DE19633911A1 - Repair of road vehicle bodywork - Google Patents
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Abstract
Description
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Reparatur einer Fahrzeugkarosserie mit seitlichen Längsträgern (Schwellern).The invention relates to a method for repairing a vehicle body side rails (sills).
Bei Fahrzeugkarosserien in Stahlblechbauweise können durch Unfälle beschädigte Schweller gerichtet oder teilweise herausgetrennt und ersetzt werden. Bei Schwel lern aus Leichtmetall, insbesondere Aluminium, sind diese beiden Reparaturmög lichkeiten jedoch mit erheblichen Schwierigkeiten verbunden, wie ausführlich in der EP 0 591 227 B1 beschrieben ist. Zur Lösung dieser Problematik schlägt die EP- B1 vor, den Schweller mit schräg verlaufenden Schnitten komplett herauszutren nen, in die verbleibenden Trägerstutzen Muffenstücke einzusetzen, auf die ein Ersatzträgerteil aufgeschoben wird und anschließend das Ersatzträgerteil mit den Trägerstutzen umlaufend zu verschweißen, wobei die innenseitigen Muffenstücke das Schweißbad stützen.Steel car bodies can be damaged by accidents Sill directed or partially separated and replaced. With smoldering learn from light metal, especially aluminum, these two repair possibilities However, there are considerable difficulties in the process, as detailed in the EP 0 591 227 B1. To solve this problem, the EP B1 intends to completely remove the sill with oblique cuts NEN, insert sleeve pieces into the remaining support pieces on the one Replacement carrier part is pushed on and then the replacement carrier part with the To weld the support spigot all the way around, with the inside socket pieces support the weld pool.
Reparaturschweißarbeiten an Aluminiumkarosserien sind aufgrund der problemati schen Schweißtechnik in der Regel nur ausgewählten Reparaturbetrieben vorbe halten. Zudem ist das bekannte Verfahren relativ aufwendig und trotz der innensei tigen Muffenstücke mit Unsicherheiten hinsichtlich des Festigkeitsabfalls in den Schweißnähten verbunden. Zudem geht die EP-B1 nicht darauf ein, wie bei einem Heraustrennen des gesamten Trägers mit solchen Anschlußbauteilen verfahren werden soll, die an den Schweller angeschweißt sind (B-Säule, Querträger, etc.).Repair welding work on aluminum bodies is problematical welding technology, as a rule, only selected repair shops hold. In addition, the known method is relatively complex and despite the innensei sleeve pieces with uncertainties regarding the drop in strength in the Welded seams. In addition, the EP-B1 does not deal with it, as with one Disconnect the entire support with such connection components that are welded to the sill (B-pillar, cross member, etc.).
Aufgabe der Erfindung ist es daher, ein einfach und kostengünstig durchzuführen des Verfahren zur Reparatur von Schwellern aufzuzeigen.The object of the invention is therefore to carry out a simple and inexpensive the procedure for repairing sills.
Diese Aufgabe wird durch die Merkmale des Anspruchs 1 gelöst. Kerngedanke ist es dabei, einen teilbaren Schweller zu verwenden, der ein inneres und ein äußeres Profil aufweist. Das äußere Profil überdeckt hierbei das innere Profil von der Fahr zeugaußenseite her. Es ist quasi als verformbares Schutzelement für das nur mit großem Aufwand ersetzbare innere Profil ausgelegt und schützt dieses bei leichten bis mittelschweren Kollisionen vor Beschädigung, indem es bei einem Seitenauf prall einen Deformationsweg zum Energieabbau zur Verfügung stellt. Hierbei sind die beiden Profile so aufeinander abzustimmen, daß das äußere Profil vollständig zusammengedrückt, in idealer Weise definiert gefaltet wird, bevor die Deformation des inneren Profils eintritt. Hierzu weist das äußere Profil z. B. veränderliche Wandstärken, Sicken, etc. auf. Beide Profile zusammen erzeugen die erforderliche Steifigkeit des Schwellers. Selbstverständlich kann der Schweller auch aus mehr als zwei Profilen zusammengesetzt werden.This object is solved by the features of claim 1. The main idea is it involves using a divisible sill that has an inner and an outer Has profile. The outer profile covers the inner profile of the driver outside of the tool. It is quasi as a deformable protective element for only with replaceable inner profile designed and protects this with light to moderate collisions from damage by being on one side provides a deformation path for energy reduction. Here are match the two profiles so that the outer profile is complete squeezed, ideally folded before the deformation of the inner profile. For this purpose, the outer profile z. B. changeable Wall thicknesses, beads, etc. Both profiles together create the required Rigidity of the sill. Of course, the sill can do more can be put together as two profiles.
