Stand der Technik Zum Anpassen von Fahrzeugträgern an unterschiedliche Karosserielängen ist es bekannt (DE 100 61 848 A1), Hohlprofile einzusetzen, die aus zwei Längs- abschnitten zusammengesetzt werden. Diese Längsabschnitte werden zu ihrer Verbindung ineinandergesteckt und im Überlappungsbereich miteinander verschweißt. Zur Aufnahme einer Stoßenergie kann das Hohlprofil mit Sollbie- gestellen versehen werden, wobei jedoch der durch die Überlappung der Längsabschnitte bedingte Festigkeitssprung Schwierigkeiten macht, selbst wenn versucht wird, diesen Festigkeitssprung durch eine zur Längsachse des Trägers geneigt verlaufende Fügeebene zu mildern. Außerdem ist nicht nur der durch solche Träger aus Eisenwerkstoff bedingte Gewichtsanteil an der Fahr- zeugkarosserie beachtlich, sondern auch die damit zusammenhängende Ge- wichtsverteilung über die Trägerlänge in vielen Fällen ungünstig. Aus diesen Gründen würde ein Träger einerseits aus einem Eisenwerkstoff und anderseits aus einem Aluminiumwerkstoff den Gewichts-und Belastungsanforderungen besser entsprechen. Blechprofile aus einem Eisenwerkstoff lassen sich aller- dings mit Blechprofilen aus einem Aluminiumwerkstoff nicht ohne weiteres fügen.

Beim thermischen Verbinden eines Aluminiumwerkstoffes mit einem Eisen- werkstoff wird der Aluminiumwerkstoff im Fügebereich aufgeschmolzen, so daß das schmelzflüssige Aluminium den Eisenwerkstoff benetzt und sich nach der Abkühlung eine stoffschlüssige Verbindung ergibt. Im Übergangsbereich zwi- schen den Werkstoffen werden allerdings spröde intermetallische Phasen gebildet, die die Befastbarkeit der Verbindung maßgebend mitbestimmen. Um das Auftreten spröder intermetallischer Phasen im Bereich einer Verbindungs- naht zwischen einem Eisen-und einem Aluminiumwerkstoff weitgehend zu vermeiden, ist es bereits bekannt (US 3 202 793 A), den Eisenwerkstoff zumin- dest im Fügebereich mit einer Beschichtung auf Zinkbasis zu versehen, bevor ein Zusatzwerkstoff auf Aluminiumbasis zur Ausbildung einer Verbindungsnaht zwischen den stumpf stoßenden Blechteilen auf beiden Blechseiten schmelz- metallurgisch aufgetragen wird. Dieser Zusatzwerkstoff geht mit dem Alumini- umwerkstoff eine Schweißverbindung ein und dient als Lot für die Verbindung mit dem Eisenwerkstoff, wobei jedoch der Zusatzwerkstoff nicht in schmelzflüs- sigen Kontakt mit dem Eisenwerkstoff, sondern ausschließlich mit dem Be- schichtungswerkstoff kommt, so daß aufgrund des gewählten Zusatzwerkstof- fes auf Aluminiumbasis intermetallische Phasen weitgehend unterdrückt wer- den können. Die Festigkeit dieser Schweiß-Lötverbindungen ist aber unzurei- chend, selbst wenn zur Verbesserung der Festigkeit das Eisenblech im Verbin- dungsbereich mit Durchbrüchen versehen wird, um über den durch diese Durchbrüche durchtretenden Zusatzwerkstoff eine verbesserte Bindung des Zusatzwerkstoffes mit dem Eisenblech zu erhalten.

Darstellung der Erfindung Der Erfindung liegt somit die Aufgabe zugrunde, einen Träger für eine Fahr- zeugkarosserie der eingangs geschilderten Art so auszugestalten, daß einer- seits Aluminiumwerkstoffe und anderseits Eisenwerkstoffe jeweils ihren Werk- stoffeigenschaften entsprechend eingesetzt werden können, um sowohl den Festigkeits-als auch den Gewichtsanforderungen vorteilhaft genügen zu kön- nen.

Die Erfindung löst die gestellte Aufgabe dadurch, daß eine der beiden Längs- abschnitte aus einem Eisenwerkstoff und der andere Längsabschnitt des Hohl- profils aus einem Aluminiumwerkstoff bestehen und daß die eine Schweiß- Lötverbindung bildende Verbindungsnaht zwischen den stumpf stoßenden Längsabschnitten des Hohlprofils einen Zusatzwerkstoff auf Aluminiumbasis als Lot aufweist, das auf einer Beschichtung des Eisenwerkstoffes in einer zumindest der dreifachen Dicke dieses Eisenwerkstoffes entsprechenden Breite aufgebracht ist.

