Ein gattungsgemäßes Verfahren bzw. eine gattungsgemäße Vor- richtung ist aus der DE 196 18 626 C2 bekannt. Darin ist ein Verfahren beschrieben, bei dem in einem Innenhochdruck- Umformwerkzeug unter anderem ein flächiges Bauteil (Fig. 5) mit einem Hohlprofil gefügt wird. Hierbei wird das Hohlprofil durch den Innenhochdruck aufgeweitet und umgreift hinter- schnittene Flächen des Bauteils formschlüssig, wodurch eine feste Verklammerung der beiden Fügepartner entsteht. Die hin- terschnittenen Flächen sind an einem ankerartigen Verbin- dungselement ausgebildet, das beide Fügepartner durchdringt.

Dies erbringt eine erhöhten Teileaufwand für die Fügeverbin- dung und bedeutet eine umfassendere Positionierung der an der Verbindung beteiligten Teile sowie für Verbindungselement ei- ne spezielle apparativ aufwendige Halterung.

Des weiteren ist aus der US 5,431, 326 eine Fügeverbindung be- kannt, bei der ein flächiges Bauteil zuerst an eine Hohlpro- filrohling angeschweißt wird und anschließend der so gefer- tigte Zusammenbau in ein Innenhochdruck-Umformwerkzeug einge- bracht wird, in dem dieser durch Quetschen und'Aufweiten mit- tels Innenhochdruck zu einer Endform umgeformt wird. Dieses Verfahren ist relativ wenig prozesssicher, da bei den im Quetschvorgang recht hohen Umformungskräften die Schweißnaht beschädigt werden kann, was zu einem Loslösen des Bauteils vom Hohlprofil eventuell schon im Umformwerkzeug, sicher je- doch bei der späteren Verwendung des umgeformten Zusammenbaus führt.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein gattungsgemäßes Verfahren bzw. eine gattungsgemäße Vorrichtung dahingehend weiterzubilden, dass in einfacher Weise und prozesssicher ei- ne Verbindung zwischen einem flächigen Bauteil und einem Hohlprofil erreicht wird.

Die Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die Merkmale des Pa- tentanspruches 1 hinsichtlich des Verfahrens und durch die Merkmale des Patentanspruches 8 hinsichtlich der Vorrichtung gelöst.

Aufgrund des Innenhochdruckes wird dem Bauteil und dem Hohl- profil eine bestmögliche Abstützung seitlich des eindringen- den Stempels verliehen. Dadurch werden zum einen Einsenkungen der Wandungen des Hohlprofiles und des Bauteils im Umgebungs- bereich des erzeugten Loches beim Beaufschlagen durch den Stempel verhindert, wodurch die Wandungskonturen unbeein- trächtigt bleiben und damit eine qualitativ hochwertige Au- ßenfläche aufweisen. Zum anderen werden die Fügepartner, Hohlprofil und Bauteil, zu jeder Zeit exakt zueinander posi- tioniert gehalten, so dass der Stempel reproduzierbar und verklemmungsfrei die Lasche aus der Bauteilwandung herausbie- gen, die Hohlprofilwandung lochen und die Lasche in das Loch unter Hintergreifung des Lochrandes hineindrücken kann, ohne dass ein besonderer Aufwand dazu erforderlich wäre. Infolge der geometrischen Gegebenheiten der Lasche weist die Lasche in der eingebogenen Lage eine größere Breite auf als die des Loches, so dass das Bauteil ohne weiteres vertikal nicht mehr aus dem Hohlprofil herausziehbar ist. Zu einem Druckabfall bei Entstehen des Loches kommt es praktisch nicht, da der Stempel in das Loch eintaucht und seitlich eng am Lochrand unter weitgehender Abdichtung der Umgebung gegenüber dem Hohlprofilinnenraum entlang verfährt. Somit ist die Herstel-. lung der Verbindung völlig prozesssicher. Mit der Erfindung kann in einfacher Weise jedes beliebige flächige Bauteil mit einem beliebigen Hohlprofil gefügt werden, zumal auf Verbin- dungselemente und den zugehörigen Vorrichtungsaufwand ver- zichtet werden kann. Das Bauteil wird ohne großen Aufwand am Hohlprofil fixiert, wobei diese Teilefestlegung verfahrens- ökonomisch in einen Innenhochdruck-Umformprozess eingeglie- dert werden kann, bei dem das Hohlprofil aus einem Rohling in eine bestimmte Form gebracht werden soll.