Durch das erfindungsgemäße Verfahren ergibt sich eine Reihe von Vorteilen: Das innere, crashabgewandte Profil muß, außer bei schweren Kollisionen, nicht ausge tauscht werden. Daher ist kein Heraustrennen des inneren Profils erforderlich, an dem weitere Elemente der Fahrzeugkarosserie (Pfosten, Querträger, Blechteile) in der Regel durch Verschweißung befestigt sind. Lediglich das beschädigte äußere Profil wird abgenommen und ersetzt. Durch den geringen Zeit- und Materialauf wand ergeben sich besonders niedrige Reparaturkosten. Durch den zweischaligen Aufbau des Schwellers wird außerdem eine hohe Steifigkeit der Fahrzeugstruktur erreicht.The method according to the invention results in a number of advantages: inner, away-from-crash profile does not have to go out, except in the case of serious collisions be exchanged. Therefore no removal of the inner profile is required the other elements of the vehicle body (posts, cross members, sheet metal parts) in are usually attached by welding. Only the damaged exterior Profile is removed and replaced. Due to the small amount of time and material repair costs are particularly low. Through the double-shell Construction of the sill also results in high rigidity of the vehicle structure reached.
Die Verbindung des Ersatzprofils mit dem inneren Profil kann grundsätzlich durch alle bekannten Verbindungstechniken erfolgen. Gerade bei Profilen aus Leicht metallen kann jedoch die Anwendung von Schweißververfahren Probleme berei ten. Gemäß der Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Verfahrens nach Anspruch 2 fallen keine Schweißarbeiten mehr an, so daß die Reparatur von jeder Repara turwerkstatt ohne Spezialkenntnisse und langjährige Erfahrung auf dem Gebiet der Schweißtechnik vorgenommen werden kann. Spezialwerkzeug ist nicht erforder lich. The connection of the replacement profile with the inner profile can in principle by all known connection techniques take place. Especially with lightweight profiles However, the use of welding processes can cause problems for metals ten. According to the embodiment of the method according to the invention 2 no more welding work, so the repair of every repair Turwerkstatt without special knowledge and many years of experience in the field of Welding technology can be made. Special tools are not required Lich.
Alternativ oder zusätzlich zu Verschraubung oder Vernietung können Ersatzprofil und inneres Profil auch miteinander verklebt werden (Anspruch 3). Die alleinige Verklebung erfordert in der Regel zusätzlich einen entsprechend gestalteten Form schluß von Ersatzprofil und innerem Profil zur Stützung der Klebeverbindung.As an alternative or in addition to screwing or riveting, replacement profiles can be used and inner profile are also glued together (claim 3). The only one Adhesion generally requires an appropriately designed shape closure of replacement profile and inner profile to support the adhesive connection.
Strangprofile gemäß Anspruch 4, insbesondere aus Aluminium, lassen sich kosten günstig herstellen. Aufgrund der großen Möglichkeiten bei der Gestaltung der Pro filquerschnitte und der niedrigen Herstellkosten eignen sie sich insbesondere für die Herstellung von Fahrzeugkarosserien in Kleinserien.Extruded profiles according to claim 4, in particular made of aluminum, can be cost produce cheap. Because of the great possibilities in the design of the Pro cross sections and the low manufacturing costs make them particularly suitable for the production of vehicle bodies in small series.
Hohlprofile mit etwa rechteckförmigem Querschnitt (Anspruch 5) zeichnen sich durch ein hohes Biegewiderstandsmoment aus. Selbstverständlich können auch Mehrkammer-Hohlprofile mit Querwänden zur Erhöhung der Steifigkeit eingesetzt werden.Hollow profiles with an approximately rectangular cross section (claim 5) are distinguished due to a high bending moment. Of course you can too Multi-chamber hollow profiles with transverse walls used to increase rigidity will.
