DE20310156U1

DE20310156U1 - Metallprofilteil

Info

Publication number: DE20310156U1
Application number: DE20310156U
Authority: DE
Original assignee: Magna Exteriors Germany GmbH
Current assignee: Magna Exteriors Germany GmbH
Priority date: 2002-07-05
Filing date: 2003-06-30
Publication date: 2003-09-25
Anticipated expiration: 2013-07-01
Also published as: CA2434745A1; US20040094684A1

Description

Decoma (Germany) GmbH MDE 048 UI-DE

D-66280 Sulzbach 30.06.2003/mh

Metallprofilteil

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Metallprofilteil. Derartige Metallprofilteile finden insbesondere im Kfz-Bau Verwendung.

Aus dem Kfz-Bau sind Leichtbauteile bekannt, die früher lediglich aus einem Material, nämlich aus Metall oder aus Kunststoff, hergestellt wurden. Im Falle von Metall wurde beispielsweise ein aus Stahlblech oder Aluminiumblech tiefgezogener Grundkörper mit Verstärkungsrippen verschweißt, vernietet oder verschraubt. Im Falle von Kunststoff wurden Leichtbauteile durch Spritzgießen in einem Stück hergestellt. Da Kunststoffteile bei vertretbarer Dimensionierung der Querschnitte geringere Festigkeiten und vor allem geringere Steifigkeiten aufweisen als solche aus Metall, bestand ein Bedarf daran, Verbundbauteile herzustellen, die teilweise aus Metall und teilweise aus Kunststoff bestehen. Ein derartiges Verbundbauteil ist aus der EP 0 370 342 Bl bekannt. Das bekannte Leichtbauteil weist einen schalenförmigen Grundkörper auf, dessen Innenraum mit mit dem Grundkörper fest verbundenen Verstärkungsrippen versehen ist, wobei die Verstärkungsrippen aus angespritztem Kunststoff bestehen und deren Verbindung mit dem Grundkörper an diskreten Verbindungsstellen über Durchbrüche im Grundkörper erfolgt, durch welche der Kunststoff hindurch - und über die Flächen der Durchbrüche hinaus reicht.

Ein weiteres Verfahren zur Herstellung von Kunststoff/Metall-Verbundkörpern ist aus der EP 0721 831 Al be-

kannt. Bei dem dort beschriebenen Verfahren werden in einem ersten Schritt einzelne zu verbindende Bleche oder Blechprofile in das Spritzgußwerkzeug eingelegt und mit Hilfe eines Preßstempels formschlüssig durch Verpressen oder Fügen miteinander verbunden. Anschließend werden die Teile durch Anspritzen mit Kunststoff von Durchbrüchen im Bereich der Füge- bzw. Verpressungsstelle und/oder anderen übereinanderliegenden Durchbrüchen der Einzelbleche miteinander und mit dem gebildeten Kunststoffteil verbunden.

Diese auch Hybridbauteile genannten Verbundbauteile unterliegen jedoch dem Nachteil hoher Materialkosten, da die Verwendung findenden Kunststoffe, insbesondere Polyamid, sehr teuer sind. Außerdem unterliegen sie einem vergleichsweise hohen Verzug, da sich der Kunststoffanteil in dem Verbundbauteil verformt (sogenannter Bimetalleffekt).

Demgegenüber wird erfindungsgemäß ein Metallprofilteil mit den Merkmalen des Schutzanspruchs 1 vorgeschlagen. Das erfindungsgemäße Metallprofilteil besteht aus zwei aufeinandergelegten Metallprofilen, die im Bereich aufeinanderliegender Flächen Durchbrüche aufweisen und mittels Kunststoffdurchspritzungen durch diese Durchbrüche miteinander verbunden sind.

