DE9320333U1 - Bent hollow profile part - Google Patents
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AUSTRIA METALL AKTIENGESELLSCHAFT
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Gebogenes HohlprofilteilCurved hollow profile part
BeschreibungDescription
DR. RER. NAT. ROUF E. WILHELMS DR. RER. NAT. HELMUT KILIAN DIPL.-PHYS. ECKART POHLMANNDR. RER. NAT. ROUF E. WILHELMS DR. RER. NAT. HELMUT KILIAN DIPL.-PHYS. ECKART POHLMANN
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G 7299-DEG7299-DE
Die Erfindung betrifft ein gebogenes Hohlprofilteil insbesondere für eine Rahmenkonstruktion wie den Rahmen eines Fahrzeugssitzes oder den Gitterrohrrahmen eines Fahrzeuges.The invention relates to a bent hollow profile part, in particular for a frame construction such as the frame of a vehicle seat or the tubular space frame of a vehicle.
Bisher ist es üblich, Rahmenkonstruktionen wie beispielsweise den Rahmen eines Kraftfahrzeugsitzes in Form von Stahlblech- oder Stahlrohrkonstruktionen auszubilden.Until now, it has been common practice to construct frame structures such as the frame of a motor vehicle seat in the form of sheet steel or tubular steel constructions.
Die jüngste Entwicklung auf diesem technischen Gebiet geht allerdings dahin, für Rahmenkonstruktionen wie beispielsweise den Rahmen eines Fahrzeugsitzes oder den Gitterrohrrahmen eines Fahrzeuges Leichtmetall- insbesondere Aluminiumprofilteile zu verwenden, da damit eine erhebliche Gewichtseinsparung gegenüberThe latest development in this technical field, however, is to use light metal, particularly aluminium profile parts for frame structures such as the frame of a vehicle seat or the tubular space frame of a vehicle, as this allows for a significant weight saving compared to
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den üblichen Stahlblech- oder Stahlrohrkonstruktionen zu erwarten ist. Die Verwendung von Aluminiumprofilen hat darüber hinaus den Vorteil, daß diese nicht lackiert werden müssen und damit einfacher als bei Stahlblech- oder Stahlrohrkonstruktionen einer Materialrückführung zugänglich sind.the usual sheet steel or tubular steel constructions. The use of aluminum profiles also has the advantage that they do not have to be painted and are therefore easier to recycle than with sheet steel or tubular steel constructions.
Derartige Profilteile sind vor allem Aluminiumstrangpreßprofilteile, die insbesondere bei der Serienfertigung kostengünstig sind. Durch Strangpressen können Aluminiumprofile hergestellt werden, deren Profilform- sehr' genau an den zu erwartenden Beanspruchungen und an die Erfordernisse der Montage, z.B. beim Zusammenfügen einzelner Rahmenteile, bei der Befestigung weiterer Bauteile am Rahmen-, eines Sitzes usw. angepaßt ist.Such profile parts are primarily extruded aluminum profile parts, which are particularly cost-effective in series production. Extrusion can be used to produce aluminum profiles whose profile shape is adapted very precisely to the expected stresses and to the requirements of assembly, e.g. when joining individual frame parts, when attaching other components to the frame, a seat, etc.
Leichtmetalle und insesondere Aluminium sind allerdings weicher als Stahl und haben somit einen niedrigeren Elastizitätsmodul und eine niedrigere Fließgrenze. Damit eine Rahmenkonstruktion aus Aluminiumprofilen die notwendige Biegefestigkeit und Biegesteifigkeit hat, die beispielsweise bei einer Sitzkonstruktion im Übergangsbereich zwischen der Sitzfläche und der Lehne von Bedeutung sind, müssen Aluminiumhohlprofile mit großen Durchmesser zum Einsatz kommen. Daß dennoch eine Gewichtseinsparung gegenüber der Verwendung von Stahlblechen und Stahlrohren zu erzielen ist, beruht auf der bereits erwähnten guten Anpassung der Profilform von Aluminiumprofilen an die zu erwartenden Biegebeanspruchungen. Vor allem können die Abmessungen und die Wandstärke der Profilform parallel zur Biegeachse klein gehalten werden, während die dazu senkrecht stehenden Abmessungen groß gewählt werden können. Dadurch wird erreicht, daß sich Zug- und Druckgurte in einem großen Abstand voneinander befinden, wodurch die Biegesteifigkeit bei geringem Gewicht sehr groß wird.However, light metals and particularly aluminum are softer than steel and therefore have a lower elastic modulus and a lower yield point. In order for a frame construction made of aluminum profiles to have the necessary bending strength and bending stiffness, which are important in the transition area between the seat and the backrest, for example, aluminum hollow profiles with large diameters must be used. The fact that weight savings can still be achieved compared to the use of steel sheets and steel tubes is due to the already mentioned good adaptation of the profile shape of aluminum profiles to the expected bending stresses. Above all, the dimensions and wall thickness of the profile shape parallel to the bending axis can be kept small, while the dimensions perpendicular to it can be chosen to be large. This ensures that the tension and compression belts are located a large distance from one another, which makes the bending stiffness very high with a low weight.