Zunächst bietet die Unterteilung des Hohlprofils des Trägers in zwei Längsab- schnitte einerseits aus einem Eisenwerkstoff und anderseits aus einem Alumi- niumwerkstoff den Vorteil, daß der dem Fahrgastraum zugeordnete Längsab- schnitt des Trägers aus dem biegesteiferen Eisenwerkstoff bestehen kann, während der vom Fahrgastraum weiter entfernte Längsabschnitt aus Alumini- umwerkstoff aufgrund seiner geringeren Biegesteifigkeit geeignet ist, allenfalls auftretende Stoßenergien aufzunehmen und in Formänderungsarbeit umzuset- zen, indem der Längsabschnitt des Trägers aus dem Aluminiumwerkstoff unter einer Verkürzung seiner Länge faltenbildend eingebeult wird. Dies gelingt aber nur, wenn über die Verbindungsnaht zwischen den beiden Längsabschnitten unterschiedlicher Werkstoffe die bei einer Stoßbelastung auftretenden Kräfte auch übertragen werden können. Zu diesem Zweck wird der das Lot für den Eisenwerkstoff bildende Zusatzwerkstoff auf Aluminiumbasis auf den Eisen- werkstoff beidseits in einer Breite aufgebracht, die zumindest der dreifachen Dicke des Blechprofils aus dem Eisenwerkstoff entspricht. Diese Bedingung gewährleistet, daß die für die Belastbarkeit der Verbindungsnaht kritischen Normalspannungen im Bereich der Lötzone zwischen dem Zusatzwerkstoff auf Aluminiumbasis und dem Eisenwerkstoff selbst bei einer plastischen Verfor- mung der gefügten Blechzuschnitte in einem zulässigen Bereich bleiben, weil eben die Verbindungsgeometrie entsprechend gestaltet wird. Es können folg- lich im Nahtbereich zumindest die Festigkeitswerte eingehalten werden, die auch in den anschließenden Blechbereichen vorliegen. Durch das an sich bekannte Beschichten des Eisenwerkstoffes vorzugsweise mit einem Zink- oder Aluminiumwerkstoff wird außerdem die elektrochemische Potentialdiffe- renz zwischen der Beschichtung des Eisenwerkstoffes und dem Zusatzwerk- stoff im Vergleich zur Potentialdifferenz zwischen dem Eisenwerkstoff und dem Zusatzwerkstoff auf Aluminiumbasis deutlich herabgesetzt, wodurch die Nei- gung zur Kontaktkorrosion entscheidend verringert wird. Darüber hinaus wird durch die Beschichtung des Eisenwerkstoffes im Fügebereich die Neigung zur Bildung spröder, intermetallischer Phasen verringert, was ebenfalls für die Festigkeit der Schweiß-Lötverbindung von Bedeutung ist.

Dazu kommt noch, daß mit der Ausbildung eines Längsabschnittes des Trä- gers aus einem Aluminiumwerkstoff eine deutliche Gewichtsverringerung ver- bunden ist. Die auf einen Längsabschnitt des Trägers beschränkte Verringe- rung des Gewichtes des Hohlprofils kann aber auch zur Verbesserung des Fahrverhaltens eines Kraftfahrzeuges ausgenützt werden. Wird nämlich bei einer Gewichtsentlastung des Heckbereiches eines frontgetriebenen Kraftfahr- zeuges die Gewichtsverteilung über die Fahrzeuglänge zu ungunsten des Fahrverhaltens verlagert, so kann nunmehr durch eine Trägerausbildung mit einem über die angetriebene Vorderachse hinausragenden Längsabschnitt aus einem Aluminiumwerkstoff wieder eine vorteilhafte Gewichtsverteilung sicher- gestellt werden, ohne das Heckgewicht vergrößern zu müssen.

Um eine allmähliche Lastübernahme zwischen den unterschiedlichen Werkstof- fen der Längsabschnitte des Trägers unter Vermeidung von übermäßigen Spannungsspitzen zu erreichen, kann der Längsabschnitt aus dem Eisenwerk- stoff im Stoßbereich zumindest auf einer Seite mit einer Abschrägung versehen sein, so daß sich der tragende Querschnitt des Eisenwerkstoffes gegen den Aluminiumwerkstoff hin kontinuierlich verringert, während der tragende Quer- schnitt des Aluminiumwerkstoffes entsprechend zunimmt. Diese Abschrägung muß aber wie der übrige Fügebereich mit einer Beschichtung abgedeckt wer- den, um die werkstoffliche Anbindung zwischen dem Eisenwerkstoff und dem Zusatzwerkstoff auf Aluminiumbasis zu gewährleisten.

