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Title:
HOLLOW PROFILE WITH INNER REINFORCEMENT AND METHOD FOR PRODUCING SAID HOLLOW PROFILE
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/1999/048746
Kind Code:
A1
Abstract:
The invention relates to hollow profiles with inner reinforcement, especially for use in automobile bodies. The aim of the invention is to ensure that an anti-corrosion medium reaches all areas and to obtain rigidity in a hollow structure without increasing the weight of the profile or enlarging its cross-section. To this end, a solid core material (1) is coated with an activable material (2) and an outer panel (4) is arranged in such a way as to form a hollow space which can be filled through the foaming action of the activable material (2). The size of this hollow space (3) is determined by how the spacers (5) are arranged, depending on the particular application. The solid core material consists of a foamed or non-foamed metallic material or of a synthetic material reinforced with metal fibres, carbon fibres or glass fibres.

Inventors:
BECKMANN FRIEDHELM (DE)
Application Number:
PCT/DE1999/000700
Publication Date:
September 30, 1999
Filing Date:
March 15, 1999
Export Citation:
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Assignee:
MOELLER PLAST GMBH (DE)
BECKMANN FRIEDHELM (DE)
International Classes:
B60R13/08; B62D29/00; (IPC1-7): B62D29/00; B60R13/08
Domestic Patent References:
WO1993005103A11993-03-18
Foreign References:
US5194199A1993-03-16
Attorney, Agent or Firm:
Schirmer, Siegfried (Boehmert & Boehmert Osningstrasse 10 Bielefeld, DE)
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Claims:
Patentansprüche :
1. Hohlprofil mit Innenversteifung, insbesondere zur Verwendung bei Automobilkarossen, bei dem ein Kernma terial (1) mit aktivierbarem Material (2) beschichtet ist und unter Bildung eines Hohlraums (3) ein Außen blech (4) angeordnet ist, wobei die Größe des Hohl raums so bemessen ist, daß er durch den Schäumvorgang des aktivierbaren Materials voll ausfüllbar ist, und das feste Kernmaterial (1) aus einem geschäumten oder ungeschäumten metallischen Werkstoff bzw. aus einem mit Metallfasern, Kohlefasern oder Glasfasern ver stärkten synthetischen Werkstoff gebildet ist.
2. Hohlprofil nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das feste Kernmaterial (1) durch ein Hohlprofil (6) gebildet ist.
3. Hohlprofil nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Hohlprofil (6) biegesteif ausgebildet ist.
4. Hohlprofil nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß das feste Kernmaterial (1) nur in Teilbereichen mit dem aktivierbaren Material (2) beschichtet ist.
5. Hohlprofil nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß das Kernmaterial (1) und das zur Beschichtung dienende äußere Material aus einem versteifenden und/oder einem energieabsorbierenden Schaumsystem und/oder einem Akustikschaum gebildet ist.
6. Hohlprofil nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß das Kernmaterial (1) aus einem energieabsorbierenden und das zur Beschichtung dienende äußere Material aus einem versteifenden Material und/oder einem Akustikschaum gebildet ist.
7. Hohlprofil nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß das Kernmaterial (1) aus einem versteifenden und das zur Beschichtung dienende äußere Material aus einem energieabsorbierenden Material und/oder einem Akustikschaum gebildet ist.
8. Hohlprofil nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß das Kernmaterial (1) aus einem Akustikschaum und das zur Beschichtung dienende äußere Material aus einem versteifenden und/oder einem energieabsorbierenden Material gebildet ist.
9. Verfahren zur Herstellung eines Hohlprofils mit Innenversteifung, insbesondere zur Verwendung bei Automobilkarossen, nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß das Hohlprofil vor dem Schäumvorgang des aktivierbaren Materials (2) einem KorrosionsschutzTauchbad zugeführt wird und dabei das Korrosionsschutzmittel in alle Bereiche des Innenprofils gelangt und anschließend das Hohlprofil einem Trockenofen zugeführt wird.
10. Verfahren nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Temperatur für die Beschichtung des mit dem aktivierbaren Materials (2) versehenen festen Kernmaterials (1) niedriger gehalten ist als die Einbrenntemperatur für die Korrosionsschicht im Trockenofen.
11. Verfahren nach Anspruch 9 oder 10, dadurch gekennzeichnet, daß im Trockenofen infolge der höheren Temperatur eine Reaktion des aktivierbaren Materials (2) ausgelöst wird und durch den sich dabei bildenden Schaum der ursprünglich gezielt hergestellte Hohlraum (3) zwischen dem aktivierbaren Material (2) und dem Außenblech (4) ausgefüllt wird.
Description:
Hohlprofil mit Innenversteifung und Verfahren zur Herstellung dieses Hohlprofils Die Erfindung betrifft ein Hohlprofil mit Innenverstei- fung, insbesondere zur Verwendung bei Automobilkaros- sen.