Eine Grenze für die Optimierung der Profilform bei Aluminiumprofilen liegt in der Knickbelastbarkeit der Stege, d.h. der Verbindungswände zwischen Druckgurt und Zuggurt. Da bei einerA limit for the optimization of the profile shape of aluminum profiles lies in the buckling load capacity of the webs, i.e. the connecting walls between the compression flange and tension flange. Since
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Biegebeanspruchung die Neigung besteht, daß Zuggurt und Druckgurt aufeinander zugehen, werden die Stege auf Druck, d.h. im Biegekreis radial beansprucht. Wenn die Stege zu dünn sind, dann knicken sie aus, so daß die Biegesteifigkeit zusammenfällt. Eine weitere Grenze ergibt sich durch eine Belastung, die von den Biegebeanspruchungen abweicht, an die die Profilform optimal angepaßt werden soll. Eine derartige Belastung kann beispielsweise eine Biegebeanspruchung um eine andere Biegeachse oder eine Druckbelastung auf das"Profil sein. Belastungen durch kantige Gegenstände können gleichfalls die Gefahr eines Verbeulens oder Re is sens ..von dünnen Profilwänden beinhalten.If the tendency is for the tension and compression belts to move towards each other due to bending stress, the webs are subjected to compression, i.e. radial stress in the bending circle. If the webs are too thin, they buckle, so that the bending stiffness collapses. A further limit arises from a load that deviates from the bending stresses to which the profile shape is to be optimally adapted. Such a load can, for example, be a bending stress around a different bending axis or a pressure load on the profile. Loads from angular objects can also involve the risk of denting or tearing of thin profile walls.
Es läßt sich allgemein sagen, ■ daß ein Rahmen aus Profilteilen, der im wesentlichen eben ■'ist ■ .und keine diagonalen Verstrebungen hat, aufgrund der Form der verwendeten Profile zwar steif gegen Biegemomente ist, bei denen die Biegeachse in der Ebene der Rahmenkonstruktion liegt, aber weniger steif gegen Biegemomente, deren Biegeachse normal auf der Ebene der Rahmenkonstruktion steht, bzw. gegen angreifende Kräfte ist, deren Richtung parallel zur Rahmenebene liegt. Insbesondere die gekrümmten Bereiche oder Biegungen der Hohlprofilteile eines Rahmens werden bei solchen Belastungen leicht verformt.It can be said in general that a frame made of profile parts which is essentially flat and has no diagonal bracing is, due to the shape of the profiles used, stiff against bending moments where the bending axis is in the plane of the frame construction, but less stiff against bending moments whose bending axis is normal to the plane of the frame construction or against forces acting in a direction parallel to the plane of the frame. In particular, the curved areas or bends of the hollow profile parts of a frame are easily deformed under such loads.
