DE10248661B4

DE10248661B4 - Fahrgastzelle aus Steckrahmen und Flächenbauteil

Info

Publication number: DE10248661B4
Application number: DE2002148661
Authority: DE
Inventors: Robert Dipl.-Ing. Bjekovic; Konrad Dipl.-Ing. Eipper; Ingo Dipl.-Ing. Kuch; Wolfgang Dipl.-Ing. Enneper; Bruno Dipl.-Ing. Kroll
Original assignee: DaimlerChrysler AG
Current assignee: Mercedes Benz Group AG
Priority date: 2002-10-18
Filing date: 2002-10-18
Publication date: 2004-11-25
Anticipated expiration: 2022-10-19
Also published as: DE10248661A1

Abstract

Baugruppe einer Fahrgastzelle eines Kraftfahrzeuges enthaltend einen Steckrahmen (6) aus zusammengesteckten Hohlprofilrohren und Querträgern und mindestens ein Flächenbauteil (1) aus faserverstärktem Kunststoff, wobei das Flächenbauteil (1) vollständig durch den Steckrahmen (6) umgeben und mit diesem über eine Kleberverbindung verbunden ist, dadurch gekennzeichnet, dass der Steckrahmen (6) äußere Hohlprofilrohre (2) und innere Hohlprofilrohre (3, 3'), die zumindest teilweise von den äußeren Hohlprofilrohren (2) umschlossen sind, sowie Querträger (4, 4') umfasst und der Kraftschluss der Verbindung zwischen Steckrahmen (6) und Flächenbauteil (1) durch die Klebeverbindung erfolgt.

Description

Die Erfindung betrifft eine Baugruppe einer Fahrgastzelle für ein Kraftfahrzeug, insbesondere die Bodengruppe einer Fahrgastzelle eines Personenkraftwagens, die durch einen Steckrahmen oder JointingFrame und ein oder mehrere Flächenbauteile aus faserverstärktem Kunststoff aufgebaut ist, wobei der Steckrahmen und das mindestens eine Flächenbauteil im wesentlichen ohne Schweißverbindungen, Nieten oder Schrauben sondern durch Klebeverbindungen aneinander gefügt sind, sowie ein Verfahren zu dessen Fertigung, wobei der Steckrahmen um das zentrale Flächenbauteil herumgebaut wird.
Im Fahrzeugbau, insbesondere im Automobilbau, spielt die Reduzierung des Betriebsgewichtes aus ökonomischen Erwägungen zunehmend an Bedeutung. Unter den verschiedenen Konzepten der Gewichtseinsparung sind insbesondere der Ersatz von Stahlträgern und -blechen durch Leichtmetall, beispielsweise Aluminium, oder faserverstärkte Kunststoffe (FVK) von Bedeutung. Da sich die konventionelle Stahlbauweise im allgemeinen nur teilweise durch die neuen Werkstoffe substituieren lässt, gelangt man zur Hybridbauweise von ganzen Karosseriebaugruppen.
Diese neuen Werkstoffe sind nicht mit Stahl verschweissbar, so dass alternative Verbindungstechniken beschritten werden. Im Falle der Verbindung von Kunststoffteilen mit Stahl oder Leichtmetall ist es üblich flächig zu verkleben und zusätzlich punktförmig zu vernieten oder zu verschrauben. Der Kraftschluss zwischen den beiden Werkstoffen wird dabei im wesentlichen über die Nieten oder Schrauben herbeigeführt.
Diese Vorgehensweise hat den Nachteil, dass es zu Korrosionsproblemen kommen kann, was auf die Bildung von Lokalelementen zurückzuführen ist. Dies ist insbesondere dann der Fall, wenn die Verstärkungsfasern der Kunststoffteile, im folgenden FVK (FaserVerstärkteKunststoffe), aus elektrisch leitenden Fasern, insbesondere Kohlenstofffasern bestehen. Gerade die Kohlenstofffasern, bzw. die hieraus erhältlichen kohlenstoffaserverstärkten Kunststoffe (CFK) sind aufgrund ihrer hohen Festigkeit und ihres geringen spezifischen Gewichtes für den Kraftfahrzeugleichtbau besonders geeignet.