Mit der Erfindung wird eine deutliche Verringerung des Verzugs des Metallprofilteils erreicht, da der Kunststoffanteil deutlich erniedrigt ist. Zudem wird eine höhere Festigkeit und Beständigkeit der Metallprofilverbindung als bei klassischen Punktschweißverbindungen erzeugt. Durch die Verringerung des Kunststoffanteils können auch die Kosten des erfindungsgemäßen Strukturbauteils gesenkt werden.

Weitere Vorteile und Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich aus der Beschreibung und der beiliegenden Zeichnung.

Es versteht sich, daß die vorstehend genannten und die nachstehend noch zu erläuternden Merkmale nicht nur in der jeweils angegebenen Kombination, sondern auch in anderen Kombinationen oder in Alleinstellung verwendbar sind, ohne den Rahmen der vorliegenden Erfindung zu verlassen.

Die Erfindung ist anhand eines Ausführungsbeispieles in der Zeichnung schematisch dargestellt und wird im folgenden unter Bezugnahme auf die Zeichnung ausführlich beschrieben.

Figur 1 veranschaulicht mittels einer schematischen dreidimensionalen Darstellung das Grundprinzip der Erfindung anhand eines ersten Ausführungsbeispiels.

Figur 2 zeigt als zweites Ausführungsbeispiel eine perspektivische Detaildarstellung eines Kfz-Montageträgers.

Figur 1 zeigt ein erfindungsgemäßes Metallprofilteil 10, das aus einem ersten Metallprofil 12 und einem zweiten Metallprofil 14 besteht, die miteinander verbunden sind. Die Metallprofile 12 und 14 verfügen jeweils über flache Randabschnitte 16 bzw. 18, die sich an beiden Seiten des jeweiligen Metallprofils erstrecken.

Die beiden Metallprofile 12, 14 sind derart ausgestaltet, daß die Randabschnitte 16, 18 bei aufeinandergelegten Metallprofilen plan aufeinander zu liegen kommen. Dabei ist in dem Ausführungsbeispiel der Figur 1 das zweite Metallprofil 14 ein tiefgezogenes Metallgurtteil und das erste Metallprofil 12 ist ein zur Versteifung des Metallgurtteils ausgebildeter Deckelteil, der die Vertiefung 20 in dem zweiten Metallprofil 14 zudeckt.

In den Randabschnitten 16 und 18 der beiden Metallprofile 12, 14 sind jeweils umschlossene Durchbrüche 22 bzw. 24 vorgesehen, die bei aufeinandergelegten Metallprofilen vorzugsweise deckungsgleich übereinander zu liegen kommen.

Diese Durchbrüche 22, 24 dienen zum Durchspritzen mit Kunststoff, so daß die Metallprofile 12, 14 mittels Kunststoffteilen 26 miteinander verbunden sind. Zur Verbindung mittels Kunststoffdurchspritzung findet ein spritzgußfähiger Kunststoff, vorzugsweise ein thermoplastischer Kunststoff, Verwendung.

Zur Herstellung eines erfindungsgemäßen Metallprofilteils aus zwei oder mehr Metallprofilen bzw. Metallprofilblechen werden die zu verbindenden Metallprofile in ein Werkzeug, insbesondere Spritzgießwerkzeug, eingelegt. Die Lage im Werkzeug entspricht dabei der Lage, in der die Bleche miteinander verbunden werden sollen. Wie vorstehend erwähnt, kommen in dieser Lage die Durchbrüche in den Randabschnitten der Bleche plan und deckungsgleich übereinander zu liegen.

In einem nächsten Schritt werden im Bereich der Durchbrüche 22, 24 mittels Spritzgießens Kunststoffverbindungen (Kunststoffteile 26) angespritzt und anschließend ausgehärtet. Nach Entnahme aus dem Werkzeug sind die zu verbindenden Metallprofile mittels der Kunststoffdurchspritzungen miteinander zu einem erfindungsgemäßen Metallprofilteil verbunden.

In einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung werden die Durchbrüche in den Randabschnitten der zu verbindenden Bleche erst nach Einlegen der Bleche in das Werkzeug und erfolgtem Ausrichten der zu verbindenden Teile zueinander erzeugt. Dieses Vorgehen gewährleistet, daß die Durchbrüche

exakt übereinander liegen, wenn das Anspritzen der Kunststof f verbindung erfolgt.

Figur 2 zeigt als weiteres Ausführungsbeispiel ein Beispiel aus dem Kraftfahrzeugbau, nämlich einen Ausschnitt aus einem Montageträger, der beispielsweise beim Auf- und Einbau eines Frontmoduls für den Frontbereich eines Kfz verwendet wird. In der Darstellung der Figur 2 sind die Bezugszeichen für gleiche Teile gegenüber der Darstellung der Figur 1 um 100 erhöht.

Der Montageträger umfaßt ein dargestelltes erfindungsgemäßes Metallprofilteil 110, das aus zwei Metallprofilen 112 und 114 besteht. Das zweite Metallprofil 114 ist dabei als U-Profil ausgebildet und stellt den eigentlichen Montagträger dar, während das erste Metallprofil 112 als Abdeckprofil zum Abdecken und Versteifen des U-Profils ausgebildet ist. Die beiden Metallprofile 112 und 114 sind, wie bereits vorstehend in Zusammenhang mit der Darstellung der Figur 1 erläutert, mittels Kunststoffdurchspritzungen 12 6 durch Durchbrüche 122 bzw. 124 in den Randabschnitten 116 bzw. 118 der Metallprofile 112 und 114 miteinander verbunden.

Das als Abdeckprofil ausgebildete erste Metallprofil 112 weist in dem in der Darstellung der Figur 2 hinteren Bereich eine in das U-Profil der zweiten Metallprofils 114 ragende Vertiefung 113 auf. Diese Ausgestaltung ist durch die Form und Funktion des Montageträgers bedingt. Bspw. wird hierdurch ein Ansetzen an dem Rohbau des Kfz und ein Verschrauben durch die deckungsgleich liegenden Löcher 128 möglich.

Erfindungsgemäß wird somit eine Metallprofilverbindung bereitgestellt, deren Torsionsprofil einen geringeren Verzug als bei den bekannten Hybrid-/Verbundbauteilen aufweist, da

weniger Kunststoff verwendet wird. Andererseits wird durch die Kunststoffdurchspritzung eine höhere Dauerfestigkeit als bei Punktschweißverbindungen erzielt. Des weiteren bietet das Durchspritzen mit Kunststoff die Möglichkeit, Formgebungen vorzusehen, die ein Anbringen von Montageteilen erleichtern. Schließlich ist die vorliegende Metallprofilverbindung deutlich kostengünstiger als die üblichen Hybridbauteile, da erfindungsgemäß das Polyamid der Hybridbauteile nun durch Metall ersetzt ist.

Claims

1. Metallprofilteil, das aus zwei oder mehr aufeinandergelegten Metallprofilen (12, 14; 112, 114) besteht, die im Bereich aufeinanderliegender Flächen (16, 18; 116, 118) Durchbrüche (22, 24; 122, 124) aufweisen und mittels Kunststoffdurchspritzungen (26) durch die Durchbrüche (22, 24; 122, 124) miteinander verbunden sind.

2. Metallprofilteil (10; 110) nach Anspruch 1, bei dem die mindestens zwei aufeinandergelegten Metallprofile (12, 14; 112, 114) an flachen Randabschnitten (16, 18; 116, 118) plan aufeinanderliegen.

3. Metallprofilteil (10; 110) nach Anspruch 2, bei dem sich die Kunststoffdurchspritzung (26; 126) entlang der plan aufeinanderliegenden Randabschnitte (16, 18; 116, 118) erstreckt.

4. Metallprofilteil (10; 110) nach Anspruch 2 oder 3, bei dem die Kunststoffdurchspritzung (26; 126) die plan aufeinanderliegenden Randabschnitte (16, 18; 116, 118) im wesentlichen U-förmig umgreift.