WO2009112407A1 - Verfahren zur herstellung eines hohlprofils, hohlprofil sowie fahrzeugkarosserie - Google Patents

Abstract

Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zu Grunde, ein Hohlprofil, welches insbesondere eine verbesserte Handhabbarkeit sowie eine gute Anbindbarkeit an andere Komponenten aufweist, anzugeben. Gelöst wird die Aufgabe durch ein Verfahren zur Herstellung eines Hohlprofils umfassend mindestens zwei Halbschalenbleche, bei dem ein erstes Halbschalenblech mit zwei seiner axial verlaufenden Stoßkanten von einer ersten Seite an ein Stegblech angelegt wird, ein zweites Halbschalenblech mit zwei axial verlaufenden Stoßkanten von der gegenüberliegenden Seite an das Stegblech angelegt wird, die Stoßkanten der Halbschalenbleche anschließend mit dem Stegblech gefügt werden, wobei ein Randabschnitt des Stegblechs den Anlagebereich von mindestens einer Stoßkante überragt, so dass mindestens ein Flansch zur Anbindung weiterer Komponenten gebildet wird. Die Erfindung betrifft ferner ein Hohlprofil (2) mit zwei Halbschalenblechen (4, 18) und mit einem zwischen den Halbschalenblechen (4, 18) angeordneten Stegblech (6) sowie eine Fahrzeugkarosserie.

Description

Verfahren zur Herstellung eines Hohlprofils , Hohlprofil sowie

Fahrzeugkarosserie

Die Erfindung betrifft Verfahren zur Herstellung eines Hohlprofils umfassend mindestens zwei Halbschalenbleche, ein Hohlprofil mit zwei Halbschalenblechen und mit einem zwischen den Halbschalenblechen angeordneten Stegblech sowie eine Fahrzeugkarosserie .

Verfahren und Hohlprofile der eingangs genannten Art sind bereits aus dem Stand der Technik bekannt. Die

Offenlegungsschrift DE 10 2005 044 172 Al beispielsweise beschreibt eine Anordnung aus mehreren Formteilen, zwischen denen ein Verstärkungselement positioniert ist, wobei die Formteile und das Verstärkungselement an nach außen abstehenden Flanschen, welche an allen Komponenten vorgesehenen sind, verschweißt werden. Das Verstärkungselement soll im Wesentlichen dazu dienen, dem aus den Formteilen gebildeten Profil eine verbesserte Formstabilität zu verleihen. Nachteilig an der aus der DE 10 2005 044 172 Al bekannten Vorgehensweise ist jedoch, dass alle zu verbindenden Formteile und das Verstärkungselement an Stellen verbunden sind, welche außerhalb der das Innere des Profils definierenden Begrenzungen liegen. Durch die nach außen abstehenden Flansche ist das Raumerfordernis der einzelnen Komponenten des Profils als auch des Profils selbst erhöht. Dadurch wird insbesondere die Handhabbarkeit, beispielsweise bei der Lagerung aber auch bei der Verarbeitung, beeinträchtigt. Darüber hinaus sind die Flansche des Profils Denn eine bereits hergestellte Verbindung an den Flanschen kann durch nachfolgende, an den Flanschen vorzunehmende Fügeprozesse beeinträchtigt werden. Umgehen ließe sich diese Schwierigkeit, indem die zur Herstellung des Profils dienenden, an den Flanschen vorgenommenen Fügeprozeεse sowie die zur Verbindung des Profils mit einer anderen Komponente dienenden, an den Flanschen vorgenommenen Fügeprozesse gleichzeitig, also im Wesentlichen im gleichen Arbeitsschritt durchgeführt würden. Damit würde die Flexibilität der Verwendung des Profils jedoch deutlich eingeschränkt.

Alternativ wäre es möglich, Flansche mit einer bestimmten Mindestbreite zu versehen, welche so bemessen ist, dass an diesen Flanschen zwei, durch eine räumliche Trennung, weitgehend voneinander unabhängige Fügeprozesse vornehmbar sind. Jedoch würde mit dieser Maßnahme das Raumerfordernis zusätzlich erhöht.

Ferner hat sich herausgestellt, dass das an Flanschen vorgenommene Verschweißen von Blechen, wenn die Flansche voneinander abweichende Dicken aufweisen, zu einem ungleichmäßigen Schweißergebnis führen kann. Um diesen Effekt zu vermeiden, können die dickeren Flansche gemäß dem Stand der Technik in etwa auf die Dicke des dünnsten Flansches verjüngt werden. Zu diesem Zweck werden beispielsweise Fräs-, Schleif- oder Prägetechniken angewendet. Ein Beispiel für eine

Prägetechnik ist in der Offenlegungsschrift DE 10 2004 040 569 Al offenbart. Allerdings wird durch diese Vorgehensweise die Zahl der Arbeitsschritte im Vorlauf zum eigentlichen Verfahren zur Herstellung eines Profils erhöht. Außerdem wird das Material der Bleche schon vor dem eigentlichen

Herstellungsverfahren einer zusätzlichen Beanspruchung in Form einer Umformung ausgesetzt. Der vorliegenden Erfindung liegt daher die Aufgabe zu Grunde, ein Hohlprofil, welches insbesondere eine verbesserte Handhabbarkeit sowie eine gute Anbindbarkeit an andere Komponenten aufweist, sowie ein geeignetes Verfahren zu dessen Herstellung anzugeben.