Im Maschinenbau und auch besonders im Automobilbau werden gestanzte und vorgeformte Blechprofile zweischa- lig miteinander verschweißt. Für die sich hierdurch einstellenden Hohlprofile lassen sich ausreichende Widerstandsmomente und Biegefestigkeiten nur erzielen, indem die Blechquerschnitte entsprechend vergrößert oder die Blechwandstärke erhöht wird. Eine Vergrößerung der Querschnitte führt besonders bei Kraftfahrzeugen zu einer Veränderung der inneren oder äußeren Abmaße, und eine Erhöhung der Wandstärke zu einem nicht gewünschten Mehrgewicht. Für eine Versteifung von Hohlprofilen besteht außerdem die Möglichkeit, diese mit Rippenpro- filen zu verstärken. Bei Hohlprofilen, die von innen einen Korrosionsschutz erhalten sollen, sind Rippenpro- file jedoch ungeeignet, wenn eine gewünschte Schutz- schicht, wie bei Automobilkarossen üblich, im Tauchver-

fahren erzeugt wird, da die Rippenprofile verhindern, daß das Korrosionsschutzmittel in alle Bereiche der Innenprofile gelangen oder nicht gewünschte Taschen bilden.

Aus DE 42 27 393 A1 soll eine Verringerung der Korro- sionsanfälligkeit des Metalls des Hohlkörpers im Be- reich des von diesem umschlossenen Raums erreicht werden. Hierzu wird u. a. eine elektrisch leitende Schicht aus einem Opfermetall oder aus einer Folie eingelegt, wobei diese Schicht durch einen Aufschäum- vorgang eines den Kern ummantelnden Materials zur Auflage auf der Innenfläche des Hohlkörpers gebracht werden soll. Aus dieser Schrift kann kein Hinweis darauf entnommen werden, wie eine zur Aufnahme von Kräften geeignete Innenversteifung bei Hohlprofilen erreichbar ist.

Das Ausschäumen von Hohlteilen zur Verbesserung der mechanischen Widerstandsfähigkeit gegen Deformation ist aus DE 196 35 734 A1 bekannt. Hierbei handelt es sich überwiegend um nahtlose oder geschweißte Rohre, die ggf. umgeformt werden können. Besondere Maßnahmen zur Verringerung der Korrosionsanfälligkeit sind nicht aufgezeigt.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Hohlpro- fil so auszubilden, daß ein Korrosionsschutzmedium in alle Bereiche gelangen kann und ohne wesentliche Ge- wichtserhöhung und ohne Querschnittsvergrößerung eine hohe Steifigkeit erreichbar ist.

Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe durch ein Hohlprofil mit Innenversteifung, insbesondere zur Verwendung bei Automobilkarossen gelöst, bei dem ein Kernmaterial mit aktivierbarem Material beschichtet und unter Bildung eines Hohlraums ein Außenblech angeordnet ist, wobei die Größe des Hohlraums so bemessen ist, daß er durch den Schäumvorgang des aktivierbaren Materials voll ausfüllbar ist, und das feste Kernmaterial aus einem geschäumten oder ungeschäumten metallischen Werkstoff bzw. aus einem mit Metallfasern, Kohlefasern oder Glasfasern verstärkten synthetischen Werkstoff gebildet ist. Es besteht die Möglichkeit, das feste Kernmaterial durch ein biegesteifes Hohlprofil zu bilden. Vorteilhafterweise ist das feste Kernmaterial nur in Teilbereichen mit dem aktivierbaren Material beschichtet.

