DE102012109520B4 - Motor vehicle body shell and method for producing the same - Google Patents

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Abstract

Kraftfahrzeugrohbau (10), mit einem ersten Bauteil (11) aus einem Aluminiumwerkstoff an welchem ein zweites Bauteil (12) über eine Schraubverbindung (13) verbunden ist, dadurch gekennzeichnet, dass das zweite Bauteil (12) aus einem Magnesiumwerkstoff gefertigt ist, und dass die Schraubverbindung (13) eine Schraube (14) aus Stahl und eine Unterlegscheibe (15) aus einem Aluminiumwerkstoff umfasst, wobei die Unterlegscheibe (15) zwischen einem Schraubenkopf (16) der Schraube (14) und dem zweiten Bauteil (12) positioniert ist, wobei die Schraube (14) der Schraubverbindung als Flow-Drill Schraube (14) ausgebildet ist, die eine jeweilige Ausnehmung in der Unterlegscheibe (15) und in dem zweiten Bauteil (12) aus dem Magnesiumwerkstoff durchdringt und die in das erste Bauteil (11) aus dem Aluminiumwerkstoff, welches keine derartige Ausnehmung aufweist, derart eingedreht ist, dass ein Schraubenschaft (17) der Schraube (14) das erste Bauteil (11) aus dem Aluminiumwerkstoff vollständig durchdringt.Motor vehicle body shell (10), with a first component (11) made of an aluminum material to which a second component (12) is connected via a screw connection (13), characterized in that the second component (12) is made of a magnesium material, and in that the screw connection (13) comprises a screw (14) made of steel and a washer (15) made of an aluminum material, wherein the washer (15) is positioned between a screw head (16) of the screw (14) and the second component (12), wherein the screw (14) of the screw connection is designed as a flow-drill screw (14) which penetrates a respective recess in the washer (15) and in the second component (12) made of the magnesium material and which is screwed into the first component (11) made of the aluminum material, which does not have such a recess, in such a way that a screw shaft (17) of the screw (14) completely penetrates the first component (11) made of the aluminum material.

Description

Die Erfindung betrifft einen Kraftfahrzeugrohbau nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1 sowie ein Verfahren zum Herstellen desselben.The invention relates to a motor vehicle body shell according to the preamble of claim 1 and a method for producing the same.

Aus der Praxis ist es bekannt, einen Kraftfahrzeugrohbau aus Aluminium zu fertigen. Kraftfahrzeugrohbauten aus Aluminium verfügen gegenüber Kraftfahrzeugrohbauten aus Stahl über ein deutlich geringeres Gewicht.It is known from practice that a vehicle body shell can be made from aluminum. Vehicle bodies made from aluminum are significantly lighter than vehicle bodies made from steel.

Zur weiteren Reduzierung des Gewichts von Kraftfahrzeugen ist es wünschenswert Bauteile des Kraftfahrzeugrohbaus aus einem Magnesiumwerkstoff zu fertigen und mit Bauteilen des Kraftfahrzeugrohbaus, die aus einem Aluminiumwerkstoff gefertigt sind, zu verbinden. Bislang ist es aber nicht möglich, ein Bauteil aus einem Magnesiumwerkstoff und ein Bauteil aus einem Aluminiumwerkstoff unter Ausbildung des Kraftfahrzeugrohbaus unter Gewährleistung eines ausreichenden Korrosionsschutzes miteinander zu verbinden.In order to further reduce the weight of motor vehicles, it is desirable to manufacture components of the vehicle body from a magnesium material and to connect them to components of the vehicle body made from an aluminum material. However, it has not yet been possible to connect a component made from a magnesium material and a component made from an aluminum material to form the vehicle body while ensuring sufficient corrosion protection.

DE 196 09 684 A1 offenbart die Verbindung von zwei Bauteilen über eine Schraubverbindung. Es ist offenbart, dass über eine Schraube aus Stahl ein scheibenartiger Grundkörper aus Aluminium mit einem Bauteil aus einem Magnesiumwerkstoff kombiniert werden kann. DE 196 09 684 A1 discloses the connection of two components via a screw connection. It is disclosed that a disk-like base body made of aluminum can be combined with a component made of a magnesium material via a steel screw.