Gemäß einer ersten Lehre der vorliegenden Erfindung wird die Aufgabe durch ein Verfahren zur Herstellung eines Hohlprofils umfassend mindestens zwei Halbschalenbleche gelöst, bei dem ein erstes Halbschalenblech mit zwei seiner axial verlaufenden Stoßkanten von einer ersten Seite an ein Stegblech angelegt wird, ein zweites Halbschalenblech mit zwei axial verlaufenden Stoßkanten von der gegenüberliegenden Seite an das Stegblech angelegt wird, die Stoßkanten der Halbschalenbleche anschließend mit dem Stegblech gefügt werden, wobei ein Randabschnitt des Stegblechs den Anlagebereich von mindestens einer Stoßkante überragt, so dass mindestens ein Flansch zur Anbindung weiterer Komponenten gebildet wird.

Durch das erfindungsgemäße Verfahren können Hohlprofile hergestellt werden, deren Fügenähte nicht mehr an von dem Profil abstehenden Flanschen und damit außerhalb des eigentlichen Profils angeordnet, sondern vielmehr in die Kontur des Profils integriert sind. Auf diese Weise befinden sich die Fügenähte in einer weniger exponierten Position und beeinflussen gegebenenfalls folgende

Weiterverarbeitungsschritte, welchen das Profil unterworfen werden kann, in einem geringeren Maße. Darüber hinaus wird die Bereitstellung der für die Fertigung des Hohlprofils benötigten Halbschalenbleche erleichtert, denn diese können ohne Flansche raumsparender ausgestaltet werden. Durch den Verzicht auf die Flansche wird insbesondere der Materialaufwand verringert bzw. eine Gewichtsreduktion erreicht. Das Material des über die Fügenaht hinausragenden Randabschnitts des Stegblechs ist gemäß dem erfindungsgemäßen Verfahren noch nicht durch einen Fügevorgang beansprucht worden, so dass der Randabschnitt insbesondere als Fügeflansch zur Verbindung des Hohlprofils mit anderen Komponenten geeignet ist. Die zur Herstellung des Hohlprofils vorgenommenen Fügevorgänge und die gegebenenfalls zur Verbindung des Hohlprofils mit einer weiteren Komponente vorzunehmenden Fügevorgänge können also im Wesentlichen entkoppelt werden, wodurch das Herstellungsverfahren in sehr flexibler Weise, insbesondere was die Reihenfolge der Verfahrensschritte angeht, ausgeführt werden kann. Durch das Vorsehen des Stegblechs wird das Hohlprofil ferner zusätzlich versteift, so dass es eine höhere Formstabilität aufweist. Das Flächenträgheitsmoment des Hohlprofils wird dadurch ebenfalls erhöht .

Die Halbschalenbleche müssen nicht notwendigerweise in einer zueinander symmetrischen Form ausgebildet werden. Vielmehr können die Formen der beiden Halbschalenbleche voneinander abweichen, wodurch eine hohe Flexibilität der Formgebung des erfindungsgemäßen Hohlprofils erreicht wird. Mittels der Ausbildung des Hohlprofils aus zwei Halbschalenblechen ist es ferner möglich, die beiden Halbschalenbleche aus unterschiedlichen Werkstoffen und gegebenenfalls sogar mit voneinander abweichenden Dicken zu fertigen, wenn es für die Anwendung zweckmäßig ist.

Die Halbschalenbleche und/oder das Stegblech können aus Stahl oder einer höher oder höchstfesten Stahllegierung gefertigt sein. Auf diese Weise lassen sich die vorteilhaften Eigenschaften des Stahls, beispielsweise gute Umformbarkeit bei hoher Festigkeit, ausnutzen.

Gemäß einer vorteilhaften Aus führungsform des Verfahrens kann der Fügevorgang mittels einer Laserschweißvorrichtung vorgenommen werden. Auf diese Weise lassen sich eine hohe Schweißgeschwindigkeit, Schweißnähte mit geringen geometrischen Abmessungen und ein geringer thermischer Verzug des zu verschweißenden Materials erzielen. Allerdings sind auch andere Schweißverfahren sowie andere Fügeverfahren wie

Kleben und/oder Löten für das Verfahren gemäß der vorliegenden Erfindung geeignet.