Zum Herstellen eines erfindungsgemäßen Trägers für eine Fahrzeugkarosserie können die zum Hohlprofil zu fügenden Blechprofile je aus zwei Zuschnitten bestehen, die den beiden Längsabschnitten des Hohlprofils entsprechen und einerseits aus einem Eisenwerkstoff und anderseits aus einem Aluminium- werkstoff bestehen. Werden die ebenen Zuschnitte dieser Abschnitte aus dem Eisenwerkstoff und dem Aluminiumwerkstoff durch eine Schweiß- Lötverbindung in Form eines stumpfen Stoßes miteinander unter Verwendung eines Zusatzwerkstoffes auf Aluminiumbasis verbunden, der zur Ausbildung der Verbindungsnaht auf beiden Seiten des Zuschnittes aus dem Eisenwerk- stoff unter einem Schmelzen auf einer Beschichtung des Eisenwerkstoffes in einer zumindest der dreifachen Dicke dieses Zuschnittes entsprechenden Breite aufgebracht wird, so können die durch die plastische Umformung be- dingten Kräfte über die Verbindungsnaht zwischen den Zuschnitten übertragen werden, ohne eine Überlastung der Verbindungsnaht befürchten zu müssen.

Aufgrund dieser Nahtausbildung können die gefügten, ebenen Zuschnitte jedes Blechprofils gemeinsam einer Kaltverformung unterzogen werden, was den Herstellungsaufwand erheblich verringert, weil die kaltverformten Blechprofile anschließend lediglich entlang ihrer Längsränder miteinander zum Hohlprofil des Trägers verbunden werden müssen, was durch eine stoffschlüssige oder formschlüssige Verbindung der aneinanderliegenden Längsrandflansche durchgeführt werden kann, also mit Hilfe von Fügetechniken, die vom jeweili- gen Werkstoff der Längsabschnitte des Hohlprofils unabhängig sind.

Die den Stoßbereich zwischen den Zuschnitten der Blechprofile überbrückende Verbindungsnaht aus dem Zusatzwerkstoff bringt zwar eine Überhöhung des Stoßbereiches mit sich, doch spielt diese Überhöhung durch die beidseitige Verbindungsnaht für die spätere Umformung der stumpfgefügten Zuschnitte keine entscheidende Rolle, weil die Nahtüberhöhungen beispielsweise durch entsprechende Aussparungen im Formwerkzeug berücksichtigt werden kön- nen. Zur Verringerung der Nahtüberhöhungen kann aber auch die durch den Zusatzwerkstoff gebildete Verbindungsnaht zwischen den Zuschnitten der Blechprofilabschnitte vor der gemeinsamen Kaltverformung der gefügten Zu- schnitte abgeflacht werden.

Kurze Beschreibung der Zeichnung In der Zeichnung ist der Erfindungsgegenstand beispielsweise dargestellt. Es zeigen Fig. 1 einen erfindungsgemäßen Träger für eine Fahrzeugkarosserie aus- schnittsweise im Bereich des Stoßes zwischen den beiden Längsab- schnitten in einer schematischen Seitenansicht, Fig. 2 diesen Träger in einem Querschnitt nach der Linie II-II der Fig. 1, Fig. 3 eine gegenüber der Fig. 1 um 90° gedrehte Seitenansicht des Trägers und Fig. 4 einen Schnitt durch die Verbindungsnaht entlang der Linie IV-IV der Fig. 1 in einem größeren Maßstab.

Weg zur Ausführung der Erfindung Der in den Fig. 1 bis 3 schematisch dargestellte Träger wird durch ein Hohlpro- fil 1 gebildet, das schematisch mit einem sechseckigen Querschnitt dargestellt ist. Dieses Hohlprofil 1 weist zwei Längsabschnitte 2 und 3 unterschiedlicher Werkstoffe auf. Der Längsabschnitt 2 besteht aus einem Aluminiumwerkstoff, der Längsabschnitt 3 aus einem Eisenwerkstoff.

Das Hohlprofil 1 ist jedoch nicht nur der Länge nach in die zwei Abschnitte 2 und 3 unterteilt, sondern auch aus zwei Blechprofilen 4 und 5 zusammenge- setzt, die über Längsrandflansche 6 miteinander verbunden sind, und zwar über Stanznieten 7. Die Stanznieten 7 sind zwar vorteilhaft, aber für die Flanschverbindung nicht zwingend, die beispielsweise auch als Klebeverbin- dung ausgeführt sein kann.

Die Blechprofile 4 und 5 selbst sind jeweils aus zwei Zuschnitten 8 und 9 ge- fügt, die den Längsabschnitten 2 und 3 des Hohlprofils 1 entsprechen und folglich aus einem Aluminiumwerkstoff bzw. einem Eisenwerkstoff bestehen.