DE 10 2011114 801 A1 offenbart die Befestigung von zwei Bauteilen über eine Fließformschraube. Die Fließformschraube wird dabei in beide Bauteile eingedreht. EN 10 2011114 801 A1 reveals the fastening of two components using a flow-forming screw. The flow-forming screw is screwed into both components.

DE 100 43 175 A1 und DE 10 2009 056 570 A1 offenbaren weiteren Stand der Technik. EN 100 43 175 A1 and EN 10 2009 056 570 A1 reveal further state of the art.

Hiervon ausgehend liegt der vorliegenden Erfindung die Aufgabe zu Grunde einen neuartigen Kraftfahrzeugrohbau sowie ein Verfahren zum Herstellen desselben zu schaffen.Proceeding from this, the present invention is based on the object of creating a novel motor vehicle body shell and a method for producing the same.

Diese Aufgabe wird durch einen Kraftfahrzeugrohbau gemäß Anspruch 1 gelöst.This object is achieved by a motor vehicle body shell according to claim 1.

Erfindungsgemäß ist das zweite Bauteil, welches an dem ersten Bauteil aus dem Aluminiumwerkstoff befestigt ist, aus einem Magnesiumwerkstoff gefertigt, wobei die Schraubverbindung eine Schraube aus Stahl und eine Unterlegscheibe aus einem Aluminiumwerkstoff umfasst, und wobei die Unterlegscheibe zwischen einem Schraubenkopf der Schraube und dem zweiten Bauteil positioniert ist. Die Schraube der Schraubverbindung ist als Flow-Drill Schraube ausgebildet, die eine jeweilige Ausnehmung in der Unterlegscheibe und in dem zweiten Bauteil aus dem Magnesiumwerkstoff durchdringt und die in das erste Bauteil aus dem Aluminiumwerkstoff, welches keine derartige Ausnehmung aufweist, derart eingedreht ist, dass ein Schraubenschaft der Schraube das erste Bauteil aus dem Aluminiumwerkstoff vollständig durchdringt.According to the invention, the second component, which is fastened to the first component made of the aluminum material, is made of a magnesium material, wherein the screw connection comprises a screw made of steel and a washer made of an aluminum material, and wherein the washer is positioned between a screw head of the screw and the second component. The screw of the screw connection is designed as a flow-drill screw which penetrates a respective recess in the washer and in the second component made of the magnesium material and which is screwed into the first component made of the aluminum material, which does not have such a recess, in such a way that a screw shaft of the screw completely penetrates the first component made of the aluminum material.

Mit der vorliegenden Erfindung wird ein Kraftfahrzeugrohbau vorgeschlagen, bei welchem ein Bauteil aus einem Aluminiumwerkstoff mit einem Bauteil aus einem Magnesiumwerkstoff verbunden ist, nämlich über eine Schraubverbindung, die eine Schraube aus Stahl und eine Unterlegscheibe aus einem Aluminiumwerkstoff umfasst, wobei die Unterlegscheibe zwischen dem Schraubenkopf der Schraube aus Stahl und dem zweiten Bauteil aus dem Magnesiumwerkstoff positioniert ist. Durch die Verwendung der Unterlegscheibe aus dem Aluminiumwerkstoff kann ein guter Korrosionsschutz zwischen dem zweiten Bauteil aus dem Magnesiumwerkstoff und der Schraube aus Stahl gewährleistet werden. Hierdurch ist es möglich, in einem Kraftfahrzeugrohbau ein Bauteil aus einem Aluminiumwerkstoff mit einem Bauteil aus einem Magnesiumwerkstoff zu verbinden.The present invention proposes a motor vehicle body shell in which a component made of an aluminum material is connected to a component made of a magnesium material, namely via a screw connection that comprises a screw made of steel and a washer made of an aluminum material, wherein the washer is positioned between the screw head of the screw made of steel and the second component made of the magnesium material. By using the washer made of the aluminum material, good corrosion protection can be ensured between the second component made of the magnesium material and the screw made of steel. This makes it possible to connect a component made of an aluminum material to a component made of a magnesium material in a motor vehicle body shell.

Das erfindungsgemäße Verfahren zum Herstellen des Kraftfahrzeugrohbaus ist in Anspruch 4 definiert.The method according to the invention for producing the motor vehicle body shell is defined in claim 4.