Wenn somit die Profilform bei gegebener Querschnittsfläche so ausgelegt wird, daß um eine bestimmte, auf die Profilrichtung normal stehende Biegeachse eine hohe Biegesteifigkeit gegeben ist, so ist die Biegesteifigkeit um die zur Profilrichtung und zur ersten Biegeachse normalen Achse vermindert. Im Fall einer Sitzlehne heißt das beispielsweise, daß bei einer Form des Lehnenprofils, bei der eine große Biegesteifigkeit im Übergangsbereich zwischen Sitz und Lehne um eine waagerechte, quer zur Fahrtrichtung liegende Biegeachse besteht, eine geringe Biegesteifigkeit bei einer Biegebeanspruchung um eine zur Fahrtrichtung parallele Biegeachse gegeben ist. Das heißt, daß Kräfte, die parallel zur Lehnenebene liegen und an die Lehnen angreifen, diese vor allem in den Bereichen der Ecken, d.h. inIf the profile shape for a given cross-sectional area is designed in such a way that a high bending stiffness is given around a specific bending axis that is normal to the profile direction, the bending stiffness is reduced around the axis that is normal to the profile direction and the first bending axis. In the case of a seat back, for example, this means that a shape of the backrest profile that has a high bending stiffness in the transition area between the seat and the backrest around a horizontal bending axis that is perpendicular to the direction of travel will have a low bending stiffness when subjected to bending stress around a bending axis that is parallel to the direction of travel. This means that forces that are parallel to the backrest plane and act on the backrests primarily bend them in the areas of the corners, i.e. in
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den Bereichen der Biegungen und Krümmungen verformen. Insbesondere lassen die Festigkeit, d.h. der Widerstand gegen eine plastische Verformung und die Steifigkeit, d.h. der Widerstand gegen eine elastische Verformung der Sitzlehne dann zu wünschen übrig, wenn am oberen Lehnenteil eine waagerechte, quer zur Fahrtrichtung gerichtete Kraft angreift. Eine derartige Kraft verformt die Lehnenkonstruktion parallelogrammartig.in the areas of bends and curves. In particular, the strength, i.e. the resistance to plastic deformation and the rigidity, i.e. the resistance to elastic deformation of the seat back leave much to be desired when a horizontal force directed transversely to the direction of travel acts on the upper part of the backrest. Such a force deforms the backrest structure in a parallelogram-like manner.
Es ist bereits versucht worden, diesem Problem dadurch zu begegnen, daß die Biegesteifigkeit der Profile nicht unbedingt nur bezüglich einer Biegeachse optimiert wurde oder daß an den Krümmungsbereichen Knotenbleche oder andere diagonal überspannende Stützelemente zur Versteifung vorgesehen wurden.Attempts have already been made to address this problem by optimizing the bending stiffness of the profiles not necessarily only with respect to one bending axis or by providing gussets or other diagonally spanning support elements for stiffening in the curved areas.
Diese üblichen Maßnahmen sind jedoch insofern nachteilig, als bei einer Optimierung eines Profiles bezüglich der Biegesteifigkeit um mehr als eine Biegeachse ein Teil der Gewichtseinsparnis verlorengeht, da eine größere Profilfläche auch dort vorgesehen werden muß, wo keine besondere Biegesteifigkeit gefordert ist. Das trifft vor allem für die nicht gekrümmten Bereiche zu. Die Anordnung von Knotenblechen oder sonstigen Stützelementen macht weiterhin die Montage aufwendig, da diese Bauteile angeschweißt, angeschraubt oder angenietet werden müssen. Hierzu sind zusätzliche Arbeitsschritte erforderlich. Durch die Art der Anbringung der Knotenbleche und Stützelemente können sich weitere Schwächungen insbesondere in der Wärmeeinflußzone beim Schweißen oder bei anderen Befestigungsarten durch Spannungsspitzen im Material an den Stellen der Krafteinleitung in das Profilteil ergeben, wodurch die Profilwände reißen können.However, these usual measures are disadvantageous in that when a profile is optimized in terms of bending stiffness around more than one bending axis, part of the weight saving is lost because a larger profile surface must be provided even where no special bending stiffness is required. This applies in particular to the non-curved areas. The arrangement of gusset plates or other support elements also makes assembly more complex because these components must be welded, screwed or riveted on. Additional work steps are required for this. The way in which the gusset plates and support elements are attached can result in further weakening, particularly in the heat-affected zone during welding or other types of fastening, due to stress peaks in the material at the points where the force is introduced into the profile part, which can cause the profile walls to crack.
Es ist schließlich schwierig, bei der Anordnung zusätzlicher Knotenbleche und Stützelemente scharfe Kanten zu vermeiden. Im Kraftfahrzeugbau wird jedoch gefordert, daß sich an den Bereichen eines Fahrzeuges, an die ein Fahrzeuginsasse insbesondere mit seinem Kopf bei einem Unfall anschlagen kann, keine harten Gegenstände befinden, deren Kanten Krümmungsradien mit wenigerIt is ultimately difficult to avoid sharp edges when arranging additional gusset plates and support elements. However, in motor vehicle construction, it is required that there are no hard objects in the areas of a vehicle that a vehicle occupant could hit, particularly with his head, in an accident, whose edges have a radii of curvature of less than
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als 3 mm haben. Ein derartiger Bereich ist unter anderem der obere Bereich der Lehnenrahmenkonstruktion. Blechkanten, Schraubenköpfe, Schraubenenden, Muttern und Profilenden können derartige scharfe Kanten bilden.than 3 mm. One such area is the upper area of the backrest frame construction. Sheet metal edges, screw heads, screw ends, nuts and profile ends can form such sharp edges.