Durch die Ausgestaltung der Erfindung nach Anspruch 6 wird eine fahrzeugaußen seitige Hohlkammer gebildet, indem die etwa C-förmige Schale des äußeren Profils das innere Profil überdeckt. Dabei kann das äußere Profil an mehreren Stellen seines Querschnittes mit dem inneren Profil verbunden werden, so daß sich eine besonders steife Verbindung ergibt. Hierbei können auch mehrere Kammern gebil det werden, die sich außenseitig an das innere Profil anschließen, so daß aus dem Zusammenspiel von innerem und äußerem Profil ein äußerst steifes Mehrkammer profil entsteht.By the embodiment of the invention according to claim 6 is a vehicle exterior sided cavity formed by the approximately C-shaped shell of the outer profile covers the inner profile. The outer profile can be in several places its cross section with the inner profile so that there is a results in a particularly rigid connection. Here, several chambers can also be built det be that connect to the outside of the inner profile, so that from the Interplay of inner and outer profile an extremely rigid multi-chamber profile is created.
Alternativ kann das äußere Profil selbst von einem geschlossenen Hohlprofil gebil det werden, das beispielsweise vollflächig am inneren Profil anliegt. Der Hohlraum dieses äußeren Profils kann zusätzlich mit einem Schaummaterial (z. B. Alumini umschaum) ausgefüllt werden, das seinerseits zum Energieabbau beiträgt.Alternatively, the outer profile itself can be formed by a closed hollow profile be det, for example, the full surface of the inner profile. The cavity This outer profile can also be coated with a foam material (e.g. aluminum umschaum) are filled, which in turn contributes to energy reduction.
Anspruch 7 beschreibt die Serienherstellung des Schwellers über Schweißen, Kle ben, gegebenenfalls auch Löten. Die beiden Profile können ausschließlich stoff schlüssig oder aber auch teilweise über Verschraubung miteinander verbunden werden. Bei einer stoffschlüssigen Verbindung muß im Falle einer Reparatur unter Umständen die Anlagefläche (Flansch) am inneren Profil teilweise entfernt werden, so daß die Flansche so zu bemessen sind, daß ein ausreichender Überstand ver bleibt, um das Ersatzprofil aufsetzen zu können.Claim 7 describes the series production of the sill via welding, adhesive ben, possibly also soldering. The two profiles can only be fabric conclusively or partially connected to each other by screwing will. In the case of a cohesive connection, in the event of a repair, under If the contact surface (flange) on the inner profile is partially removed, so that the flanges are dimensioned so that a sufficient protrusion ver remains to be able to put on the replacement profile.
Anspruch 8 beschreibt eine Fahrzeugkarosserie, bei der das äußere Profil mit dem inneren Profil bereits im Neuzustand verschraubt ist. Damit liegen sowohl bei der Erstfertigung als auch bei der Reparatur gleiche Verhältnisse vor. Ersatzprofil und äußeres Profil sind demzufolge Gleichteile, wodurch sich die Ersatzteilkosten re duzieren. Außerdem sind die Bohrungen für die Verschraubung zwischen innerem und äußerem Profil bereits vorhanden. Ein Beschnitt der Anlageflächen entfällt ebenso wie eine eventuelle Nacharbeit der aufgetrennten Schweißstelle. Hierdurch können insgesamt die Reparaturkosten gesenkt werden.Claim 8 describes a vehicle body in which the outer profile with the inner profile is already screwed in new condition. This means that both First production as well as in the repair before the same conditions. Replacement profile and outer profile are therefore the same parts, whereby the spare part costs re reduce. In addition, the holes for screwing between the inside and outer profile already exist. There is no need to trim the contact surfaces as well as any reworking of the cut weld. Hereby repair costs can be reduced overall.