Ein Ansatz für alternative Verbindungstechniken des Rahmens von Fahrgastzellen oder Wagenkästen wird beispielsweise in den Schriften EP 0 146 716 B1 oder DE-A-2 018 802 ausgeführt. Es werden Hohlprofile verwendet, die mittels Verbindungselementen an den Knotenpunkten oder Knotenelementen zum Rahmen zusammengesteckt werden. Die Integration von Blechen oder andersartigen Flächenbauteilen ist in dieser Prozessstufe jedoch noch nicht vorgesehen.

Die nur punktuelle kraftschlüssige Verbindung durch Verbindungselemente, sowie Schrauben oder Nieten, hat den Nachteil, dass hier unter Belastung sehr hohe Spannungsspitzen auftreten können.

Dies ist bei der Verbindung einzelner Träger zum Rahmen einer Fahrgastzelle problematisch, da hier an den Verbindungsstellen sehr große Kräfte aufgenommen werden müssen, insbesondere in Crash-Situationen.

Aus der EP 0 622 289 A1 ist eine Kraftfahrzeugkarosserie bekannt, deren Seitenwände über einen Bodenschweller aus längsverlaufenden seitenbildenden Strangpressprofilen und deren Bodenlage aus mehreren querverlaufenden am Bodenschweller anschließenden weiteren Strangpressprofilen gebildet sind.

Eine vordere und eine hintere Kante schaffen die Aufnahmekonturen für ein Frontmodul und ein Heckmodul.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Baugruppe einer Fahrgastzelle in Hybridbauweise mit Leichtbauwerkstoffen, wie beispielsweise Leichtmetalle oder FVK bereitzustellen, die eine hohe Festigkeit und Steifigkeit aufweist, Korrosionsprobleme vermeidet und in einfacher Weise herstellbar ist.

Die Erfindung löst die Aufgabe mithilfe einer Steckrahmenkonstruktion aus Hohlprofilrohren, die aus Stahl oder Leichtbauwerkstoff bestehen können und die mindestens ein Flächenbauteil aus faserverstärktem Kunststoff vollständig rundum einfassen, wobei die kraftschlüssige Verbindung zwischen den unterschiedlichen Werkstoffen ausschließlich durch Verklebung erfolgt und mithilfe eines Verfahrens zur Herstellung der Steckrahmenkonstruktion, wobei als Längsträger des Steckrahmens innere und äußere Profilrohre vorgesehen sind, die ineinander gesteckt und zusammengefahren werden, sowie gegebenenfalls weitere in den Längsträger steckbare Säulenelemente, wobei die kraftschlüssige Verbindung aller beteiligten Elemente im wesentlichen nur durch Klebeverbindungen erfolgt.

Die Erfindung geht von der Überlegung aus, dass das Ziel der Gewichtsreduzierung insbesondere durch Substitution von Blechen (metallische Flächenbauteile) durch FVK-Flächenbauteile erreicht werden kann, wobei die Flächenbauteile möglichst großflächig fest mit dem tragenden Rahmen der Fahrgastzelle verbunden werden müssen. Dieses Ziel wird dadurch erreicht, dass die Träger des Rahmens zumindest teilweise mit einem U-förmigen Profil ausgestattet sind, welches um die Kanten des Flächenbauteils oder der Flächenbauteile beidseitig umgreift.

Im folgenden wird die Erfindung für ein einziges Flächenbauteil beschrieben. Die Ausführungen beziehen sich aber auch in gleicher Weise auf mehrere oder zusammengesetzte Flächenbauteile, da für sie das gleiche erfinderische Prinzip gilt.

Im Gegensatz zu der aus EP 0 146 716 B1 oder DE-A-2 018 802 bekannten Vorgehensweise wird der Rahmen aus zusammensteckbaren Trägern in Hohlprofilform erfindungsgemäß um das Flächenbauteil herum aufgebaut. Nur hierdurch wird es möglich das Flächenbauteil in einfacher Weise allseitig vom U-Profil zu umfassen.

Weitere gewichtssparende Effekte können über die Substitution von Rahmenelementen aus Stahl durch Elemente aus Leichtbauwerkstoffen erfolgen.