Die der Erfindung zugrundeliegende Aufgabe besteht daher darin, ein gebogenes Hohlprofilteil der eingangs genannten Art zu schaffen, daß sich für die Serienfertigung eignet und dabei mit wenigen Arbeitsschritten auskommt. Das erfindungsgemäße gebogene Hohlprofilteil soll sich insbesondere für Rahmenkonstruktionen, wie den. Rahmen eines Fahrzeugsitzes oder den Gitterrohrrahmen eines Fahrzeuges, eignen, die vorzugsweise aus Leichtmetall- insbesondere aus Aluminiumprofilteilen bestehen.The object underlying the invention is therefore to create a curved hollow profile part of the type mentioned at the beginning that is suitable for series production and requires only a few work steps. The curved hollow profile part according to the invention is intended to be particularly suitable for frame structures, such as the frame of a vehicle seat or the tubular space frame of a vehicle, which preferably consist of light metal, in particular aluminum profile parts.
Diese Aufgabe wird gemäß der Erfindung durch die Ausbildung gelöst, die im Kennzeichen des Patentanspruchs 1 angegeben ist.This object is achieved according to the invention by the design specified in the characterizing part of patent claim 1.
Bei dem erfindungsgemäßen Hohlprofilteil ist somit dort, wo eine Versteifung notwendig ist, nämlich im Bereich der Biegung ein Verstärkungsprofilteil vorgesehen, das ohne zusätzliche Arbeitsschritte am Hohlprofilteil fest angeordnet ist, da es zusammen mit diesem gebogen ist. Neben der Verwendung bei Rahmenkonstruktionen kann das erfindungsgemäße Hohlprofilteil auch als Stoßfängerträger für ein Kraftfahrzeug eingesetzt werden. Bei einem Stoßfängerträger tritt nämlich im Belastungsfall die stärkste Beanspruchung in der Mitte auf, so daß er an dieser Stelle mit Hilfe eines eingeschobenen Verstärkungsprofilteils versteift und dann in die gewünschte Form gebogen wird.In the hollow profile part according to the invention, a reinforcing profile part is therefore provided where stiffening is necessary, namely in the area of the bend, which is firmly attached to the hollow profile part without additional work steps, since it is bent together with it. In addition to being used in frame constructions, the hollow profile part according to the invention can also be used as a bumper support for a motor vehicle. In the case of a bumper support, the greatest stress occurs in the middle when it is loaded, so that it is stiffened at this point with the help of an inserted reinforcing profile part and then bent into the desired shape.
Besonders bevorzugte Ausgestaltungen und Weiterbildungen des erfindungsgemäßen Hohlprofilteils sind Gegenstand der Patentansprüche 2 bis 8.Particularly preferred embodiments and further developments of the hollow profile part according to the invention are the subject of patent claims 2 to 8.
Im folgenden werden anhand der zugehörigen Zeichnung besonders bevorzugte Ausführungsbeispiele der Erfindung näher beschrieben. Es zeigenParticularly preferred embodiments of the invention are described in more detail below with reference to the accompanying drawings. They show
Figur 1 eine Schnittansicht eines Teils einer Rahmenkonstruktion, die aus Hohlprofilteilen gemäß eines ersten Ausführungsbeispiels der Erfindung gebildet ist,Figure 1 is a sectional view of part of a frame construction formed from hollow profile parts according to a first embodiment of the invention,
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Figur 2a und 2b in Schnittansichten den Bereich der Biegung eines zweiten Ausführungsbeispiels des erfindungsgemäßen Hohlprofilteils,Figures 2a and 2b show sectional views of the bending area of a second embodiment of the hollow profile part according to the invention,
Figur 3, 4 und 5 in Schnittansichten weiterer Ausführungsbeispiele des erfindungsgemäßen Hohlprofilteils undFigures 3, 4 and 5 in sectional views of further embodiments of the hollow profile part according to the invention and
Figur 6a und 6b in Schnittansichten den Bereich der Biegung noch eines Ausführungsbeispiels des erfindungsgemäßen Hohlprofilteils.Figures 6a and 6b show sectional views of the bending area of another embodiment of the hollow profile part according to the invention.
