1'; 22-26) um einen Eckverbinder handelt,
daß mindestens zwei der zapfenförmigen Ansätze (4, 5) des Profilknotens (1; 1'; 22-26) jeweils mindestens eine an dem Profilknoten (1; 1'; 22-26) befe stigte Klemmleiste (6, 7) zugeordnet ist, derart, daß die jeweilige Klemmleiste (6, 7) im aufgeschobenen Zustand des entsprechenden Hohlprofiles (2, 3; 2', 3') dieses mindestens auf der dem jeweils anderen Hohlprofil (3, 2; 3', 2') zuge wandten Seite (10, 11) außenseitig kraftschlüssig umgreift und
daß die beiden im Winkel zueinander stehenden Klemmleisten (6, 7) durch ein Versteifungsteil (8) gegeneinander abgestützt sind.
daß es sich bei dem Profilknoten (1; 1'; 22-26) um einen Eckverbinder handelt,
daß mindestens zwei der zapfenförmigen Ansätze (4, 5) des Profilknotens (1; 1'; 22-26) jeweils mindestens eine an dem Profilknoten (1; 1'; 22-26) befe stigte Klemmleiste (6, 7) zugeordnet ist, derart, daß die jeweilige Klemmleiste (6, 7) im aufgeschobenen Zustand des entsprechenden Hohlprofiles (2, 3; 2', 3') dieses mindestens auf der dem jeweils anderen Hohlprofil (3, 2; 3', 2') zuge wandten Seite (10, 11) außenseitig kraftschlüssig umgreift und
daß die beiden im Winkel zueinander stehenden Klemmleisten (6, 7) durch ein Versteifungsteil (8) gegeneinander abgestützt sind.
2. Profilknoten nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der gebildete
Eckverbinder einen Winkel von ≦ 90° aufweist.
3. Profilknoten nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die
Klemmleiste (6, 7) zusätzlich Mittels einer Schraubverbindung (20, 21) kraft
schlüssig mit dem entsprechenden Hohlprofil (2, 3; 2', 3') verbindbar ist.
4. Profilknoten nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet,
daß die Klemmleiste (6, 7) zusätzlich mittels einer Klebeverbindung mit dem
entsprechenden Hohlprofil (2, 3; 2', 3') verbindbar ist.
5. Profilknoten nach einem der Anspruche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet,
daß die Klemmleisten (6, 7) nur auf einer Seite des jeweiligen zapfenförmigen
Ansatzes (4, 5) angeordnet sind.
6. Profilknoten nach einem der Ansprüche 1 bis 5 dadurch gekennzeichnet,
daß es sich bei dem Profilknoten (1; 1'; 22-26) um ein Strangpreßprofil handelt,
bei dem die zapfenförmigen Ansätze (4, 5) als Hohlkammern ausgebildet sind.
7. Profilknoten nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet,
daß der Profilknoten (1; 1 '; 22-26) aus einem Leichtmetall- oder Kunststoff
material besteht.
8. Verwendung von Profilknoten (1; 1'; 22-26) nach einem der Ansprüche 1 bis
7 zur Verbindung von Längs- und/oder Querträgern (2, 3; 2'; 3') einer Kraftfahr
zeugkarosserie.
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
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OP8 | Request for examination as to paragraph 44 patent law | ||
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Owner name: WAGON AUTOMOTIVE GMBH, 63857 WALDASCHAFF, DE |
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