Gemäß Anspruch 9 kann der Schweller anstelle zweier (oder mehrerer) einzelner Profile auch von einem einstückigen Mehrkammer-Hohlprofil gebildet werden, dessen äußere Kammer im Reparaturfall entlang vorbestimmter Linien abgetrennt wird. Derartige Mehrkammer-Hohlprofile sind kostengünstig in der Herstellung und können bei der Erstmontage als einstückiges Bauteil in einfacher Weise in die Fahrzeugkarosserie eingesetzt werden. Der einteilige Aufbau erhöht die Steifigkeit des Schwellers. Das Ersatzprofil ist so zu gestalten, daß es in geeigneter Weise an das beschnittene Mehrkammer-Hohlprofil angelegt werden kann. Auch kann der Querschnitt des Mehrkammer-Hohlprofils so konzipiert werden, daß nach dem Ab trennen der äußeren Kammer entsprechende Anlageflächen für das Ersatzprofil zur Verfügung stehen.According to claim 9, the rocker panel instead of two (or more) individual Profiles are also formed from a one-piece multi-chamber hollow profile the outer chamber separated in the event of repair along predetermined lines becomes. Such multi-chamber hollow profiles are inexpensive to manufacture and can in the first assembly as a one-piece component in a simple manner Vehicle body are used. The one-piece construction increases the rigidity of the sill. The replacement profile is to be designed so that it is suitable the trimmed multi-chamber hollow profile can be created. He can also Cross section of the multi-chamber hollow profile are designed so that after Ab separate the outer chamber from the corresponding contact surfaces for the replacement profile be available.
Durch die besonders vorteilhafte Ausgestaltung der Erfindung nach Anspruch 10 wird eine Erhöhung der Steifigkeit des zusammengesetzten Schwellers erreicht. Der zusätzliche Formschluß vereinfacht dabei auch die Montage des Ersatzprofils, da ohne zusätzliche Montagehilfen eine Vormontagelage erzielt wird, von der ausgehend unmittelbar die Verschraubung des Ersatzprofils (bzw. bei Erstmontage die Verschraubung des äußeren Profils) vorgenommen werden kann.Due to the particularly advantageous embodiment of the invention according to claim 10 an increase in the rigidity of the assembled sill is achieved. The additional positive locking also simplifies the assembly of the replacement profile, because a pre-assembly position is achieved without additional assembly aids starting with the screwing of the replacement profile (or during initial assembly the screwing of the outer profile) can be carried out.
Ein mögliches Ausführungsbeispiel der Erfindung ist nachfolgend in der Zeichnung dargestellt und näher erläutert. Die einzige Figur zeigt einen Schweller zur Durch führung des erfindungsgemäßen Verfahrens im Querschnitt. A possible embodiment of the invention is shown below in the drawing shown and explained in more detail. The only figure shows a sill to the through implementation of the method according to the invention in cross section.
Ein in seiner Gesamtheit mit 1 bezeichneter Schweller setzt sich aus einem inneren und einem äußeren Profil 2 bzw. 3 zusammen. In Richtung der Fahrzeugmitte schließt sich an das innere Profil 2 ein in Fahrzeugquerrichtung verlaufendes Pro filblech 4 sowie eine Bodenplatte 5 an.A sill designated as a whole by 1 is composed of an inner and an outer profile 2 or 3 . Towards the center of the vehicle, the inner profile 2 is followed by a cross-section of the sheet metal 4 and a base plate 5 .
Das innere Profil 2 ist als Einkammer-Hohlprofil mit einem Hohlraum 6 ausgebildet. Es besteht aus einer vertikal verlaufenden äußeren Wand 7, einer horizontal ver laufenden oberen Wand 8, einer im wesentlich vertikal verlaufenden inneren Wand 9 sowie einer abschnittsweise gekrümmten unteren Wand 10. An der inneren Wand 9 ist ein Doppelflansch 11 mit einer Nut 12 sowie ein Flansch 13 zur Anbin dung des Profilbleches 4 bzw. der Bodenplatte 5 vorgesehen. In Verlängerung der äußeren und inneren Wand 7 bzw. 9 sind Flansche 14 und 15 vorgesehen, die zusammen mit dem geradlinig verlaufenden Abschnitt 16 der unteren Wand 10 die Anlageflächen für das äußere Profil 3 bilden. Außerdem sind im Bereich des Flan sches 15 und der geradlinig verlaufenden Anlagefläche 16 Nuten 17 und 18 zur Aufnahme entsprechend geformter Gegenstücke des äußeren Profils 3 vorgese hen.The inner profile 2 is designed as a single-chamber hollow profile with a cavity 6 . It consists of a vertically running outer wall 7 , a horizontally running top wall 8 , a substantially vertically running inner wall 9 and a sectionally curved lower wall 10 . On the inner wall 9 , a double flange 11 with a groove 12 and a flange 13 for connec tion of the profile plate 4 and the base plate 5 is provided. In extension of the outer and inner walls 7 and 9 , flanges 14 and 15 are provided which, together with the rectilinear section 16 of the lower wall 10, form the contact surfaces for the outer profile 3 . In addition, in the area of the flange 15 and the rectilinear contact surface 16 grooves 17 and 18 are provided for receiving correspondingly shaped counterparts of the outer profile 3 .