Weiterhin können das Anlegen der Stoßkanten an das Stegblech und/oder das Fügen der Stoßkanten mit dem Stegblech für die beiden Halbschalenbleche separat vorgenommen werden. Auf diese Weise kann eine hohe Flexibilität in der Ausgestaltung des Verfahrens erreicht werden. So ist es möglich, zunächst ein erstes Halbschalenblech an dem Stegblech in Anlage zu bringen und dann dieses an den beiden Stoßkanten mit dem Stegblech zu fügen, bevor das zweite Halbschalenblech an das Stegblech angelegt und mit den beiden Stoßkanten an dem Stegblech gefügt wird. Es können auch zunächst beide Halbschalenbleche an dem Stegblech in Anlage gebracht werden, bevor die Fügevorgänge, beispielsweise simultan an allen Stoßkanten, vorgenommen werden. Weitere Varianten sind ebenfalls denkbar. So könnte nach dem Anlegen des ersten Halbschalenblechs an das Stegblech eine erste Stoßkante mit dem Stegblech gefügt werden, woraufhin dann zunächst das zweite Halbschalenblech an das Stegblech angelegt und mit einer ersten Stoßkante mit dem Stegblech gefügt wird, bevor die Fügevorgänge der zweiten Stoßkanten der beiden Halbschalenbleche vorgenommen wird. Mit anderen Worten, die Ausgestaltung des Verfahrens ist kaum Einschränkungen unterworfen.

Der die Fügenaht überragende Randabschnitt des Stegblechs kann weiterhin gekürzt und/oder umgeformt werden. Insbesondere können die Randabschnitte abgewinkelt werden. Auf diese Weise lassen sich die Hohlprofile zur Anbindung an andere Komponenten, beispielsweise andere Profile aber auch Schalenbleche, weiterbilden.

In einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform des Verfahrens werden die Stoßkanten der Halbschalenbleche auf den beiden Seiten des Stegblechs in etwa fluchtend in Anlage gebracht. Auf diese Weise kann die Formstabilität insbesondere gegenüber in der Flucht wirkenden Deformationskräften gesteigert werden. Denn durch die in etwa fluchtende Anlage der Stoßkanten wird in der entsprechenden Richtung das Vermögen zur Aufnahme der Deformationsenergie erweitert.

Das Stegblech muss nicht notwendigerweise ein ebenes, unmodifiziertes Blech sein. Vielmehr kann ein Verstärkungen, Sicken und/oder Löcher aufweisendes Stegblech verwendet werden. Durch das Vorsehen von Verstärkungsblechen, welche örtlich in dem Stegblech integriert sind und gegebenenfalls Gewindeträger aufweisen, kann der von dem Stegblech hervorgerufene Versteifungseffekt des Hohlprofils erhöht werden. Durch Sicken kann der formstabilitätssteigernde Effekt des Stegblechs darüber hinaus gezielt beeinflusst werden. An dem Stegblech vorgesehene Löcher wiederum reduzieren den Beitrag des Stegblechs zum Gesamtgewicht des Hohlprofils. Ferner können kontinuierliche oder diskontinuierliche Fügenähte erzeugt werden. Als diskontinuierliche Fügenaht kann beispielsweise eine Reihe von voneinander beabstandeten Punktschweißungen angesehen werden. Die Fügenähte können vollständig kontinuierlich und diskontinuierlich, aber auch je abschnittsweise, gegebenenfalls wechselweise, kontinuierlich und diskontinuierlich gebildet werden, wie es für die Anwendung zweckmäßig ist.

Das Hohlprofil kann in einer weiteren vorteilhaften

Ausführungsform des Verfahrens anschließend an dem die Fügenaht überragenden Randabschnitt des Stegblechs, welcher letztlich die Funktion eines Fügeflansches übernimmt, mit anderen Komponenten gefügt werden.

Besonders bevorzugt ist es, wenn ein Hohlprofil für den Fahrzeugbau, insbesondere für die Fahrzeugkarosserie, hergestellt wird, denn hier ergeben sich insbesondere Vorteile auf Grund der verbesserten Weiterverarbeitungsmöglichkeit und der Gewichtsersparnis . Ein derartiges Hohlprofil kann beispielsweise als A-, B- oder C-Säule mit anderen Fahrzeugkomponenten zu einer Fahrzeugkarosserie gefügt werden.

Gemäß einer weiteren Lehre der vorliegenden Erfindung wird die Aufgabe auch durch ein Hohlprofil mit zwei Halbschalenblechen und mit einem zwischen den Halbschalenblechen angeordneten Stegblech gelöst, wobei je zwei axial verlaufende Stoßkanten der Halbschalenbleche stumpf mit dem Stegblech gefügt sind und wobei ein Randabschnitt des Stegblechs mindestens eine der Fügenähte überragt, so dass mindestens ein Flansch zur

Anbindung weiterer Komponenten gebildet wird. Die Fügenähte der erfindungsgemäßen Hohlprofile sind im Wesentlichen nicht mehr an von dem Profil abstehenden Flanschen und damit außerhalb des eigentlichen Profils angeordnet, sondern vielmehr in die Kontur des Profils integriert. Auf diese Weise befinden sich die Fügenähte in einer weniger exponierten Position, so dass die Weiterverarbeitung des Hohlprofils erleichtert wird. Durch den Verzicht auf die Flansche an den Halbschalenblechen wird weiterhin der Materialaufwand verringert bzw. eine Gewichtsreduktion erreicht. Der über die Fügenaht hinausragende Randabschnitt des Stegblechs ist insbesondere als Fügeflansch zur Verbindung des Hohlprofils mit anderen Komponenten geeignet. Auf diese Weise wird trotz der Einsparung der Flansche an den Halbschalenblechen eine gute Anbindbarkeit des erfindungsgemäßen Hohlprofils an weitere Komponenten gewährleistet. Durch das Stegblech wird das Hohlprofil ferner zusätzlich versteift, so dass es eine höhere Formstabilität aufweist. Das Flächenträgheitsmoment des Hohlprofils wird dadurch zusätzlich erhöht.