Zur Verdeutlichung des der Erfindung zugrundeliegenden Grundprinzips können die Zeichnungen 1 bis 3 herangezogen werden.
Dabei zeigen
1: Flächenbauteil (1) aus faserverstärktem Kunststoff mit den Einzelkomponenten des JointingFrame vor dem Zusammenstekken, umfassend die Hohlprofil-Außenrohre (7), die Hohlprofil-Innenrohre (3, 3') und die Querträger (4, 4').
2: Fahrgastzelle mit Flächenbauteil (1) und dem zusammengesteckten JointingFrame oder Steckrahmen (6); die Säulenelemente (5) sind vor dem Einstecken in, die topfförmige Aussparung (7') und die Säulenelemente (5') nach dem Einstecken in den Topf (7) gezeigt.
3: Querschnitt durch die Ebene des Flächenbauteils (1) und die angesetzten Außenrohre (2) mit U-förmigem Profil
Das Grundprinzip der Verbindung der Komponenten des Steckrahmens (JointingFrame) und des Flächenbauteils wird in 3 verdeutlichet.
Das Flächenbauteil (1) wird an seiner Außenkante vom U-förmigen Profil des Außenrohrs (2) umschlossen. Wesentliches Element dieser Anordnung ist die großflächige formschlüssige Verbindung. Im Gegensatz zur konventionellen Bauweise, wo das Flächenbauteil lediglich von oben auf einen Wulst oder einer Auflagekante aufgelegt wird, erfolgt die Halterung des Flächenbauteils hier sowohl von der Ober-, wie von der Unterseite. Der U-förmige Wulst des Profilrohrs, der die Kante des Flächenbauteils umschließt, führt zu einer sehr festen mecha nischen Fixierung des Flächenbauteils. Dies hat den Vorteil, dass die Konstruktion bereits vor der Verklebung und im allgemeinen ohne weitere Fixiermittel eine für die weiteren Verarbeitungsschritte ausreichende Festigkeit und Biege- oder Verdreh-Steifigkeit (Torsionssteifigkeit) aufweist.
In der fertigen Fahrgastzelle, beziehungsweise nach der Verklebung trägt diese Bauweise dann in erheblichem Maße zur Torsionssteifigkeit der Gesamtkonstruktion bei.
Das Außenrohr (2) des JointingFrame kann dabei einteilig, wie zum Beispiel in 3 ausgeführt, oder mehrteilig aufgebaut sein.
Eine bevorzugte Ausgestaltung der mehrteiligen Bauweise sieht vor, das Außenrohr an der der Kante des Flächenbauteiles zugewandten Seite mit einem U-förmigen Profilträger zu verbinden, welcher für die Aufnahme des Flächenbauteils geeignet ist. Die Verbindung zwischen Außenrohr und Profilträger kann in bekannter Weise durch Schweißen, Vernieten oder Verschrauben erfolgen oder ebenfalls durch Verklebung.
Die Verbindung zwischen der Bodengruppe und dem vorderen und hinteren Querträger (4, 4') erfolgt erfindungsgemäß über Hohlprofil-Rohre, oder Innenrohre (3, 3'), die in die Außenrohre (2) eingesteckt und eingefahren werden. Die Innenrohre werden nach dem Einfahren zu mindestens 80 % ihrer Länge vom entsprechenden Außenrohr überlappt, wobei das Außenrohr über mindestens 70% seiner Länge die Innenrohre umgibt.
Innen- und Außenrohr sind über einen Kleber flächig miteinander verbunden. Die Innenrohre (3, 3'), die bevorzugt aus Stahl oder Aluminium bestehen, sind in bekannter Weise mit den Querträgern fest verbunden, bevorzugt mittels Verschraubung oder Verschweißung. Durch den großflächigen Formschluss und die große Klebefläche wird eine sehr feste Verbindung der Rohre untereinander erreicht, so dass auf weitere Befestigungselemente, wie Schrauben oder Schweißpunkte verzichtet werden kann.