Vorzugsweise werden die Schraube aus Stahl und die Unterlegscheibe aus dem Aluminiumwerkstoff den miteinander zu verbindenden Bauteilen getrennt zugeführt, wobei die Schraube und die Unterlegscheibe erst unmittelbar vor dem Ausbilden der Schraubverbindung zusammengeführt werden. Durch das getrennte Zuführen von Schraube und Unterlegscheibe zu den zu verbindenden Bauteilen ist eine optimale Handhabung der Schraube und der Unterlegscheibe gewährleistet. Gegenüber einer Lösung, bei welcher Schraube und Unterlegscheibe als Einheit im Sinne einer Kombischraube den zu verbindenden Bauteilen zugeführten werden, kann durch die getrennte Zuführung von Schraube und Unterlegscheibe einerseits ein Verkippen von Schraube und Unterlegscheibe beim Zuführen derselben den zu verbindenden Bauteilen vermieden werden, andererseits wird eine Beschädigungsgefahr der Unterlegscheibe aus dem Aluminiumwerkstoff bei der Ausbildung der Schraubverbindung vermieden, da der Schraubenkopf der Schraube erst unmittelbar vor dem Ausbilden der Schraubverbindung die Unterlegscheibe kontaktiert.Preferably, the steel screw and the aluminum washer are fed separately to the components to be joined, with the screw and washer only being brought together immediately before the screw connection is formed. Feeding the screw and washer separately to the components to be joined ensures optimal handling of the screw and washer. Compared to a solution in which the screw and washer are fed to the components to be joined as a unit in the sense of a combination screw, feeding the screw and washer separately can, on the one hand, prevent the screw and washer from tipping over when they are fed to the components to be joined, and, on the other hand, avoid any risk of damage to the aluminum washer when the screw connection is formed, since the screw head of the screw only comes into contact with the washer immediately before the screw connection is formed.

Bevorzugte Weiterbildungen der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen und der nachfolgenden Beschreibung. Ausführungsbeispiele der Erfindung werden, ohne hierauf beschränkt zu sein, an Hand der Zeichnung näher erläutert. Dabei zeigen:

  • 1 einen schematisierten Querschnitt durch einen Bereich eines erfindungsgemäßen Kraftfahrzeugrohbaus;
  • 2 einen Querschnitt durch ein Detail einer Vorrichtung zum Herstellen des Kraftfahrzeugrohbaus; und
  • 3 einen gegenüber 2 um 90° gedrehten Querschnitt durch das Detail der 2.
Preferred developments of the invention emerge from the dependent claims and the following description. Exemplary embodiments of the invention are explained in more detail with reference to the drawing, without being limited thereto. In the drawing:
  • 1 a schematic cross-section through a region of a motor vehicle body shell according to the invention;
  • 2 a cross-section through a detail of a device for producing the motor vehicle body shell; and
  • 3 one opposite 2 90° rotated cross section through the detail of the 2 .

Die vorliegende Erfindung betrifft einen Kraftfahrzeugrohbau 10 eines Kraftfahrzeugs und ein Verfahren zum Herstellen eines solchen Kraftfahrzeugrohbaus 10.The present invention relates to a motor vehicle body shell 10 of a motor vehicle and a method for producing such a motor vehicle body shell 10.

1 zeigt schematisiert einen Ausschnitt aus einem Kraftfahrzeugrohbau 10 eines Kraftfahrzeugs im Bereich eines ersten Bauteils 11 aus einem Aluminiumwerkstoff und eines mit dem ersten Bauteil 11 verbundenen zweiten Bauteils 12 aus einem Magnesiumwerkstoff. 1 shows a schematic view of a section of a motor vehicle body shell 10 of a motor vehicle in the region of a first component 11 made of an aluminum material and a second component 12 made of a magnesium material connected to the first component 11.

Die beiden Bauteile 11 und 12 des Kraftfahrzeugrohbaus 10 sind über eine Schraubverbindung 13, die eine Schraube 14 und eine Unterlegscheibe 15 umfasst, lösbar miteinander verbunden sind.The two components 11 and 12 of the vehicle body shell 10 are detachably connected to one another via a screw connection 13 which comprises a screw 14 and a washer 15.