Die Stoßkanten der Halbschalenbleche können mit dem Stegblech geschweißt sein. Auf diese Weise lässt sich eine belastungsstabile, dauerhafte Verbindung zwischen den Blechen gewährleisten. Darüber hinaus zeichnen sich die Schweißnähte durch geringe geometrische Abmessungen aus, insbesondere wenn der Schweißvorgang mittels einer Laserschweißvorrichtung vorgenommen wurde .

Ferner kann mindestens ein Randabschnitt des Stegblechs abgewinkelt sein. Dadurch kann das Raumerfordernis des

Hohlprofils verringert werden. Weiterhin besteht durch die Abwinkelung bzw. Abwinkelbarkeit der Randabschnitte des Stegblechs eine vielseitige Anbindungsmöglichkeit des Hohlprofils an weitere Komponenten.

Es ist möglich, dass die Stoßkanten der Halbschalenbleche auf den beiden Seiten des Stegblechs in etwa fluchtend gefügt sind. Auf diese Weise ist eine bessere Formstabilität insbesondere gegenüber in der Flucht wirkenden Deformationskräften gegeben. Denn durch die in etwa fluchtende Anlage der Stoßkanten wird in der entsprechenden Richtung das Aufnahmevermögen von Deformationsenergie erweitert.

Das Stegblech kann Verstärkungen, Sicken und/oder Löcher aufweisen. Durch das Vorsehen von Verstärkungsblechen, welche örtlich in dem Stegblech integriert sind und gegebenenfalls Gewindeträger aufweisen, kann der von dem Stegblech hervorgerufene Versteifungseffekt des Hohlprofils erhöht werden. Durch Sicken kann der formstabilitätssteigernde Effekt des Stegblechs darüber hinaus gezielt beeinflusst werden. An dem Stegblech vorgesehene Löcher wiederum reduzieren den Beitrag des Stegblechs zum Gesamtgewicht des Hohlprofils.

Die Fügenähte lassen sich kontinuierlich oder diskontinuierlich ausbilden. Eine kontinuierliche Fügenaht kann erforderlich sein, wenn die Fügenaht neben der verbindenden Wirkung auch eine dichtende Wirkung aufweisen soll. Durch eine diskontinuierliche Fügenaht hingegen kann die Fläche des von den Fügevorgängen beanspruchten Materials der Halbschalenbleche und/oder des Stegblechs gering gehalten werden.

Ferner kann das Hohlprofil, insbesondere eine A-, B- oder C- Säule, für den Fahrzeugbau vorgesehen sein. Auf diese Weise können das geringe Gewicht als auch die gute Weiterverarbeitungsmöglichkeit des erfindungsgemäßen Hohlprofils ausgenutzt werden. Diese Eigenschaften kommen den Anforderungen einer, beispielsweise treibstoffverbrauch- mindernden Leichtbauweise im Fahrzeugbau entgegen.

Die Verwendung eines erfindungsgemäßen Hohlprofils ist im Fahrzeugbau, insbesondere im Karosseriebau für eine A-, B- oder C-Säule, aufgrund der bereits geschilderten Vorteile des erfindungsgemäßen Hohlprofils besonders bevorzugt.

Es gibt nun vielfältige Möglichkeiten, das erfindungsgemäße Verfahren und das erfindungsgemäße Hohlprofil auszugestalten und weiterzubilden. Hierzu wird beispielsweise auf die den Ansprüchen 1 und 10 nachgeordneten Unteransprüche verwiesen.

Im Folgenden wird die Erfindung an Hand von in einer Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispielen näher erläutert. In der Zeichnung zeigen:

Fig. Ia, b ein schematisches Ausführungsbeispiel eines

Verfahrens zur Herstellung eines Hohlprofils gemäß der vorliegenden Erfindung,

Fig. 2 ein weiteres schematisches Ausführungsbeispiel eines Verfahrens zur Herstellung eines Hohlprofils gemäß der vorliegenden Erfindung,

Fig. 3 ein schematisches Ausführungsbeispiel eines

Hohlprofils gemäß der vorliegenden Erfindung, Fig. 4 ein schematisches Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen Hohlprofils, welches mit einer anderen Fahrzeugkarosseriekomponente zusammenwirkt,

Fig. 5 ein weiteres schematisches Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen Hohlprofils, welches mit anderen Fahrzeugkarosseriekomponenten zusammenwirkt ,

Fig. 6 ein weiteres schematisches Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen Hohlprofils, welches mit anderen Fahrzeugkarosseriekomponenten zusammenwirkt, und

Fig. 7a, b ein Stegblech, welches für die Verwendung in einem

Hohlprofil gemäß der vorliegenden Erfindung geeignet ist.