Der Querschnitt der Hohlprofilrohre ist bevorzugt verwinkelt, besonders bevorzugt quadratisch oder rechteckig. Im Vergleich zu einer Ausführung mit rundem Querschnitt wird hier eine Verkantung gegenüber einer Verdrehung in Längsachse der Rohre erreicht.
Besonders bevorzugt wird der JointingFrame aus Stahl, oder Edelstahl und das Flächenbauteil aus CFK ausgebildet, wobei die Konstruktion eine Bodengruppe für Personenkraftwagen bildet. Das Außenrohr stellt hier gleichzeitig den Schwellerkasten eines PKW dar. In einer kostengünstigeren Variante besteht das Flächenbauteil aus glasfaserverstärktem Kunststoff (GFK).
Es ist leicht ersichtlich, dass das erfindungsgemäße konstruktive Grundprinzip eine große Werkstoffvielfalt für die einzelnen Komponenten des JointFrame oder Steckrahmens zulässt. So können für die einzelnen Komponenten neben Stahl, auch Leichtmetalle oder faserverstärkte Kunststoffe eingesetzt werden. Mittels der Verklebung lassen sich in einfacher Weise unterschiedlichste Werkstoffe zuverlässig aneinanderfügen.
Das der Erfindung zugrundeliegende Konstruktionsprinzip ist indes nicht auf die Bildung einer die Bodengruppe umschließenden Zelle beschränkt. In analoger Weise lässt sich ebenfalls eine Dachkonstruktion aufbauen, wobei das Flächenbauteil dann entsprechend das Dach ausbildet. Auch hier bildet die Steifigkeit der Konstruktion einen wesentlichen Anwendungsvorteil. Bevorzugter Werkstoff für die Hohlprofil-Elemente ist hierbei CFK oder GFK.
Ein weiterer Vorteil des erfindungsgemäßen Verfahrens liegt in der Prozessvereinfachung gegenüber der konventionellen Verbindungstechnik über Verbindungselemente. So müssen für einen annähernd flächigen Kraftschluss zahlreiche Nieten oder Schrauben einzeln gesetzt werden, während die Verklebung in einem einzigen Arbeitsschritt eine flächige Verbindung zwischen Rahmen und Flächenbauteil ergibt.
Die Verbindung zwischen Querträgern und Flächenbauteil (1) erfolgt ebenfalls durch Verklebung. Gegebenenfalls kann bei den Querträgern auf U-förmige, beziehungsweise die Kante beidseitig umschließende wulstartige Vorsprünge, verzichtet werden.
Das Flächenbauteil kann, insbesondere wenn es die Bodengruppe einer Fahrgastzelle eines größeren Kraftfahrzeuges bildet, ebenso mit einem oder mehreren metallischen Längsträgern verstärkt sein, deren Konstruktionsprinzip bevorzugt den Hohlprofilrohren der Außenrohre (2) entspricht, in die mit den Querträgern verbundene Innenrohre eingefahren werden können.
Die Verklebung selbst kann durch die bekannten Klebesysteme auf ein oder Mehrkomponentenbasis erfolgen. Bevorzugt werden kalthärtende Polymere verwendet, besonders bevorzugt auf der Basis von Epoxiden, Polyurethanen oder Acrylaten. Je nach Werkstoffkombination können in der Fahrgastzelle unterschiedliche Kleber zur Anwendung kommen.