Zweckmäßige Ausgestaltungen der Erfindung können den Unteran- sprüchen entnommen werden ; im übrigen ist die Erfindung an- hand mehrerer in den Zeichnungen dargestellter Ausführungs- beispiele nachfolgend näher erläutert ; dabei zeigt : Fig. la in einem Querschnitt eine erfindungsgemäß hergestell- te Verbindung mit einer Lasche und einem Lochbutzen, Fig. lb die Verbindung aus Fig. la in einem seitlichen Quer- schnitt, Fig. 2a in einem Querschnitt eine erfindungsgemäß hergestell- te Verbindung mit zwei Laschen und zwei Lochbutzen, Fig. 2b die Verbindung aus Fig. 2a in einem seitlichen Quer- schnitt, Fig. 3a in einer Draufsicht ein mit einem Bauteil erfindungs- gemäß verbundenes Hohlprofil mit drei axial versetzten Ver- bindungsstellen, Fig. 3b das Hohlprofil aus Fig. 3a in einem Querschnitt mit Stempeln, Fig. 3c in einem seitlichen Längsschnitt das Hohlprofil aus Fig. 3b.

In Fig. la ist ein Ausschnitt eines Hohlprofils 1 darge- stellt, das mit einem flächigen Bauteil 2 gefügt ist. Zum Fü- gen wird das Bauteil 2 und das Hohlprofil 1 in die Gravur ei- nes segmentierten Innenhochdruck-Umformwerkzeuges einer Füge- vorrichtung eingelegt, wobei das Bauteil 2 derart zum Hohl- profil 1 positioniert wird, dass es auf ihm zu liegen kommt.

Das Umformwerkzeug ist mit einem Fluidhochdruckerzeuger flui- disch verbunden, über den das Hohlprofil 1 mittels eines spannbaren Druckfluides aufgeweitet wird, wobei die Hohlpro- filwandung 3 an die Gravur gepresst wird. Solange ein Innen- hochdruck im Hohlprofil 1 ausgeübt wird, ist dieses an beiden Enden 4 (Fig. 3a, c) mit Abdichtstempeln abgedichtet.

Während des bestehenden Innenhochdruckes werden die aneinan- der liegenden miteinander zu verbindenden Wandungen 3 und 5 von Hohlprofil 1 und Bauteil 2 mittels eines im Umformwerk- zeug integrierten Stempels 6, der in einer dort ausgebildeten Führung verschieblich verfahrbar ist, gemeinsam in einer Ver- fahrbewegung des Stempels 6 beaufschlagt. Hierbei wird zum einen durch den Stempel 6 die Wandung 3 des Hohlprofiles 1 gelocht, und zwar so, dass der dabei entstehende Lochbutzen 7 stoffschlüssig an einer Stelle des Lochrandes 8 anhängt und in seiner Breite zu seinem freien Ende 9 hin zunimmt. Zum an- deren wird gleichzeitig aus der Wandung 5 des Bauteils 2 her- aus ein Abschnitt in Form einer bezüglich des Lochbutzens 7 formgleich ausgebildeten Lasche 10 in das Innere 11 des Hohl- profils 1 hinein in eine Lage gebogen, in der die Lasche 10 den Lochrand 8 des Hohlprofiles 1 hintergreift. Der Lochbut- zen 7 wie auch die Lasche 10 stehen von den Wandungen 3 und 5 rechtwinklig ab in das Hohlprofil 1 hinein.

Die Form der Lasche 10 und des Lochbutzens 7 kann sehr viel- fältig ausgestaltet sein. Beispielsweise ist eine Trapezform, eine ovale oder kreisförmige Ausbildung, wie letztere in Fig.

1b gezeigt ist, möglich. Wesentlich ist jedoch, dass die La- sche 10 an einer Stelle eine größere Breite besitzt als an ihrem mit der Wandung 5 verbundenen Ende 12, so dass in der rechtwinkligen Biegestellung gegenüber einer vertikalen Hebe- bewegung des Bauteils 2 durch das Hintergreifen des Lochran- des 8 an dieser breiteren Stelle der Lasche 10 ein Widerstand gegeben ist, der eine Abziehsicherung des Bauteils 2 aus dem Hohlprofil 1 gewährleistet. Besonders vorteilhaft sind alle Formen, die vom Ende 12 aus in Richtung des freien Endes 9 sich über einen möglichst großen Abschnitt der Lasche 10 hin- weg stetig verbreitern, da dann zum einen das Bauteil 2 klap- perfrei am Hohlprofil festgelegt ist und zum anderen auch nicht-rechtwinklige Biegestellungen der Lasche 10 eine aus- reichende Fixierung des Bauteils 2 am Hohlprofil 1 in verti- kaler Richtung ermöglichen.