Erfindungsgemäß ist das Kernmaterial und das zur Beschichtung dienende äußere Material aus einem versteifenden und/oder einem energieabsorbierenden Schaumsystem und/oder einem Akustikschaum gebildet. In Ausgestaltung der Erfindung ist das Kernmaterial aus einem energieabsorbierenden und das zur Beschichtung dienende äußere Material aus einem versteifenden Material und/oder einem Akustikschaum gebildet. Bei einer Variante der Erfindung ist das Kernmaterial aus einem versteifenden und das zur Beschichtung dienende äußere Material aus einem ernergieabsorbierenden Material und/oder einem Akustikschaum gebildet. Es besteht die Möglichkeit, das Kernmaterial aus einem Akustikschaum und das zur Beschichtung dienende äußere Material aus einem versteifenden und/oder energieabsorbierenden Material zu bilden.

Ein erfindungsgemäßes Verfahren ist dadurch gekenn- zeichnet, daß das Hohlprofil vor dem Schäumvorgang des aktivierbaren Materials einem Korrosionsschutz-Tauchbad zugeführt wird und dabei das Korrosionsschutzmittel in alle Bereiche des Innenprofils gelangt und anschließend das Hohlprofil einem Trockenofen zugeführt wird.

In Ausgestaltung des Verfahrens ist die Temperatur für die Beschichtung des mit dem aktivierbaren Material versehenen festen Kernmaterials niedriger gehalten als die Einbrenntemperatur für die Korrosionsschicht im Trockenofen. In weiterer Ausgestaltung der Erfindung wird zielgerichtet im Trockenofen infolge der höheren Temperatur eine Reaktion des aktivierbaren Materials ausgelöst und durch den sich dabei bildenden Schcun der ursprünglich gezielt hergestellte Hohlraum zwischen dem aktivierbaren Material und dem Außenblech ausge- füllt.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeich- nung dargestellt und wird nachfolgend näher beschrie- ben. Es zeigen : Fig. 1 eine schematische Darstellung eines Hohlpro- fils vor der Ausschaumung ; Fig. 2 wie Fig. 1, jedoch nach der Ausschäumung ; Fig. 3 wie Fig. 1, jedoch mit festem Kernmaterial in Form eines festen Profilkörpers mit Hohlraum und

Fig. 4a Varianten von Profilen mit schaumfähigem bis 4d Material beschichtet.

KernmaterialDasfeste 1 einemaktivierbarenmit Material 2 beschichtet. Unter Bildung eines Hohlraums 3 ist ein Außenblech 4 angeordnet. Der Hohlraum 3 wird durch den Schäumvorgang des aktivierbaren Materials2 voll ausgefüllt. Je nach Anwendurgsfall wird die Grö#e des Hohlraums 3 vorbestimmt. Hierzu finden Abstandhal-- ter 5 Verwendung, die nach Figur 1 auf der Inrenseite des Außenblechs 4 angeordnet sind. Nach Figur 3 ist das feste Kernmaterial 1 durch ein biegesteifes Hohlprofil 6 gebildet.

Vor dem Schäumvorgang wird das Hohlprofil 6 einem Korrosionsschutz-Tauchbad zugeführt. Da die Innenseite des Außenblechs 4 in diesem Zustand noch frei zugäng- lich ist, kann das Korrosionsschutzmittel in alle Bereiche des Innenprofils gelangen. Die Beschichtung des Kernmaterials 1 erfolgt bei einer Temperatur, die niedriger ist als die Einbrenntemperatur für die aufge- brachte Korrosionsschicht im Trockenofen. Diese höhere Temperatur im Trockenofen führt Zu einer Reaktion cfes Beschichtungsmaterials, wodurch der Schäumvorgang ausgelöst und der gezielt gebildete Hohlraum 3 mit t Schaum ausgefüllt wird.

-Bezugszeichen- Aufstellung der Bezugszeichen : 1 Kernmaterial 2 aktivierbares Material 3 Hohlraum 4Au#enblech 5 Abstandhalter 6Hohlprofil -Patentansprüche-