Zumindest die Hohlprofil-Innenrohre sind zur besseren Verteilung des Klebstoffes bevorzugt mit Klebekanälen versehen, die zumeist parallel zur Längsrichtung der Rohre verlaufen. Beispielsweise wird zuerst ein Ringkanal gefüllt und dann der Klebstoff über die parallelen Kanäle verteilt. Dies ist insbesondere dann von Vorteil, wenn nach dem Fügen beziehungsweise Einstecken der Innenrohre Klebstoff über ein Injektionsverfahren zugeführt werden soll.
Die Klebekanäle können auch in der Weise angelegt werden, dass sie die Kontaktfläche der Knotenpunkte vollständig mit Klebstoff versorgen.
In einer weiteren vorteilshaften Ausgestaltung der Erfindung weisen die Hohlprofilrohre (2, 3, 3') korrespondierende topf förmige Aussparungen (7, 7') zur Aufnahme von weiteren Profilrohren oder Säulenelementen (5, 5') in Steckverbindung auf. Hierdurch werden Verbindungsknoten (8) definiert. Im zusammengeschobenen Zustand der Hohlprofilrohre kommen die korrespondierenden Aussparungen exakt übereinander zu liegen. Die Säulenelemente werden mittels der hierdurch gebildeten Töpfe formschlüssig gehalten. Die kraftschlüssige Verbindung erfolgt danach durch Verklebung.
Um in konventionellen Rahmenkonstruktionen eine vergleichbare mechanische Festigkeit des Knotens zu erreichen ist im allgemeinen eine aufwändige Schraub- und/oder Schweißkonstruktion notwendig.
Typischerweise werden in dieser Weise 4 Knotenpunkte einer Fahrgastzelle gebildet. Bevorzugt weisen die Töpfe der 4 Knotenpunkte die gleiche Struktur auf, so dass sich die Anzahl unterschiedlicher Strukturelemente weiter verringern lässt. So können beispielsweise die Innenrohre (3) und (3') baugleich sein. Diese Reduzierung von Strukturelementen, beziehungsweise unterschiedlichen Bauteilen stellt einen weiteren Vorteil der Erfindung dar.
Ein weiterer Vorteil, der sich aus der Durchsteckverbindung der Säulenelemente in die Knotenpunkte ergibt, ist das Verkeilen der Hohlprofilrohre, so dass ein Verschieben der Innen- und Außenrohre gegeneinander völlig unterbunden wird.
In einer besonders bevorzugten Ausführung der Erfindung werden durch die Säulenelemente (5) die B-Säule und durch die Säulenelemente (5') die A-Säule der Fahrgastzelle eines PKW gebildet. Die Säulenelemente können dabei vor dem Einstecken bereits weitere Komponenten der Fahrgastzelle, wie beispielsweise Rückenplatte, oder Träger für Windschutzscheibe oder Armaturenbrett beinhalten. Dies ist exemplarisch in 2 ausgeführt.
Als weiterer Vorteil der Verwendung von Klebeverbindungen ist die gute Geräuschisolierung der polymeren Klebstoffe zu nennen. Dieser Effekt lässt sich gezielt weiter verbessern, indem als Klebstoff aufgeschäumte Polymere, beispielweise Polyurethane, verwendet werden. Das Flächenbauteil lässt sich so akustisch vollständig vom JointingFrame abkoppeln.
Ein weiterer Aspekt der Erfindung ist ein Verfahren zur Herstellung einer Baugruppe für die Fahrgastzelle eines Kraftfahrzeuges in Hybridbauweise.
Das erfindungsgemäße Verfahren gliedert sich in die wesentlichen Prozessschritte