Zur Steigerung der Haltbarkeit der Verbindung weist der Stem- pel 6 auf der dem Ende 12 der Lasche 10 zugewandten Seite ei- ne angeschrägte Seitenwand 13 positiver Steigung auf, mittels derer beim Eintauchen des Stempels 6 in das Loch 14 in Zusam- menwirkung mit dem entgegenwirkenden Innenhochdruck die La- sche 10 mit dem Lochbutzen 7 verpresst wird. Die Verpressung erfolgt derart, dass ein Zurückfedern der Lasche 10 aus der Biegeendstellung verhindert und damit die Einhaltung der ge- wünschten Stellung gewahrt bleibt sowie gleichzeitig eine Entnahme des Bauteils 2 aus dem Hohlprofil 1 durch den ent- standenen hohen Reibschluss zwischen Lochbutzen 7 und Lasche 10-wenn überhaupt-nur sehr schwer möglich ist. Der Stem- pel 6 weist dabei zum Lochen eine am Rand 15 seiner Stirnsei- te 16, mit der die Wandungen 3 und 5 beaufschlagt werden, verlaufende Schneidkante 17 auf, an die sich die Seitenwand 13 anschließt.

Die Lasche 10 kann in mehreren Varianten erzeugt werden. Zum einen kann die Lasche 10 des Bauteils 2 vor dem Einbringen in das Umformwerkzeug vorgeschnitten sein. Dadurch wird die Schneidkante 17, mittels derer der Stempel 6 das Loch 14 wie beschrieben freistanzt, weniger stark beaufschlagt und nützt sich so weniger ab. Zum anderen ist für den Stempel 6 eine geringere Stanzkraft notwendig, was den Aufwand für den An- trieb des Stempels 6 verringert. Zudem wird der Lochbutzen 7 exakter herausgestanzt, da die Schneidkante 17 des Stempels 6 im wesentlichen direkt auf die Wandung 3 des Hohlprofiles 1 trifft. Alternativ kann die Kontur der Lasche 10 des Bauteils 2 vor dem Einbringen in das Umformwerkzeug am Bauteil 2 ange- prägt werden, wodurch der Stempel 6 durch die infolge des Prägens geschaffene Sollbruchstelle lediglich die Lasche 10 aus der Wandung 5 des Bauteils 2 mit geringer Kraft heraus- trennen muss. Es ist jedoch auch denkbar, dass die Lasche 10 mittels des Stempels 6 mit dem Lochbutzen 7 mitgeschnitten wird, was verfahrensökonomisch ist, 2da die Erzeugung von La- sche 10 und Lochbutzen 7 in einem Arbeitsgang erfolgt. Des weiteren entfallen sämtliche die Wandung 5 für das Herausbie- gen der Lasche 10 vorbereitende Vorrichtungen.

In einem weiteren Ausführungsbeispiel nach Fig. 2a kann die Schneidkante 17 des Stempels 6 auch so gestaltet sein, dass sie zum einen zur Bildung der beiden gegenüberliegenden Loch- butzenlängsseiten bzw. ggf. zur Bildung der beiden gegenüber- liegenden Laschenlängsseiten entsprechend seitlich am Rand 15 der Stirnseite 16 verläuft und sich zum anderen zwischen den Endpunkten des seitlichen Verlaufes zusätzlich quer erstreckt (beispielsweise hier mittig angeordnet), so dass sie die bei- den Seiten miteinander verbindet. Dadurch werden bei Beauf- schlagung der Wandungen 3 und 5 durch den Stempel 6 in einem Arbeitsgang zwei Laschen 10a, b und zwei Lochbutzen 7a, b er- zeugt und aus den Wandungen 3,5 des Bauteils 2 und des Hohlprofiles 1 heraus in ihre Fügestellung gebracht, wobei die Laschen 10a, b und Lochbutzen 7a, b in ein gemeinsames Loch 14 hineinstehen und sich jeweils diametral gegenüberliegen.

Die Laschen 10a, b wie auch die Lochbutzen 7a, b weisen dabei eine geradlinige Abschlusskante 18 am freien Ende 9 auf (Fig.

2b). Zur Verdrängung der Laschen 10a, b und der Lochbutzen 7a, b in die Fügestellung schließen sich an den mittigen Ab- schnitt der Stirnseite 16 des Stempels 6 Verdrängungsschrägen 19 an. An diesen Verdrängungsschrägen 19 setzen sich in stei- lerem Winkel die schräg verlaufenden Seitenwände 13 fort.

Durch die beschriebene Erzeugung zweier gegenüberliegender Laschen 10a, b ist eine Lateralverschiebung der jeweiligen La- sche 10a, b und damit eine Trennung des Bauteils 2 vom Hohl- profil 1 durch eine Kombination einer Schubbewegung aus der Biegestellung heraus und einer anschließen vertikalen Abzieh- bewegung nicht mehr möglich, so dass die Fixierung des Bau- teils 2 am Hohlprofil 1 erheblich verbessert wird.