Zusätzlich zu dieser Schraubverbindung 13 kann zwischen den beiden Bauteilen 11 und 12 noch eine Klebverbindung ausgebildet sein, welche die Verbindung unlösbar macht.In addition to this screw connection 13, an adhesive connection can be formed between the two components 11 and 12, which makes the connection inseparable.

Das erste Bauteil 11 ist, wie bereits ausgeführt, aus einem Aluminiumwerkstoff 11 gefertigt. Das zweite Bauteil 12 ist hingegen aus einem Magnesiumwerkstoff gefertigt.The first component 11 is, as already stated, made of an aluminum material 11. The second component 12, on the other hand, is made of a magnesium material.

Bei der Schraube 14, die der Ausbildung der Schraubverbindung 13 dient, handelt es sich um eine sogenannte Flow-Drill Schraube aus Stahl, deren Schraubenkopf 16 und Schraubenschaft 17 aus Stahl gefertigt sind. Die Schraube 14 aus Stahl ist vorzugsweise mit einem Zinkwerkstoff beschichtet.The screw 14, which serves to form the screw connection 13, is a so-called flow-drill screw made of steel, the screw head 16 and screw shaft 17 of which are made of steel. The screw 14 made of steel is preferably coated with a zinc material.

Die Unterlegscheibe 15 der Schraubverbindung 13 ist aus einem Aluminiumwerkstoff gefertigt, wobei die Unterlegscheibe 15 zwischen dem Schraubenkopf 16 der Schraube 14 aus Stahl und dem zweiten Bauteil 12 aus dem Magnesiumwerkstoff positioniert ist. Über die Unterlegscheibe 15 aus Aluminium kann ein guter Korrosionsschutz zwischen dem zweiten Bauteil 12 aus dem Magnesiumwerkstoff und der Schraube 14 aus Stahl gewährleistet werden.The washer 15 of the screw connection 13 is made of an aluminum material, with the washer 15 being positioned between the screw head 16 of the steel screw 14 and the second component 12 made of the magnesium material. The aluminum washer 15 can ensure good corrosion protection between the second component 12 made of the magnesium material and the steel screw 14.

Zum Herstellen eines solchen Kraftfahrzeugrohbaus 10 werden zunächst das erste Bauteil 11 aus dem Aluminiumwerkstoff und das zweite Bauteil 12 aus dem Magnesiumwerkstoff bereitgestellt. Ebenso werden eine Schraube 14 aus Stahl und eine Unterlegscheibe 15 aus einem Aluminiumwerkstoff bereitgestellt.To produce such a motor vehicle body shell 10, the first component 11 made of aluminum material and the second component 12 made of magnesium material are first provided. A screw 14 made of steel and a washer 15 made of aluminum material are also provided.

Anschließend werden das erste Bauteil 11 aus dem Aluminiumwerkstoff und das zweite Bauteil 12 aus dem Magnesiumwerkstoff über eine Schraubverbindung 13 unter Verwendung der Schraube 14 und der Unterlegscheibe 15 miteinander verbunden. Die Unterlegscheibe 15 aus dem Aluminiumwerkstoff wird zwischen dem Schraubenkopf 16 der Schraube 14 aus Stahl und dem zweiten Bauteil 12 aus dem Magnesiumwerkstoff positioniert.The first component 11 made of aluminum material and the second component 12 made of magnesium material are then connected to one another via a screw connection 13 using the screw 14 and the washer 15. The washer 15 made of aluminum material is positioned between the screw head 16 of the screw 14 made of steel and the second component 12 made of magnesium material.

Bei der Ausbildung des Kraftfahrzeugrohbaus 10 werden die Schraube 14 und die Unterlegscheibe 15 den miteinander zu verbindenden Bauteilen 11 und 12 getrennt zugeführt und erst unmittelbar vor dem Ausbilden der Schraubverbindung 13 zusammengeführt. Durch diese zunächst getrennte Handhabung von Schraube 14 und Unterlegscheibe 15 kann gewährleistet werden, dass die Schraube 14 und die Unterlegscheibe 15 bei der Ausbildung der Schraubverbindung nicht verkippen. Weiterhin wird eine Beschädigungsgefahr für die Unterlegscheibe 15 bei der Ausbildung der Schraubverbindung 13 vermieden.When forming the vehicle body shell 10, the screw 14 and the washer 15 are fed separately to the components 11 and 12 to be connected and are only brought together immediately before the screw connection 13 is formed. By initially handling the screw 14 and the washer 15 separately, it can be ensured that the screw 14 and the washer 15 do not tilt when the screw connection is formed. Furthermore, the risk of damage to the washer 15 when the screw connection 13 is formed is avoided.