Diese stumpfstoßenden Zuschnitte 8 und 9 sind miteinander durch eine Ver- bindungsnaht 10 stoffschlüssig verbunden. Zu diesem Zweck wird der Zu- schnitt 9 aus dem Eisenwerkstoff gemäß der Fig. 4 im Bereich des die Stoß- stelle bildenden Randes mit beidseitigen Abschrägungen 11 versehen, die wie die übrigen Flächen des Fügebereiches des Eisenwerkstoffes mit einer Be- schichtung vorzugsweise auf Zinkbasis versehen werden. Nach dem Zusam- menführen der zu fügenden Zuschnitten 8 und 9 wird im Stoßbereich ein Zu- satzwerkstoff 12 auf Aluminiumbasis auf beiden Seiten der Zuschnitte 8 und 9 aufgebracht und mit Hilfe eines Lichtbogens geschmolzen, wobei sich zwi- schen dem Aluminiumwerkstoff des Zuschnittes 8 und dem die Verbindungs- naht 10 bildenden Zusatzwerkstoff 12 auf Aluminiumbasis eine schmelzmetal- lurgische Schweißverbindung ergibt. Diese durch ein Aufschmelzen des Alumi- niumwerkstoffes erhaltene Schweißverbindung ist durch eine einheitliche Schraffur des Zuschnittes 8 und dem Zusatzwerkstoff 12 veranschaulicht, wobei der ursprüngliche Rand des Zuschnittes 8 strichliert angedeutet wurde.

Der schmelzflüssige Zusatzwerkstoff 12 stellt für die Anbindung an den Zu- schnitt 9 aus dem Eisenwerkstoff ein Lot dar, das allerdings nicht nur im unmit- telbaren Stoßbereich der beiden Zuschnitte 8 und 9 aufgetragen wird, sondern den Stoß überbrückt und den Rand des Zuschnittes 9 aus dem Eisenwerkstoff beidseitig übergreift. Der das Lot bildende Zusatzwerkstoff 12 wird dabei in einem Überdeckungsbereich aufgebracht, der eine wenigstens der dreifachen Dicke d entsprechende Breite b aufweist. Durch die damit verbundene Vergrö- ßerung der Anbindungslänge werden einerseits die für die Belastbarkeit der Verbindungsnaht mitentscheidenden Spannungsniveaus im Bereich der Lötzo- ne auf ein zulässiges Maß beschränkt und anderseits korrosionsbedingte Festigkeitsverluste der Verbindung durch entsprechend lange Korrosionswege unter den korrosionsbedingten Festigkeitsverlusten des schwächeren Grund- werkstoffes der gefügten Zuschnitte 8,9 gehalten, so daß bei einer geeigneten Behandlung über die gesamte Lebensdauer des Trägers der Fügebereich Festigkeitswerte aufweist, die zumindest den Festigkeitswerten des schwäche- ren der beiden Zuschnitte 8,9 entsprechen.

Da die Zuschnitte 8 und 9 im ebenen Zustand vor ihrer Kaltverformung gefügt werden, können die Blechprofile 4,5 aus den gefügten, ebenen Blechzuschnit- ten 8,9 beispielsweise durch ein Biegen oder Tiefziehen als Ganzes umge- formt werden. Die für die plastische Verformung der Zuschnitte 8,9 erforderli- chen Kräfte werden bei diesen Kaltverformungen über die Verbindungsnaht 10 ohne weiteres übertragen. Die Überhöhung durch die Verbindungsnaht 10 kann beim plastischen Umformen der gefügten, zunächst ebenen Zuschnitte 8, 9 durch eine entsprechende Ausbildung der Werkzeuge berücksichtigt werden, die beispielsweise Aussparungen im Bereich der Verbindungsnaht 10 aufwei- sen. Die Überhöhung kann aber auch z. B. durch eine plastische Verformung abgeflacht werden, wie dies in der Fig. 4 strichpunktiert angedeutet ist.

Nach dem Fügen der beiden Blechprofile 4,5 über deren Längsrandflansche 6 kann der Träger belastet werden, wobei eine Stoßbelastung in Richtung des Pfeiles 13 zu einer Einbeulung des Hohlprofils 1 im Bereich des Längsabschnit- tes 2 aus dem Aluminiumwerkstoff führt. Die damit verbundene, eine Verkür- zung des Trägers bewirkende Faltenbildung ist in der Fig. 3 strichpunktiert angedeutet. Aufgrund der unterschiedlichen Beulfestigkeiten der Längsab- schnitte 2 und 3 des Hohlprofils 1 wird bei einer entsprechenden Auslegung dieser Abschnitte erreicht, daß die aufgebrachte Stoßenergie über die Formän- derungsarbeit im Bereich des Längsabschnittes 2 aus dem Aluminiumwerkstoff aufgenommen wird, während der Längsabschnitt 3 aus dem Eisenwerkstoff im wesentlichen unverformt bleibt. Die auftretenden Kräfte können über die Ver- bindungsnaht 10 zwischen den Längsabschnitten 2 und 3 übertragen werden, ohne die zulässige Belastung der Verbindungsnaht 10 zu überschreiten.