In den Fig. Ia und Ib ist beispielhaft ein Verfahren zur Herstellung eines Hohlprofils 2 gezeigt. In Fig. Ia sind ein erstes Halbschalenblech 4 und ein Stegblech 6 in einer schematischen Querschnittsansicht dargestellt. Das erste Halbschalenblech 4 weist im Wesentlichen C-Form auf, wobei die Ausbuchtung des Cs dem Stegblech 6 zugewandt ist. Das Halbschalenblech 4 ist mit zwei seiner axial verlaufenden Stoßkanten 8a, 8b an dem Stegblech 6 angelegt. Der axiale Verlauf ist in diesem Beispiel auf die gedachte Achse des fertigen Hohlprofils 2 bezogen. Das Stegblech 6 ist ein Blech mit nicht-linearer Kontur, welches einen geradlinigen mittleren Abschnitt 10 und zwei äußere Randabschnitte 12, 14 aufweist, welche gegenüber dem mittleren Abschnitt 10 unter voneinander abweichenden Winkeln in gegensätzlichen Richtungen abgewinkelt sind. Es ist natürlich möglich, ein Stegblech 6 mit geradliniger Kontur zu verwenden, und eine Abwinkelung der Randabschnitte 12, 14 gegebenenfalls nach dem Anlegen der Halbschalenbleche 4, 18 und dem Fügen der Halbschalenbleche 4, 18 und dem Stegblech 6 vorzunehmen. Weil die Fügeflansche 12, 14 des Hohlprofils 2 lediglich aus dem Stegblech 6, und nicht wie im Stand der Technik üblich aus mehreren Blechlagen besteht, kann der Abwinkelungsvorgang besonders einfach durchgeführt werden. Die Stoßkanten 8a, 8b des ersten Halbschalenblechs 4 werden mit dem Stegblech 6 entlang der Anlagelinien gefügt, so dass eine dauerhafte Verbindung zwischen diesen entsteht. In diesem Ausführungsbeispiel werden zwei Laserschweißvorrichtungen 16a, 16b verwendet, welche im Wesentlichen simultan arbeiten können. Die Laserstrahlen (gestrichelte Linien) werden entlang der Anlagelinien, in dieser Darstellung also senkrecht zur Figurebene, geführt, bis die Schweißnähte vollendet sind. Es ist dabei unerheblich ob die Anordnung aus dem ersten Halbschalenblech 4 und dem Stegblech 6 relativ zu den Laserschweißvorrichtungen 16a, 16b bewegt wird oder umgekehrt. Ebenso kann die Seite, von welcher die Laserstrahlen auf die Anordnung gerichtet werden, so gewählt werden, wie es für die Anwendung zweckmäßig ist. Die Schweißnähte werden in diesem Beispiel kontinuierlich ausgeführt. Es ist aber ebenso möglich, eine diskontinuierliche Schweißnaht in Form von in Reihe voneinander beabstandeten Schweißpunkten entlang der Anlagelinie, oder auch eine wechselweise kontinuierliche und diskontinuierliche Schweißnaht, zu erzeugen. Auch ist die alternative oder zusätzliche Anwendung weiterer Fügetechniken wie Kleben und/oder Löten denkbar. Fig. Ib zeigt in einem weiteren Verfahrensschritt, wie ein zweites Halbschalenblech 18 von der dem ersten Halbschalenblech 4 gegenüber liegenden Seite mit seinen axial verlaufenden Stoßkanten 20a, 20b an das Stegblech 6 angelegt wird. Das zweite Halbschalenblech 18 weist ebenfalls im Wesentlichen C-Form auf, wobei die Kontur des zweiten Halbschalenblechs 18 aber von der Kontur des ersten Halbschalenblechs 4 abweicht. Das von den Schenkeln des zweiten Halbschalenblechs 18 umfasste Volumen 22 ist in diesem speziellen Beispiel geringer als das von den Schenkeln des ersten Halbschalenblechs 4 umfasste Volumen 24. Auf diese Weise kann insbesondere ein unsymmetrisches Hohlprofil 2 hergestellt werden. Es ist aber auch denkbar, dass das Stegblech 6 eine Art Symmetrielinie zwischen zwei annähernd gleich geformten Halbschalenblechen 4, 18 bildet. Durch die Anordnung eines Stegblechs 6 zwischen den beiden Halbschalenblechen 4, 18 ist es besonders vorteilhaft möglich, die Halbschalenbleche 4, 18 aus voneinander abweichenden Werkstoffen und/oder mit voneinander abweichenden Dicken zu fertigen. Gegebenenfalls können sogar Werkstoffe gewählt werden, die miteinander unverträglich sind, solange jeweils eine hinreichende Verträglichkeit mit dem Werkstoff des Stegblechs 6 gegeben ist. Nach dem Anlegen der Stoßkanten 20a, 20b des zweiten Halbschalenblechs 18 an das Stegblech 6 werden diese mit dem Stegblech 6 unter Anwendung der