Bei dem in Fig. 1 dargestdTIten ersten Ausführungsbeispiel sind im Bereich der Biegungen des Hohlprofilteils 1 jeweils Versteifungsprofilteile in Form von Kernen 2 vorgesehen, die als Vollprofil ausgebildet sind und das Hohlprofilteil 1 im wesentlichen ausfüllen. Diese Ausbildung hat den Vorteil einer einfachen Profilform. Ungünstig ist das Gewicht-/Preisverhältnis, da das Material im Bereich der neutralen Faser kaum zur Biegesteifigkeit, wohl aber zum Gewicht und zu den Kosten beiträgt.In the first embodiment shown in Fig. 1, stiffening profile parts in the form of cores 2 are provided in the area of the bends of the hollow profile part 1, which are designed as a solid profile and essentially fill the hollow profile part 1. This design has the advantage of a simple profile shape. The weight/price ratio is unfavorable, since the material in the area of the neutral fiber hardly contributes to the bending stiffness, but does contribute to the weight and the costs.
Bei dem in Fig. 2 dargestellten Ausführungsbeispiel ist das Versteifungsprofilteil in Form eines Hohlprofils 3 ausgebildet, daß das Hohlprofilteil 1 nicht vollständig ausfüllt und aus einem Zuggurt 11, einem Druckgurt 12, Seitenwänden 13 und wenigstens einem Mittelsteg 7 aufgebaut ist. Der Mittelsteg steht senkrecht auf dem Zuggurt und Druckgurt 11, 12 und verbindet diese miteinander. Als Versteifungsprofilteile kommen auch I-Profile, Mehrfach-I-Profile ohne Seitenwände sowie Rechteckprofile ohne Stege in Betracht. Wenn das Hohlprofilteil 1 eine um eine bestimmte Ebene, beispielsweise um eine auf die Biegeachse normal stehende Ebene spiegelsymmetrisch ist, dann hat vorzugsweise auch die Profilform des Versteifungsprofilteils 3 eine Spiegelsymmetrie zur gleichen Ebene. Stege 7 sind vor allem bei breiten Profilteilen 3, d.h. bei Profilteilen 3 mit großen Abmessungen in der Richtung der Biegeachse erforderlich. Die optimale Anzahl und Anordnung der Stege 7 sowie die optimale Dicke der Wände 11 12, 13 und Stege 7 läßt sich ohne weiteresIn the embodiment shown in Fig. 2, the stiffening profile part is designed in the form of a hollow profile 3 that does not completely fill the hollow profile part 1 and is made up of a tension belt 11, a compression belt 12, side walls 13 and at least one central web 7. The central web is perpendicular to the tension belt and compression belt 11, 12 and connects them to one another. I-profiles, multiple I-profiles without side walls and rectangular profiles without webs can also be considered as stiffening profile parts. If the hollow profile part 1 is mirror-symmetrical about a certain plane, for example a plane normal to the bending axis, then the profile shape of the stiffening profile part 3 preferably also has mirror symmetry to the same plane. Webs 7 are required above all for wide profile parts 3, i.e. for profile parts 3 with large dimensions in the direction of the bending axis. The optimal number and arrangement of the webs 7 as well as the optimal thickness of the walls 11 12, 13 and webs 7 can be easily
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durch Versuche ermitteln. Das in Fig. 2 dargestellte Ausführungsbeispiel hat den Vorteil einer hohen Biegesteifigkeit verglichen mit seinem Gewicht.determined by tests. The embodiment shown in Fig. 2 has the advantage of high bending stiffness compared to its weight.