Des weiteren ist es denkbar, die Schneidkante 17 des Stempels 6 so auszubilden, dass drei gleichgroße Lochbutzen 7 und La- schen 10 entstehen, welche an ihrem freien Ende 9 kreisseg- mentartig mit einer Winkelüberspannung von 120° gestaltet sind. Die für eine sichere Abziehsicherung des Bauteils 2 er- forderlichen Hinterschneidungen der Laschen 10 sind dabei im Übergangsbereich der Lasche 10 vom Ende 12 zum Ende 9 hin ausgebildet. Auch bei dieser Schneidkantengestaltung ist eine Lateralverschiebung der Laschen 10 nicht mehr möglich. Mehr als vier Laschen 10 und Lochbutzen 7 pro Loch 14 sollten je- doch nicht ausgebildet werden, da dann die Hinterschneidung der Laschen 10 zu klein für einen ausreichenden Halt des Bau- teils am Hohlprofil 1 werden.

In einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung nach Fig. 3a-c beinhaltet die Herstellungsvorrichtung drei örtlich voneinan- der getrennte Stempel 6a-c (Fig. 3c). Mittels der Stempel 6a-c wird demgemäss aus der Wandung 5 des Bauteils 2 an drei von- einander getrennten Stellen jeweils wenigstens eine Lasche 10 herausgebogen und jeweils wenigstens ein Lochbutzen 7 aus der Wandung 3 des Hohlprofiles 1 ausgeschnitten, wobei die Wan- dung 3 des Hohlprofils 1 lageentsprechend gelocht wird (Fig.

3a und c). Ausgehend von der Erzeugung von nur einer Lasche 10 pro Loch 14 wird durch die Schaffung von zwei gleichges- talteten Löchern 14 und zwei gleichgestalteten Laschen 10c, d, die voneinander räumlich getrennt sind, durch die Stempel 6 a, c erreicht, dass sich das Bauteil 2 auf dem Hohlprofil 1 nicht verdrehen kann. Wie besonders aus den Fig. 3b und c er- sichtlich ist, ist der dritte Stempel 6b bezüglich seiner Re- lativlage zu den anderen beiden Stempeln 6a, c in Umfangsrich- tung um 90° versetzt. Entsprechend sind das dritte Loch, der dritte Lochbutzen und die dritte Lasche 10e bezüglich der Form der anderen beiden Löcher, Lochbutzen und Laschen 10c, d ausgebildet. Durch diesen Versatz der dritten Lasche 10e wird erreicht, dass eine Lateralverschiebung des Bauteils 2 am Hohlprofil 1 unmöglich ist.

Für eine prozesssichere Verbindung bei ebenen Bauteilflächen ist es von Vorteil, wenn das Hohlprofil 1 durch ein Kasten- profil gebildet wird (Fig. 3b). Dadurch erhält das flächige Bauteil 2 schon vor dem Fügen eine saubere Anlage am Hohlpro- fil 1, was für das ungehinderte Schneiden des Lochbutzens 7 und damit auch dem Hineinbiegen der Lasche 10 in das Loch 14 günstig ist. Zur Ausbildung des Hohlprofil 1 als Kastenprofil wird vor dem Fügen im gleichen Umformwerkzeug mittels Innen- hochdruck ein Rohling mit rundem Querschnitt in das Kasten- profil entsprechend der Gravur des Umformwerkzeuges aufgewei- tet. Es sei hierbei noch angemerkt, dass die Ausbildung des flächigen Bauteils 2 nicht nur auf ebene Flächen beschränkt ist. Im Falle unebener Flächen ist es für eine gute Anlage aneinander und die anschließende Beaufschlagung der Wandungen 3 und 5 von Vorteil, das Hohlprofil 1 in geeigneter Weise durch Aufweitung an das Bauteil 2 anzupassen.

Für eine vereinfachte Einbringung des Bauteils 2 und des Hohlprofiles 1 in das Umformwerkzeug sowie zur Vereinfachung der Halterung des Bauteils 1 im Umformwerkzeug ist es denk- bar, das Bauteil 2 am Hohlprofil 1 schon außerhalb des Um- formwerkzeuges in der gewünschten Relativposition zueinander provisorisch beispielsweise durch Kleben vorzufügen. An diese Vorfügeverbindung sind allerdings keinerlei besondere Ansprü- che an eine Haltbarkeit gegenüber mechanischen Belastungen geknüpft.