Die Schraube 14 aus Stahl ist als sogenannte Flow-Drill Schraube ausgeführt. Bei der Ausbildung der Schraubverbindung 13 zwischen den beiden Bauteilen 11 und 12 über eine sogenannte Flow-Drill Schraube 14 wird so vorgegangen, dass ein zweites Bauteil 12 aus dem Magnesiumwerkstoff bereitgestellt wird, welches eine Ausnehmung aufweist. Das bereitgestellte erste Bauteil 11 aus dem Aluminiumwerkstoff, welches mit dem zweiten Bauteil 12 aus dem Magnesiumwerkstoff zu verbinden ist, weist keine entsprechende Ausnehmung auf.The screw 14 made of steel is designed as a so-called flow-drill screw. When forming the screw connection 13 between the two components 11 and 12 using a so-called flow-drill screw 14, a second component 12 made of the magnesium material is provided, which has a recess. The first component 11 made of the aluminum material, which is to be connected to the second component 12 made of the magnesium material, does not have a corresponding recess.

Um nun die Schraubverbindung 13 auszubilden, wird zunächst die Schraube 14, deren Schraubenschaft 17 das Aluminiumbauteil 11 kontaktiert und die Ausnehmung im Magnesiumbauteil 12 durchdringt, mit einer hohen Drehzahl angetrieben, um so das Aluminiumbauteil 11 durch Kontakt mit dem Schraubenschaft 17 aus Stahl aufzuschmelzen.In order to form the screw connection 13, the screw 14, the screw shaft 17 of which contacts the aluminum component 11 and penetrates the recess in the magnesium component 12, is first driven at a high speed in order to melt the aluminum component 11 through contact with the screw shaft 17 made of steel.

Dann, wenn dies in ausreichendem Maß geschehen ist, wird der Schraubenschaft 17 durch eine translatorische Bewegung unter Reduzierung der Drehzahl der Schraube 14 in das erste Bauteil 11 aus dem Aluminiumwerkstoff eingedreht, nämlich derart, dass der Schraubenschaft 17 das erste Bauteil 11 aus dem Aluminiumwerkstoff vollständig durchdringt. Dadurch werden die Bauteile 11 und 12 über die Flow-Drill Schraube 14 miteinander verbunden.Then, when this has been done sufficiently, the screw shaft 17 is screwed into the first component 11 made of the aluminum material by a translatory movement while reducing the speed of the screw 14, namely in such a way that the screw shaft 17 completely penetrates the first component 11 made of the aluminum material. The components 11 and 12 are thereby connected to one another via the flow drill screw 14.

Da der Schraubenkopf der Schraube 14 aus Stahl erst kurz vor Ausbildung der Schraubverbindung auf die Unterlegscheibe 15 aus dem Aluminiumwerkstoff gedrückt wird, also dann, wenn nach ausreichendem Aufschmelzen des ersten Bauteils 11 aus dem Aluminiumwerkstoff die Schraube 14 bei reduzierter Drehzahl in das erste Bauteil 11 aus dem Aluminiumwerkstoff eingedreht wird, kann eine Beschädigungsgefahr für die Unterlegscheibe 15 aus dem Aluminiumwerkstoff vermieden werden.Since the screw head of the steel screw 14 is only made shortly before the screw connection is formed If the pressure is pressed onto the washer 15 made of the aluminum material, that is to say when the screw 14 is screwed into the first component 11 made of the aluminum material at a reduced speed after the first component 11 made of the aluminum material has melted sufficiently, a risk of damage to the washer 15 made of the aluminum material can be avoided.