Bei denen in Fig. 3, 4 und 5 dargestellten Ausführungsbeispiel ist das Versteifungsprofilteil als Streifenprofil oder Vollprofil 4, 5, 6 ausgebildet, das das Hohlprofilteil 1 nicht ausfüllt, sondern normal auf dem Zuggurt und dem Druckgurt steht und durch passende nutenartige Führungen 8 im Hohlprofilteil 1 quer zur Profilrichtung fest angeordnet ist. Die Streifenprofile 4, 5, 6 sind so stark, da,ß sie bei der jeweiligen Belastung nicht ausbeulen, wobei das in Fig. 4 dargestellte Ausführungsbeispiel mit größerer Stärke des Streifenprofils 5 gegenüber dem in Fig. 3 dargestellten Ausführungsbeispiel _ mit einem schmalen Streifenprofil 4 den Vorteil einer besseren Knicksteifigkeit hat. Wenn in der in Fig. 4 dargestellten Weise die nutartige Führung 8 weiterhin schmal ausgebildet bleibt und das Streifenprofil 5 an seinen Enden mit entsprechend verjüngten Bereichen versehen ist, die in die nutartigen Führungen 8 passen, so kann das Streifenprofil 5 problemlos in das Hohlprofilteil 1 eingeführt werden.In the embodiment shown in Fig. 3, 4 and 5, the stiffening profile part is designed as a strip profile or solid profile 4, 5, 6, which does not fill the hollow profile part 1, but stands normally on the tension belt and the compression belt and is fixedly arranged transversely to the profile direction by suitable groove-like guides 8 in the hollow profile part 1. The strip profiles 4, 5, 6 are so strong that they do not bulge under the respective load, whereby the embodiment shown in Fig. 4 with a greater thickness of the strip profile 5 has the advantage of better buckling resistance compared to the embodiment shown in Fig. 3 with a narrow strip profile 4. If the groove-like guide 8 remains narrow in the manner shown in Fig. 4 and the strip profile 5 is provided with correspondingly tapered areas at its ends that fit into the groove-like guides 8, the strip profile 5 can be easily inserted into the hollow profile part 1.
Der Vorteil der in Fig. 3, 4 und 5 dargestellten Ausführungsbeispiele besteht in ihrer einfachen Profilform.The advantage of the embodiments shown in Fig. 3, 4 and 5 is their simple profile shape.
Fig. 6 zeigt noch ein Ausführungsbeispiel der Erfindung, bei dem das Versteifungsprofilteil in Form einer Manschette 10 ausgebildet ist, die im Bereich der Biegung das Hohlprofilteil 1 umschließt. Diese Ausbildung hat den Vorteil einer höheren Biegesteifigkeit, da das zusätzliche Material, das die Manschette 10 darstellt, weiter von der neutralen Phase entfernt liegt, wobei die Manschette 10 auch als eine Art Panzerung dienen kann und an der Manschette 10 noch weitere Konstruktionsteile, beispielsweise weitere Rahmenteile, befestigt werden können.Fig. 6 shows another embodiment of the invention in which the stiffening profile part is designed in the form of a sleeve 10 that encloses the hollow profile part 1 in the area of the bend. This design has the advantage of higher flexural rigidity, since the additional material that represents the sleeve 10 is further away from the neutral phase, whereby the sleeve 10 can also serve as a type of armor and further structural parts, for example further frame parts, can be attached to the sleeve 10.
Die erfindungsgemäße Ausbildung hat somit den Vorteil, daß die gewünschte Versteifung oder Verstärkung nur dort vorgesehen ist, wo sie auch gebraucht wird, d.h. im wesentlichen im BereichThe design according to the invention therefore has the advantage that the desired stiffening or reinforcement is only provided where it is needed, i.e. essentially in the area
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der Biegung, was eine Gewichtseinsparung gegenüber der Verwendung eines durchgehend stärkeren Profils bedeutet. Da bei den Ausführungsbeispielen, bei denen das Versteifungsprofilteil im Inneren des Hohlprofilteils vorgesehen ist, die Versteifungsprofilteile von außen nicht sichtbar sind, ergeben sich optische Vorteile.the bend, which means a weight saving compared to the use of a consistently stronger profile. Since in the embodiments in which the stiffening profile part is provided inside the hollow profile part, the stiffening profile parts are not visible from the outside, optical advantages arise.