Das äußere Profil 3 hat die Form einer Schale und liegt an drei Bereichen seines Querschnitts am inneren Profil 2 an. Es setzt sich aus einem äußeren Abschnitt 20 und einem oberen Abschnitt 21 zusammen. Der äußere Abschnitt 20 schließt mit der äußeren Wand 7 des inneren Profils 2 eine äußere Kammer 27 ein. Der obere Abschnitt 21 des äußeren Profils 3 bildet in analoger Weise mit der oberen Wand 8 des inneren Profils 2 eine obere Kammer 28.The outer profile 3 has the shape of a shell and is in three areas of its cross-section on the inner profile 2 . It is composed of an outer section 20 and an upper section 21 . The outer section 20 includes an outer chamber 27 with the outer wall 7 of the inner profile 2 . The upper section 21 of the outer profile 3 forms an upper chamber 28 in an analogous manner with the upper wall 8 of the inner profile 2 .
Der äußere Abschnitt 20 besteht aus einer Schrägfläche 22 mit einer Nut 23 an ihrem unteren Endabschnitt, die gegensinnig zur Nut 18 des inneren Profils 2 aus gebildet ist. Das untere Ende der Schrägfläche 22 bildet eine Anlagefläche 24. Nach oben hin geht die Schrägfläche 22 in eine vertikal verlaufende Fläche 25 über, mit einer nachfolgenden Stufe 26 für die Aufnahme der Seitentür des Fahr zeugs.The outer section 20 consists of an inclined surface 22 with a groove 23 at its lower end section, which is formed in the opposite direction to the groove 18 of the inner profile 2 . The lower end of the inclined surface 22 forms a contact surface 24 . Upwards, the inclined surface 22 merges into a vertically extending surface 25 , with a subsequent step 26 for receiving the side door of the vehicle.
Im Bereich des oberen Abschnittes 21 sind zwei Anlageflächen 29 und 30 ausge bildet, die mit den Flanschen 14 und 15 des inneren Profils 2 korrespondieren. In Verlängerung der Anlagefläche 29 ist ein vertikal nach oben abstehender Flansch 31 zur Aufnahme einer Dichtung für den Türausschnitt vorgesehen. In the area of the upper section 21 , two contact surfaces 29 and 30 are formed, which correspond to the flanges 14 and 15 of the inner profile 2 . In the extension of the contact surface 29 , a flange 31 projecting vertically upward is provided for receiving a seal for the door cutout.
Die Anlageflächen 29, 15 und 24 sind mit Durchgangslöchern 32 für Schrauben 33a, b, c versehen. Die Schrauben 33 besitzen ein selbstfurchendes Gewinde, das, wie der Zusammenbau von innerem und äußerem Profil 2 und 3 gemäß der Figur zeigt, in Kernbohrungen der Anlageflächen 14, 30 und 16 eingedreht sind.The contact surfaces 29 , 15 and 24 are provided with through holes 32 for screws 33 a, b, c. The screws 33 have a self-tapping thread which, as the assembly of the inner and outer profiles 2 and 3 according to the figure shows, are screwed into the core bores of the contact surfaces 14 , 30 and 16 .