Das Verfahren kann unter Verwendung der in 2 und 3 gezeigten Vorrichtung durchgeführt werden, wobei 2 und 3 zwei um 90° zueinander versetzte, schematisierte Querschnitte durch ein Detail einer solchen Vorrichtung zum Herstellen eines Kraftfahrzeugrohbaus 10 zeigen.The method can be carried out using the 2 and 3 shown device, whereby 2 and 3 show two schematic cross-sections, offset by 90° to each other, through a detail of such a device for producing a motor vehicle body shell 10.

So zeigen 2 und 3 eine Handhabungseinrichtung 18 zum Ausbilden der Schraubverbindung 13 zwischen dem ersten Bauteil 11 aus dem Aluminiumwerkstoff und dem zweiten Bauteil 12 aus dem Magnesiumwerkstoff unter Verwendung einer Schraube 14 aus Stahl und einer Unterlegscheibe 15 aus einem Aluminiumwerkstoff, wobei die Handhabungseinrichtung 18 ein klinkenartiges Führungselement 19 umfasst.How to show 2 and 3 a handling device 18 for forming the screw connection 13 between the first component 11 made of the aluminum material and the second component 12 made of the magnesium material using a screw 14 made of steel and a washer 15 made of an aluminum material, wherein the handling device 18 comprises a pawl-like guide element 19.

Dem klinkenartigen Führungselement 19 sind die Schraube 14 und die Unterlegscheibe 15 getrennt zuführbar, um zunächst die Schraube 14 und Unterlegscheibe 15 getrennt voneinander handzuhaben und erst kurz vor Ausbildung der eigentlichen Schraubverbindung 13 zusammenzuführen.The screw 14 and the washer 15 can be fed separately to the pawl-like guide element 19 in order to initially handle the screw 14 and the washer 15 separately from one another and only bring them together shortly before the actual screw connection 13 is formed.

Das klinkenartige Führungselement 19 verfügt über einen ersten Führungsabschnitt 20 zur Aufnahme und Führung der Schraube 14 sowie über einen zweiten Führungsabschnitt 21 zur Aufnahme und Führung der Unterlegscheibe 15.The pawl-like guide element 19 has a first guide section 20 for receiving and guiding the screw 14 and a second guide section 21 for receiving and guiding the washer 15.

Das klinkenartige Führungselement 19 ist von einem in 2 und 3 gezeigten ersten Zustand, in welchem dasselbe die Schraube 14 und die Unterlegscheibe 15 getrennt hält, durch Verschwenken relativ zueinander verschwenkbarer Halter 22 und 23 des Führungselements 19 in einen zweiten Zustand überführbar, in welchem dasselbe die Vereinigung von Schraube 14 und Unterlegscheibe 15 zulässt.The pawl-like guide element 19 is supported by a 2 and 3 shown first state, in which it holds the screw 14 and the washer 15 separately, can be converted by pivoting holders 22 and 23 of the guide element 19 which can be pivoted relative to one another into a second state in which it allows the union of screw 14 and washer 15.

2 kann entnommen werden, dass die beiden Halter 22 und 23 des klinkenartigen Führungselements 19 jeweils an einem Gelenk 24 bzw. 25 schwenkbar gelagert sind und durch Verlagerung im Sinne der Pfeile 26 vom ersten Zustand in den zweiten Zustand überführt werden können. 2 It can be seen that the two holders 22 and 23 of the pawl-like guide element 19 are each pivotally mounted on a joint 24 or 25 and can be transferred from the first state to the second state by displacement in the direction of the arrows 26.

Wie 3 zeigt, verfügt die Vorrichtung zusätzlich zu der Handhabungseinrichtung 18 über eine Scheibenzuführung 27, über welche Unterlegscheiben 15 im ersten Zustand des klinkenartigen Führungselements 18 dem zweiten Führungsabschnitt 21 desselben zugeführt werden können. In 3 sind insgesamt drei Unterlegscheiben 15 gezeigt, wobei eine derselben im zweiten Führungsabschnitt 21 des klinkenartigen Führungselements 19 aufgenommen ist und die beiden anderen sich noch im Bereich der Scheibenzuführung 27 befinden. Die Zuführrichtung der Unterlegscheiben 15 über die Scheibenzuführung 27 ist durch Pfeile 28 visualisiert.How 3 shows, the device has, in addition to the handling device 18, a disk feed 27, via which washers 15 can be fed to the second guide section 21 of the pawl-like guide element 18 in the first state of the same. In 3 A total of three washers 15 are shown, one of which is accommodated in the second guide section 21 of the pawl-like guide element 19 and the other two are still located in the area of the washer feed 27. The feed direction of the washers 15 via the washer feed 27 is visualized by arrows 28.