a) Herstellen eines Flächenbauteiles (1) aus faserverstärktem Kunststoff, insbesondere aus CFK, oder GFK
b) Zusammenstecken oder Fügen des Flächenbauteiles und der Hohlprofil-Außenrohre (2)
c) Einstecken und Zusammenfahren der Hohlprofil-Innenrohre (3, 3') in die Außenrohre (2 )
d) gegebenenfalls Einstecken von Säulenelementen (5) und/oder (5') in die topfförmigen Aussparungen (7, 7') an den Knotenpunkten (8)
e) Endverklebung der gefügten oder gesteckten Verbindungen, wobei eine teilweise Verklebung auch direkt nach b) oder c) erfolgen kann

Das erfindungsgemäße Baukonzept sieht also vor, das zentrale Flächenbauteil der Baugruppe sukzessive mit den Komponenten des Steckrahmens oder JointFrame zu umgeben und weicht daher prinzipiell von der konventionellen Bauweise ab, zunächst einen Rahmen zu fertigen und in diesen die Flächenbauteile einzupassen.
Das erfindungsgemäße Baukonzept lässt sich auch als modulares Konzept auffassen. Die einzelnen Module, umfassend Außenrohr/Flächenbauteil (Flächenmodul) oder Innenrohre/Querträger (Querträgermodul) lassen sich in unterschiedlichster Weise oder verschiednen Varianten ausführen und mit den anderen Modulen verbinden, ohne dass das Konstruktionsprinzip oder die anderen Module verändert werden müssten.
Dabei ist es offensichtlich, dass der Erfindungsgedanke auch die Fertigungsvarianten umfasst, bei denen die einzelnen Module bereits weitere Komponenten oder ganze Baugruppen umfassen.
Als weiteres Modul treten die Säulenelemente (5, 5') (Seitensäulenmodul) auf, die beispielsweise bereits Rahmen für Windschutzscheibe, Armaturenbrett oder Rückenplatte umfassen können.
Bevorzugt ist der zur kraftschlüssigen Verbindung vorgesehene Klebstoff bereits vor Schritt b) auf die entsprechenden Seitenkanten des Flächenbauteils oder in das U-Profil des Hohlprofilrohrs aufgetragen worden. Gegebenenfalls können Flächenbauteil und Hohlprofil Nut/Steg-Segmente aufweisen, die beim Zusammenstecken einrasten und ein Verrücken oder Verschieben der Bauteile gegeneinander verhindern.
In einer weiteren bevorzugten Verfahrensvariante wird vor Schritt b) in das äußere Hohlprofilrohr ein Klebstoffreservoir eingebracht, das das beim Zusammenfahren von Außen- und Innenrohr gleichmäßig über die Oberfläche des Hohlprofil-Innenrohrs beziehungsweise die Kontaktfläche verteilt wird. Damit der Kleber durch das Hohlprofil-Innenrohr verdrängt und verteilt wird, ist es an der Stirnseite die eingefahren wird geschlossen.
Die Verklebung, das heißt das Aushärten des Klebstoffes, des Flächenbauteils (1) mit den Hohlprofil-Außenrohren (2) kann vor oder zusammen mit der Verklebung von Innen- (3, 3) und Außenrohren (2) erfolgen.
Bei der letzten Verklebung (Endverklebung) können somit auch unterschiedliche Kleberschichten gemeinsamen ausgehärtet werden.
Durch die Steckverbindung der Innenrohre in die Außenrohre wird bereits ohne Verklebung eine sehr feste und steife Konstruktion erhalten, die sich im allgemeinen auch ohne besondere Spannvorrichtungen oder Halterungselemente der weiteren Montage zuführen lässt.
Ebenso kann die Verklebung der weiteren Profilrohre oder Säulenelemente (5, 5') mit den ineinandergeschobenen Hohlprofilrohren (2, 3, 3') zusammen oder zeitlich getrennt von den anderen Klebeprozessen erfolgen.
Bevorzugt wird die gesamte Fahrgastzelle, umfassend das Flächenbauteil, die Profilrohre, die Querträger und die Säulenelemente zunächst nur zusammengesteckt und erst hierauf verklebt. Dabei wird der Kleber bevorzugt mittels eines Injektionsverfahrens in die noch nicht mit Kleber ausgestatteten Kontaktflächen eingepresst.
Besonders bevorzugt wird zunächst das Flächenmodul zusammengeklebt, hierauf die Querträgermodule eingefahren und die Säulenmodule eingesteckt und zuletzt der benötigte Kleber mittels Injektion zugeführt.