Laserschweißvorrichtungen 16a, 16b gefügt. Die Stoßkanten 8a, 8b des ersten Halbschalenblechs 4 und die Stoßkanten 20a, 20b des zweiten Halbschalenblechs 18 befinden sich in diesem speziellen Ausführungsbeispiel des Verfahrens in einer fluchtenden Ausrichtung. Auf diese Weise können in der

Richtung der Flucht einwirkende Deformationskräfte von dem fertigen Hohlprofil 2 besser aufgenommen bzw. kompensiert werden. Durch die beiden die Fügenähte nach außen überragenden, mit anderen Worten ausgreifenden, Randabschnitte 12, 14 des Stegblechs 6 werden vorteilhafter Weise zwei Fügeflansche zur Anbindung des Hohlprofils 2 an weitere Komponenten gebildet. Diese Randabschnitte 12, 14 können nach den vollzogenen Fügevorgängen noch weiteren Bearbeitungsvorgängen, beispielsweise Kürzungen und/oder Umformungen, unterworfen werden. Es ist auch denkbar, lediglich einen überragenden Randabschnitt 14 vorzusehen und den anderen Randabschnitt 12 mit den Stoßkanten 8a, 20a der Halbschalenbleche 4, 18 bündig zu fügen, wenn eine Anbindungsmöglichkeit lediglich an einer Seite notwendig sein sollte.

Fig. 2 zeigt ein weiteres Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen Verfahrens . In diesem Beispiel ist die Abfolge der Verfahrensschritte leicht abgewandelt, so dass zunächst die beiden Halbschalenbleche 4, 18 mit ihren Stoßkanten 8a, 8b, 20a, 20b an das Stegblech 6 angelegt werden, und dann in diesem Beispiel alle vier Stoßkanten 8a, 8b, 20a, 20b der Halbschalenbleche 4, 18 gleichzeitig mit dem Stegblech 6 gefügt werden. Dies kann sich als vorteilhaft erweisen, da das Material des Stegblechs 6 entlang der Anlagelinien, welche später im Wesentlichen den Fügenähten entsprechen werden, durch einen einmaligen Fügeprozess beansprucht werden. In dem in Fig. 2 dargestellten Beispiel wirken die Laserstrahlen zur Erzeugung der Fügenähte von unterschiedlichen Seiten auf die beiden Anlagelinien ein. Dies soll insbesondere die Flexibilität des erfindungsgemäßen Verfahrens verdeutlichen. Fig. 3 zeigt ein Beispiel des erfindungsgemäßen Hohlprofils 2, welches das Stegblech 6 und zwei Halbschalenbleche 4, 18 umfasst. Die unsymmetrische Ausgestaltung der beiden Halbschalenbleche 4, 18 kann zum Beispiel dann zweckmäßig sein, wenn die verschiedenen Seiten des Hohlprofils 2 während der Verwendung in einem Enderzeugnis, beispielsweise der Karosserie eines Automobils, unterschiedlichen Belastungen ausgesetzt sind. Der Querschnitt der Fügenähte 26 ist in Fig. 3 der Übersichtlichkeit halber durch eine Verdickung überzogen dargestellt.

Fig. 4 zeigt ein Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen Hohlprofils 2, welches als A-Säule zur Verwendung im Fahrzeugbau gefertigt wurde, und mit einer anderen Komponente einer Fahrzeugkarosserie zusammenwirkt. Die Fügenähte 26 des Hohlprofils 2 sind hier ebenso wie in Fig. 3 überzogen dargestellt. Neben dem Hohlprofil 2 ist in Fig. 4 ein weiteres Schalenblech 28 zu sehen, dessen Kontur so ausgebildet ist, dass es zu den als Fügeflanschen geeigneten Randabschnitten 12, 14 des Hohlprofils 2 passende Flansche 30, 32 aufweist.