Die Schrauben 14 sind der Handhabungseinrichtung 18 über eine Schraubenzuführung 29 zuführbar. Dann, wenn eine Schraube 14 dem ersten Führungsabschnitt 20 des klinkenartigen Führungselements 19 über die Schraubenzuführung 29 zugeführt wurde, verschwenkt die Schraubenzuführung 29 im Sinne des Pfeils 30, nämlich von der Handhabungseinrichtung 18 weg, so dass dann eine nicht gezeigte Einrichtung die Schraube 14 zur Ausbildung der Schraubverbindung auf entsprechende Drehzahlen beschleunigen kann.The screws 14 can be fed to the handling device 18 via a screw feed 29. When a screw 14 has been fed to the first guide section 20 of the pawl-like guide element 19 via the screw feed 29, the screw feed 29 pivots in the direction of the arrow 30, namely away from the handling device 18, so that a device (not shown) can then accelerate the screw 14 to the appropriate speeds to form the screw connection.

Die Zuführung einer Schraube 14 über die Schraubenzuführung 29 in den Bereich des ersten Führungsabschnitts 20 des klinkenartigen Führungselements erfolgt erst dann, wenn bereits eine Unterlegscheibe 15 über die Scheibenzuführung 27 dem zweiten Führungsabschnitt 27 des klinkenartigen Führungselements 19 zugeführt wurde.The feeding of a screw 14 via the screw feed 29 into the area of the first guide section 20 of the pawl-like guide element only takes place when a washer 15 has already been fed via the washer feed 27 to the second guide section 27 of the pawl-like guide element 19.

Wie bereits ausgeführt, erfolgt die Zuführung von Unterlegscheibe 15 und Schraube 14 in den Bereich des klinkenartigen Führungselements 19 dann, wenn das klinkenartige Führungselement 19 den ersten Zustand einnimmt, in welchem dasselbe die Schraube 14 und Unterlegscheibe 15 getrennt hält.As already explained, the washer 15 and screw 14 are fed into the area of the pawl-like guide element 19 when the pawl-like guide element 19 assumes the first state in which it keeps the screw 14 and washer 15 separated.

Im ersten Zustand des Führungselements 18 ist die Unterlegscheibe 15 dem zweiten Führungsabschnitt 21 des klinkenartigen Führungselements 19 über die Scheibenzuführung 27 zeitlich vor der Zuführung der Schraube 14 zum ersten Führungsabschnitt 20 zuführbar, wobei im ersten Zustand des Führungselements 18 die Schraube 14 dem ersten Führungsabschnitt 20 des klinkenartigen Führungselements 19 über die Schraubenzuführung 29 seitlich nach der Zuführung der Unterlegscheibe 15 zum zweiten Führungsabschnitt 21 zuführbar ist.In the first state of the guide element 18, the washer 15 can be fed to the second guide section 21 of the pawl-like guide element 19 via the washer feed 27 before the screw 14 is fed to the first guide section 20, wherein in the first state of the guide element 18, the screw 14 can be fed to the first guide section 20 of the pawl-like guide element 19 via the screw feed 29 laterally after the washer 15 is fed to the second guide section 21.

Ein gegebenenfalls vorhandener Niederhalter 31 dient der exakten Ausrichtung der Handhabungseinrichtung 19 relativ zu den miteinander zu verbinden Bauteilen.A hold-down device 31, if present, serves for the exact alignment of the handling device 19 relative to the components to be connected to one another.