Claims

Baugruppe einer Fahrgastzelle eines Kraftfahrzeuges enthaltend einen Steckrahmen (6) aus zusammengesteckten Hohlprofilrohren und Querträgern und mindestens ein Flächenbauteil (1) aus faserverstärktem Kunststoff, wobei das Flächenbauteil (1) vollständig durch den Steckrahmen (6) umgeben und mit diesem über eine Kleberverbindung verbunden ist, dadurch gekennzeichnet, dass der Steckrahmen (6) äußere Hohlprofilrohre (2) und innere Hohlprofilrohre (3, 3'), die zumindest teilweise von den äußeren Hohlprofilrohren (2) umschlossen sind, sowie Querträger (4, 4') umfasst und der Kraftschluss der Verbindung zwischen Steckrahmen (6) und Flächenbauteil (1) durch die Klebeverbindung erfolgt.
Baugruppe einer Fahrgastzelle eines Kraftfahrzeuges nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Verbindung zwischen Flächenbauteil (1) und Steckrahmen (6) frei von Schraub-, Bolzen-, oder Nietverbindungen ist.
Baugruppe einer Fahrgastzelle eines Kraftfahrzeuges nach Anspruch 1 oder 2 dadurch gekennzeichnet, dass die Hohlprofilrohre (2, 3, 3') topfförmige Aussparungen (7, 7') enthalten, in denen Säulenelemente (5, 5') mittels Verklebung befestigt sind.
Baugruppe einer Fahrgastzelle eines Kraftfahrzeuges nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Flächenbauteil (1) eine Bodengruppe oder eine Dachgruppe darstellt.
Baugruppe einer Fahrgastzelle eines Kraftfahrzeuges nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Säulenelemente (5, 5') die A- und/oder B-Säulen einer PKW-Fahrgastzelle bilden.
Baugruppe einer Fahrgastzelle eines Kraftfahrzeuges nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Flächenbauteil (1) aus faserverstärktem Kunststoff Verstärkungsfasern aus Kohlenstoff, Glas oder Keramik enthält.
Baugruppe einer Fahrgastzelle eines Kraftfahrzeuges nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens zwei Hohlprofilrohre (2, 3, 3') und/oder ein Querträger (4, 4') aus Metall gebildet wird.
Baugruppe einer Fahrgastzelle nach einem der vorangegangenen Ansprüche dadurch gekennzeichnet, dass die Klebstoffe aus 1 oder 2 Komponentensystemen, die kalt und/oder warm gehärtet werden können ausgewählt sind.
Baugruppe einer Fahrgastzelle nach einem der vorangegangenen Ansprüche dadurch gekennzeichnet, dass zumindest teilweise geschäumte Polymere als Klebstoff verwendet werden.
Verfahren zum Fügen der Baugruppe einer Fahrgastzelle für ein Kraftfahrzeug umfassend einen Steckrahmen (6) aus zusammengesteckten Hohlprofilrohren und Querträgern und mindestens ein Flächenbauteil (1) aus faserverstärktem Kunststoff mit den Schritten, a) Herstellen eines Flächenbauteiles (1) aus faserverstärktem Kunststoff b) Aufstecken von äußeren Hohlprofilrohren (2), wobei die Profilrohre die Seitenkanten des Flächenbauteiles (1) zumindest teilweise umschließen c) Einstecken von inneren Hohlprofilrohren (3, 3') in die äußeren Hohlprofilrohre und Zusammenfahren, wobei jeweils zwei korrespondierende innere Hohlprofilrohre (3, 3') über einen Querträger (4, 4') miteinander verbunden sind d) Endverklebung der gesteckten Verbindungen, so dass alle einzelnen Komponenten des Steckrahmens untereinander und der Steckrahmen mit dem Flächenbauteil kraft- und formschlüssig miteinander verbunden werden.
Verfahren zum Fügen der Baugruppe einer Fahrgastzelle für ein Kraftfahrzeug nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen den Schritten c) und d) weitere Profilrohre oder Säulenelemente (5, 5') in topfförmige Aussparungen (7, 7') der Innen- und Außenrohre (2, 3, 3') eingesetzt werden.
Verfahren zum Fügen der Komponenten einer Fahrgastzelle nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass die Profilrohre (5, 5') die A- und/oder B-Säule und das Flächenbauteil (1) die Bodengruppe einer PKW-Fahrgastzelle bilden.
Verfahren zum Fügen der Komponenten einer Fahrgastzelle nach einem der Ansprüche 10 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass die Verbindung zwischen den Metallkomponenten der Fahrgastzelle und den durch Fasern verstärkten Bauteilen im wesentlichen frei von Schraub und Nietverbindungen erfolgt.
Verfahren zum Fügen der Komponenten einer Fahrgastzelle nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass das Flächenbauteil (1) die Bodengruppe und die Segmente aus den Metallhohlprofilen (2, 3, 3') den Schwellerkasten der Fahrgastzelle eines PKW bilden.
Verfahren zum Fügen der Komponenten einer Fahrgastzelle nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass das Flächenbauteil (1) das Dach und die Segmente aus den Hohlprofilen (2, 3, 3') die Dachlängsholme bilden.
Verfahren zum Fügen der Komponenten einer Fahrgastzelle nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass vor Schritt b) in das äußere Hohlprofilrohr ein Klebstoffreservoir eingebracht wird, das erst beim Zusammenfahren von Außen- und Innenrohr gleichmäßig über die Kontaktfläche verteilt wird.
Verfahren zum Fügen der Komponenten einer Fahrgastzelle nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass Flächenbauteil, Profilrohre, Querträger und Säulenelemente zunächst nur zusammengesteckt und erst hierauf mittels eines Injektionsverfahrens verklebt werden.