Die Fügeflansche 12, 14 des Hohlprofils 2 und die Fügeflansche 30, 32 des weiteren Schalenblechs 28 sind in diesem Beispiel der Übersichtlichkeit halber voneinander leicht beabstandet dargestellt. Vorgesehen ist jedoch, dass das weitere Schalenblech 28 und das erfindungsgemäße Hohlprofil 2 an den Fügeflanschen 12, 14, 30, 32 miteinander gefügt sind. Das weitere Schalenblech 28 kann beispielsweise als äußere Seitenwand einer Fahrzeugkarosserie dienen. Das Hohlprofil 2 ist in diesem Beispiel als A-Säule ausgebildet, wobei eines der Halbschalenbleche 18 dem Inneren und das andere der Halbschalenbleche 4 dem Äußeren der Fahrzeugkarosserie zugewandt ist. Als Teil der Fahrzeugkarosserie kann der in Fig. 4 unten gezeigte Flansch 14, 32 der Anordnung aus dem Hohlprofil 2 und dem weiteren Schalenblech 28 als Türdichtungsflansch und der in Fig. 4 oben gezeigte Flansch 12, 30 als Auflagefläche, gegebenenfalls auch Verbindungs fläche, für die Windschutzscheibe eines Automobils dienen. Weil die für die Herstellung des Hohlprofils 2 erzeugten Fügenähte nicht an den die Fügenähte überragenden Randabschnitten 12, 14 angeordnet sind, ist es sogar möglich, in einem Verfahren zum Anbinden eines Hohlprofils 2 an ein weiteres Schalenblech 28 zunächst das mit lediglich einem der Halbschalenbleche 4 verbundene Stegblech 6 entlang der abgewinkelten Randabschnitte 12, 14 mit den Flanschen 30, 32 des weiteren Schalenblechs 28 zu fügen und anschließend durch das Anlegen der Stoßkanten 20a, 20b des zweiten Halbschalenblechs 18 an das Stegblech 6 und den darauf folgenden Fügevorgängen die Herstellung des Hohlprofils 2 zu vollenden. Auch dieses spezielle Beispiel soll die hohe Flexibilität des Verfahrens veranschaulichen.

Fig. 5 zeigt eine Anordnung, welche der aus der Fig. 4 bekannten Anordnung ähnlich ist. Sie zeigt jedoch darüber hinaus einen Abschnitt einer Windschutzscheibe 34, welcher mittels eines Klebers 36 mit einem Flansch 12 des erfindungsgemäßen Hohlprofils 2 verbunden ist. Ferner ist ein Formelement 38 vorgesehen, dessen eines Ende 40 auf dem Abschnitt der Windschutzscheibe 34 aufliegt sowie gegebenenfalls verbunden ist, und dessen anderes Ende 42 mit einem der Halbschalenbleche 4 des Hohlprofils 2 verbunden ist. Das Formelement 38 dient somit als äußere Seitenwand und kann beispielsweise aus Kunststoff gefertigt sein. Weiterhin ist zwischen dem Formelement 38 und dem Halbschalenblech 4 des Hohlprofils 2 ein Fixierelement 44 vorgesehen, dessen Schenkel 46a, 46b über flanschartige abgewinkelte Randabschnitte mit dem Formelement 38 verbunden sind und dessen im Querschnitt Widerhaken 48 aufweisender Körper in dem Halbschalenblech 4 des Hohlprofils 2 verankert ist.

Das in Fig. 6 dargestellte Ausführungsbeispiel unterscheidet sich von dem in Fig. 5 gezeigten Ausführungsbeispiel im Wesentlichen dadurch, dass das erfindungsgemäße Hohlprofil 2 lediglich einen eine Fügenaht 26 überragenden Randabschnitt 14 aufweist, welcher als Fügeflansch dienen kann. Der andere

Randabschnitt hingegen ist bündig mit den Stoßkanten 8a, 20a der beiden Halbschalenbleche 4, 18 gefügt. In diesem speziellen Ausführungsbeispiel ist jedoch eines der Halbschalenbleche 18 so geformt, dass eine Anbindungsfläche, welche eigentlich von einem Fügeflansch zur Verfügung gestellt wird, durch einen geradlinig verlängerten Schenkel 50 des Halbschalenblechs 18 bereitgestellt wird. Auf der Außenfläche dieses Schenkels 50 ist in diesem Beispiel mittels eines Klebers 36 ein Abschnitt einer Windschutzscheibe 34 verbunden, wodurch eine Raumersparnis in der Erstreckungsrichtung des Mittelteils 10 des Stegblechs 6 erreicht wird.

Fig. 7a zeigt ein Ausführungsbeispiel eines Stegblechs 6 in einer Seitenansicht. Aus der Darstellung wird deutlich, dass es sich bei dem Stegblech 6 um eine komplexe dreidimensionale

Struktur handeln kann. Das Stegblech 6 ist in diesem Beispiel mit Löchern 52 versehen, welche insbesondere eine Gewichtersparnis an dem fertigen Hohlprofil 2, in welchem das Stegblech 6 integriert ist, bringen. Zusätzlich oder alternativ zu den Löchern 52 können auch Verstärkungen {nicht gezeigt) und/oder Sicken (nicht gezeigt) an dem Stegblech 6 vorgesehen sein. Durch das Vorsehen von Verstärkungsblechen, welche örtlich in dem Stegblech 6 integriert sind und gegebenenfalls Gewindeträger aufweisen, kann der von dem Stegblech 6 hervorgerufene Versteifungseffekt des Hohlprofils 2 erhöht werden. Durch das Vorsehen von Sicken ist der formstabilitätssteigernde Effekt des Stegblechs 6 darüber hinaus gezielt beeinflussbar. Entlang eines Schnitts A-A durch das in der Seitenansicht gezeigte Stegblech 6 wird die dreidimensionale Form des Stegblechs 6 ersichtlich. Fig. 7b zeigt nun das aus der Fig. 7a bekannte Stegblech 6, wenn es mit einem Halbschalenblech 4, 18 zusammenwirkt. Der Körper des Halbschalenblechs 4, 18 deckt in diesem Beispiel die Löcher 52 in dem Stegblech 6 vollständig ab. Darüber hinaus ist ersichtlich, dass die die Anlagelinien bzw. Fügelinien überragenden Randabschnitte 12, 14 des Stegblechs 6 keine konstante Breite über die gesamte Erstreckung des Stegblechs 6 aufweisen müssen. Vielmehr ist es möglich, die Breite variabel zu gestalten, wie es für die Anwendung zweckdienlich ist. Damit kann insbesondere eine gute Anbindbarkeit an andere Schalenstrukturen erreicht werden.