Das erfindungsgemäße Hohlprofilteil wird dadurch gefertigt, daß bei den Ausführungsbeispielen, die in den Fig. 1 bis 5 dargestellt sind, die Versteifungsprofilteile oder Kerne 2, 3, 4, 5, 6 mit kleinerem Profil als dem des Hohlprofilteiles in das unverformte Ausgangshohlprofilteil 1 bis zu denjenigen Stellen eingeschoben werden, an denen das Hohlprofilteil 1 gebogen werden soll. Das Ausgangshohlprof ilteil 1 wird anschließend zusammen mit den darin angeordneten Versteifungsprofilteilen 2, 3, 4, 5, 6 gebogen. Nach dem Biegen werden die Versteifungsprofilteile nicht entfernt, ihre Länge ist etwa gleich, vorzugsweise etwas größer, als die Kurvenlänge der Biegung.The hollow profile part according to the invention is manufactured in that, in the embodiments shown in Figs. 1 to 5, the stiffening profile parts or cores 2, 3, 4, 5, 6 with a smaller profile than that of the hollow profile part are inserted into the undeformed starting hollow profile part 1 up to the points at which the hollow profile part 1 is to be bent. The starting hollow profile part 1 is then bent together with the stiffening profile parts 2, 3, 4, 5, 6 arranged therein. After bending, the stiffening profile parts are not removed; their length is approximately the same, preferably slightly longer, than the curve length of the bend.
Die Versteifungsprofilteile oder Kerne 2, 3, 4, 5, 6 können mit Hilfe von Stäben an die richtige Stelle geschoben und dort bis zum Biegen fixiert werden, falls zur Fixierung nicht schon die Reibung der beiden Profilteile aneinander ausreicht. Die Versteifungsprofilteile oder Kerne 2, 3, 4, 5, 6 können aber auch mit Schnüren an die richtigen Stellen gezogen und dort gegebenenfalls gehalten werden. Kerne 2 aus einem Vollprofil, die das Hohlprofilteil 1 ausfüllen, können im Hohlprofilteil 1 auch durch Fluiddruck in passender Weise bewegt und ggf. gehalten werden.The stiffening profile parts or cores 2, 3, 4, 5, 6 can be pushed into the right place using rods and fixed there until they bend, if the friction between the two profile parts is not enough to fix them. The stiffening profile parts or cores 2, 3, 4, 5, 6 can also be pulled into the right place using cords and held there if necessary. Cores 2 made from a solid profile that fill the hollow profile part 1 can also be moved and held in the hollow profile part 1 in an appropriate manner using fluid pressure.
Die Versteifungsprofilteile oder Kerne 2, 3, 4, 5, 6 werden beim Biegen im Hohlprofilteil 1 fixiert, da beide Profilteile durch das Biegen elastisch aneinander gedrückt werden. Der Kern oder das Versteifungsprofilteil wird durch den Druck vom Hohlprofilteil 1 gebogen. Versteifungsprofilteil oder Kern und Hohlprofilteil werden aneinander gedrückt, da sich beim Biegen Zuggurt und Druckgurt des Hohlprofilteils zur neutralen PhaseThe stiffening profile parts or cores 2, 3, 4, 5, 6 are fixed in the hollow profile part 1 during bending, as both profile parts are elastically pressed together by the bending. The core or the stiffening profile part is bent by the pressure from the hollow profile part 1. The stiffening profile part or core and hollow profile part are pressed together, as the tension chord and compression chord of the hollow profile part move to the neutral phase during bending.
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hin, also gegeneinander bewegen wollen und dabei den Kern oder das Versteifungsprofilteil einklemmen. D.h., daß die Passung zwischen dem Kern oder dem Versteifungsprofilteil und dem nicht gebogenen Ausgangshohlprofilteil ein großes Spiel haben kann, da dieses beim Biegen verschwindet. Es kann allerdings auch eine Preßpassung zwischen Kern und Hohlprofilteil gewählt werden. Die Preßpassung hat den Vorteil, daß der Kern im Hohlprofilteil vor dem Biegen nicht von selbst verrutscht. Der Nachteil besteht darin, daß der Kern schwieriger in das Hohlprofilteil 1 einzuführen ist und darin nur mit erheblichen Kraftaufwand bewegt werden kann. Bei denen, in Fig. 3, 4 und 5 dargestellten Ausführungsbeispielen ist die Preßpassung zwischen den Kernen 4, 5 und 6 und dem Hohlprofilteil 1 einfach anzuwenden, da dazu nur die beiden gegenüberliegenden Wände des Hohlprofilteils 1 etwas auseinander gedrückt werden müssen.towards each other, i.e. against each other, and in doing so clamp the core or the stiffening profile part. This means that the fit between the core or the stiffening profile part and the non-bent starting hollow profile part can have a lot of play, since this disappears when bending. However, a press fit between the core and the hollow profile part can also be selected. The press fit has the advantage that the core in the hollow profile part does not slip by itself before bending. The disadvantage is that the core is more difficult to insert into the hollow profile part 1 and can only be moved therein with considerable force. In the embodiments shown in Fig. 3, 4 and 5, the press fit between the cores 4, 5 and 6 and the hollow profile part 1 is easy to use, since all that is required is to press the two opposite walls of the hollow profile part 1 apart slightly.