Alternativ ist in der Figur die Verbindung der Profile 2 und 3 durch Verschweißung entlang gestrichelt dargestellter Schweißnähte 35 und 36 angegeben. Dabei erset zen die Schweißnähte 35 und 36 im Bereich der Anlageflächen 15/30 und 16/24 die Schrauben 33b bzw. 33c. Um bei der Erstmontage ein einheitliches Fügever fahren auch im Bereich der Anlageflächen 14/29 anwenden zu können, ist es bei spielsweise auch möglich, die Schrauben 33a durch Lochschweißungen zu er setzen, die im Reparaturfall ausgebohrt werden.Alternatively, the connection of profiles 2 and 3 is indicated in the figure by welding along weld seams 35 and 36 shown in broken lines. The welds 35 and 36 in the area of the contact surfaces 15/30 and 16/24 replace the screws 33 b and 33 c. In order to be able to use a uniform joining process in the area of the contact surfaces 14/29 during the initial assembly, it is also possible, for example, to set the screws 33 a by means of welded holes which are drilled out in the event of a repair.
Im Falle einer Beschädigung des äußeren Profils 3 bei einer seitlichen Kollision des Fahrzeugs wird zur Reparatur des Schwellers 1 das äußere Profil 3 abgenommen, indem die Schrauben 33 gelöst werden. Bei der alternativen Ausführungsform mit teilweiser Verschweißung der Profile 2 und 3 werden die Anlageflächen 15 und 24 an den durch die Trennlinien 37 gekennzeichneten Stellen durchtrennt und entsprechend nachbearbeitet. Anschließend wird das äußere Profil 3 durch ein formgleiches Ersatzprofil 34 ersetzt, das entsprechend der Richtung des Pfeils 38 an das innere Profil 2 angelegt wird. Durch den Formschluß zwischen dem oberen Abschnitt 21 in der Nut 17, dem Formschluß zwischen den korrespondierenden Nuten 18 und 23 sowie dem Formschluß zwischen der Oberseite des Flansches 14 und einem Vorsprung 39 am oberen Abschnitt 21 ist nicht nur eine eindeutige La gezuordnung zwischen äußerem und innerem Profil 3 bzw. 2 gegeben, sondern es wird auch eine Erhöhung der Steifigkeit erreicht. Für die anschließende Ver schraubung mit den Schrauben 33 ist daher keine weitere Montagehilfe erforder lich.In the event of damage to the outer profile 3 in the event of a side collision of the vehicle, the outer profile 3 is removed in order to repair the sill 1 by loosening the screws 33 . In the alternative embodiment with partial welding of the profiles 2 and 3 , the contact surfaces 15 and 24 are severed at the points identified by the dividing lines 37 and reworked accordingly. The outer profile 3 is then replaced by an identical replacement profile 34 , which is applied to the inner profile 2 in the direction of the arrow 38 . Due to the positive locking between the upper section 21 in the groove 17 , the positive locking between the corresponding grooves 18 and 23 and the positive locking between the top of the flange 14 and a projection 39 on the upper portion 21 is not only a clear La geassignment between the outer and inner Profile 3 or 2 given, but there is also an increase in rigidity. For the subsequent screwing with the screws 33 , no further assembly aid is therefore required.
Claims (10)
- - in einem ersten Schritt das äußere Profil (3) unter Belassung wenig stens von Teilen der ersten Anlageflächen (14, 15, 16) vom inneren Profil (2) entfernt wird,
- - in einem zweiten Schritt ein dem äußeren Profil (3) formgleiches Er satzprofil (34), das auf die ersten Anlageflächen (14,15,16) des inne ren Profils (2) abgestimmte Anlageflächen (29, 30, 24) aufweist, an das innere Profil (2) angesetzt wird und
- - in einem dritten Schritt Ersatzprofil (34) und inneres Profil (2) entlang ihrer Anlageflächen (14, 15, 16 bzw. 29, 30, 24) miteinander verbunden werden.
- - In a first step, the outer profile ( 3 ) is removed from the inner profile ( 2 ) by leaving at least parts of the first contact surfaces ( 14 , 15 , 16 ),
- - In a second step, the outer profile ( 3 ) of the same he set profile ( 34 ), which on the first contact surfaces ( 14, 15, 16 ) of the inner profile ( 2 ) has coordinated contact surfaces ( 29 , 30 , 24 ) the inner profile ( 2 ) is attached and
- - In a third step, replacement profile ( 34 ) and inner profile ( 2 ) along their contact surfaces ( 14 , 15 , 16 and 29 , 30 , 24 ) are connected together.
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