Claims

Patentan sprüche

1. Verfahren zur Herstellung eines Hohlprofils umfassend mindestens zwei Halbschalenbleche, bei dem ein erstes Halbschalenblech mit zwei seiner axial verlaufenden Stoßkanten von einer ersten Seite an ein Stegblech angelegt wird, ein zweites Halbschalenblech mit zwei axial verlaufenden Stoßkanten von der gegenüberliegenden Seite an das Stegblech angelegt wird, die Stoßkanten der Halbschalenbleche anschließend mit dem Stegblech gefügt werden, wobei ein Randabschnitt des Stegblechs den Anlagebereich von mindestens einer Stoßkante überragt, so dass mindestens ein Flansch zur Anbindung weiterer Komponenten gebildet wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, d a s s der Fügevorgang mittels einer Laserschweißvorrichtung vorgenommen wird.

3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2 , d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, d a s s das Anlegen der Stoßkanten an das Stegblech und/oder das Fügen der Stoßkanten mit dem Stegblech für die beiden Halbschalenbleche separat vorgenommen wird.

4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3 , d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, d a s s der die Fügenaht überragende Randabschnitt des Stegblechs gekürzt und/ oder umgeformt wird.

5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, d a s s die Stoßkanten der Halbschal enbleche auf den beiden Seiten des Stegblechs in etwa fluchtend in Anlage gebracht werden.

6. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5 , d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, d a s s ein Verstärkungen und/oder Sicken und/ oder Löcher aufweisendes Stegblech verwendet wird.

7. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6 , d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, d a s s kontinuierliche oder diskontinuierliche Fügenähte erzeugt werden .

8. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 7, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, d a s s das Hohlprofil anschließend an dem die Fügenaht überragenden Randabschnitt des Stegblechs mit anderen Komponenten gefügt wird.

9. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 8 , d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, d a s s ein Hohlprofil für den Fahrzeugbau, insbesondere für die

Fahrzeugkarosserie, hergestellt wird.

10. Hohlprofil (2) , mit zwei Halbschal enblechen (4, 18) und mit einem zwischen den Halbschalenblechen (4, 18) angeordneten Stegblech (6) , insbesondere hergestellt gemäß einem Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 9, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, d a s s je zwei axial verlaufende Stoßkanten (8a, 8b, 20a, 20b) der Halbschalenbleche (4, 18) stumpf mit dem Stegblech (6) gefügt sind, wobei ein Randabschnitt (12, 14) des Stegblechs (6) mindestens eine der Fügenähte überragt, so dass mindestens ein Flansch zur Anbindung weiterer Komponenten gebildet wird.

11. Hohlprofil nach Anspruch 10, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, d a s s die Stoßkanten (8a, 8b, 20a, 20b) der Halbschalenbleche (4, 18) mit dem Stegblech (6) geschweißt sind.

12. Hohlprofil nach Anspruch 10 oder 11, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, d a s s mindestens ein Randabschnitt (12, 14) des Stegblechs (6) abgewinkelt ist.

13. Hohlprofil nach einem der Ansprüche 10 bis 12, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, d a s s die Stoßkanten (8a, 8b, 20a, 20b) der Halbschalenbleche (4, 18) auf den beiden Seiten des Stegblechs (6) in etwa fluchtend gefügt sind.

14. Hohlprofil nach einem der Ansprüche 10 bis 13, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, d a s s das Stegblech (6) Verstärkungen und/oder Sicken und/oder Löcher (52) aufweist.

15. Hohlprofil nach einem der Ansprüche 10 bis 14, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, d a s s die Fügenähte kontinuierlich oder diskontinuierlich sind.

16. Hohlprofil nach einem der Ansprüche 10 bis 15, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, d a s s das Hohlprofil (2) , insbesondere eine A-, B- oder C- Säule, für den Fahrzeugbau vorgesehen ist.

17. Verwendung eines Hohlprofils (2) gemäß einem der

Ansprüche 10 bis 16 im Fahrzeugbau, insbesondere im Karosseriebau für eine A-, B- oder C-Säule.

18. Fahrzeugkarosserie, welche ein Hohlprofil (2) gemäß den Ansprüchen 10 bis 16 aufweist.