Wenn als Versteifungsprofilteil ein Vollprofil verwandt wird, wie es in Fig. 1 dargestellt ist, dann wirkt dieses Versteifungsprofilteil insbesondere als Dorn, der bewirkt, daß sich Zuggurt und Druckgurt des Hohlprofilteils 1 "beim Biegen nicht aufeinander zu bewegen. Ein derartiger Dorn muß sonst üblicherweise beim Biegen von Hohlprofilteilen vorgesehen werden, um zu verhindern, daß Zuggurt und Druckgurt aufeinander zugehen und die VerbindungsStege zwischen Zuggurt und Druckgurt zusammenklappen. Derartige Dorne werden üblicherweise vor dem Biegen in das Hohlprofilteil hereingeschoben und nach dem Biegen aus dem Hohlprofilteil wieder herausgenommen. Bei der erfindungsgemäßen Ausbildung ist es möglich, ein Versteifungsprofilteil vorzusehen, daß beim Biegevorgang die Funktion eines derartigen Domes erfüllt und anschließend im gebogenen Hohlprofilteil als Versteifungselement bleibt.If a solid profile is used as the stiffening profile part, as shown in Fig. 1, then this stiffening profile part acts in particular as a mandrel, which ensures that the tension belt and compression belt of the hollow profile part 1" do not move towards each other during bending. Such a mandrel must otherwise usually be provided when bending hollow profile parts in order to prevent the tension belt and compression belt from moving towards each other and the connecting webs between the tension belt and compression belt from collapsing. Such mandrels are usually pushed into the hollow profile part before bending and removed from the hollow profile part again after bending. With the design according to the invention, it is possible to provide a stiffening profile part that fulfills the function of such a dome during the bending process and then remains in the bent hollow profile part as a stiffening element.
Bei dem in Fig. 6 dargestellten Ausführungsbeispiel ergibt sich der Vorteil, daß bei der Fertigung die Manschette 10 am ungebogenen Ausgangshohlprofilteil 1 in einfacher Weise angeordnet, beispielsweise mit der Hand, zurechtgeschoben werdenThe embodiment shown in Fig. 6 has the advantage that during production the sleeve 10 can be arranged on the unbent initial hollow profile part 1 in a simple manner, for example by hand, and pushed into place.
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kann. Da die Verbindung zwischen der Manschette 10 und dem Hohlprofilteil 1 als Folge des Biegevorgangs gleichfalls festhält, sind auch bei diesem Ausführungsbeispiel, wie auch bei den anderen in den Fig. 1 bis 5 dargestellten Ausführungsbeispielen, Schweißvorgänge, Schraubungen oder Nietungen nicht erforderlich.Since the connection between the sleeve 10 and the hollow profile part 1 also holds firmly as a result of the bending process, welding processes, screwing or riveting are not necessary in this embodiment, as in the other embodiments shown in Figs. 1 to 5.
Die erfindungsgemäße Ausbildung eignet sich somit gut für die Serienfertigung, da insbesondere nur Halbzeug (Strangpreßteile, Bänder oder ""'Bleche-) als Ausgangsmaterial verwendet wird und nur „einfache Fügevorgänge notwendig sind. Dabei können die Hohlprofile gemäß der Erfindung aus Leichtmetall- insbesondere Aluminiumprofilen, aber auch aus Stahlrohren bestehen, soweit diese biegbar sind. Vorzugsweise handelt es sich jedoch um Profile aus einem stragpreßbaren Material wie einer Leichtmetallegierung.The design according to the invention is therefore well suited for series production, since only semi-finished products (extruded parts, strips or sheets) are used as starting materials and only simple joining processes are necessary. The hollow profiles according to the invention can consist of light metal, in particular aluminum profiles, but also of steel tubes, provided that they are bendable. Preferably, however, they are profiles made of an extrudable material such as a light metal alloy.
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