Dann, wenn im Sinne der 2 und 3 sowohl eine Unterlegscheibe 15 als auch eine Schraube 14 dem klinkenartigen Führungselement 19 im ersten Zustand desselben unter Trennung von Unterlegscheibe 15 und Schraube 14 zugeführt wurden, wird durch eine nicht gezeigte Vorrichtung die Schraubenzuführung 29 verschwenkt und die Schraube 14 ohne Kontakt mit der Unterlegscheibe 15 auf hohe Drehzahl beschleunigt, um, wie oben bereits ausgeführt, das erste Bauteil 11 aus Aluminium in einem solchen Abschnitt, in welchem die Schraubverbindung 13 ausgebildet werden soll, anzuschmelzen.Then, if in the sense of 2 and 3 both a washer 15 and a screw 14 to the pawl-like guide element 19 in the first state thereof with separation of washer washer 15 and screw 14, the screw feed 29 is pivoted by a device not shown and the screw 14 is accelerated to high speed without contact with the washer 15 in order to, as already explained above, melt the first component 11 made of aluminum in a section in which the screw connection 13 is to be formed.

Erst dann, wenn dies in ausreichendem Maß geschehen ist und die Drehzahl der Schraube 14 reduziert wurde, wird durch diese Einrichtung die Schraube 14 translatorisch in das erste Bauteil 11 aus dem Aluminiumwerkstoff eingedreht, wobei in 2 und 3 die Schraube 14 translatorisch nach unten verlagert wird, nämlich derart, dass hierbei passiv die beiden Halter 22 und 23 des klinkenartigen Führungselements 19 im Sinne der Pfeile 26 verschwenkt werden, so dass dann die Schraube 14 weiter in die Unterlegscheibe 15 eingeführt und die Unterlegscheibe 15 sowie die Schraube 14 durch Überführen des klinkenartigen Führungselements 18 vom ersten Zustand in den zweiten Zustand freigegeben werden, so dass dieselben dann bei Ausbildung der Schraubverbindung 13 vereinigt werden können.Only when this has been done sufficiently and the speed of the screw 14 has been reduced, the screw 14 is screwed translationally into the first component 11 made of the aluminum material by this device, whereby 2 and 3 the screw 14 is displaced translationally downwards, namely in such a way that the two holders 22 and 23 of the pawl-like guide element 19 are passively pivoted in the direction of the arrows 26, so that the screw 14 is then inserted further into the washer 15 and the washer 15 and the screw 14 are released by transferring the pawl-like guide element 18 from the first state to the second state, so that they can then be combined when the screw connection 13 is formed.

Dabei kommt dann letztendlich die Unterlegscheibe 15 aus einem Aluminiumwerkstoff zwischen dem Schraubenkopf der Schraube 14 aus Stahl und dem zweiten Bauteil 12 aus dem Magnesiumwerkstoff zur Anlage.The washer 15 made of an aluminum material then ultimately comes into contact between the screw head of the screw 14 made of steel and the second component 12 made of the magnesium material.

Wie in 2 und 3 gezeigt, ist der erste Führungsabschnitt 20 des klinkenartigen Führungselements 19, welcher der Aufnahme und Führung der Schraube 14 dient, vorzugsweise trichterartig bzw. im Querschnitt rampenartig konturiert. Hierdurch kann bei translatorischer Verlagerung der Schraube 14 das Verschwenken der beiden Halter 22 und 23 im Sinne der Pfeile 26 zur Überführung des klinkenartigen Führungselements vom ersten Zustand in den zweiten Zustand desselben einfach gewährleistet werden.As in 2 and 3 As shown, the first guide section 20 of the pawl-like guide element 19, which serves to receive and guide the screw 14, is preferably contoured in a funnel-like manner or with a ramp-like cross-section. This makes it easy to ensure that the two holders 22 and 23 pivot in the direction of the arrows 26 when the screw 14 is displaced in a translational manner in order to transfer the pawl-like guide element from its first state to its second state.

Mit Hilfe der Vorrichtung werden demnach die Schraube 14 aus Stahl und die Unterlegscheibe 15 aus dem Aluminiumwerkstoff automatisiert und getrennt voneinander der Handhabungseinrichtung 18 zugeführt, wobei die Vereinigung von Schraubenkopf und Unterlegscheibe und damit ein Kontaktaufbau zwischen Schraube 14 und Unterlegscheibe 15 erst kurz vor Beendigung der Ausbildung der Schraubverbindung 13 zwischen den miteinander zu verbindenden Bauteilen 11 und 12 erfolgt. Hierdurch kann eine Beschädigungsgefahr für die Unterlegscheibe 15 aus Aluminium bei der Ausbildung der Schraubverbindung 13 vermieden werden.With the aid of the device, the screw 14 made of steel and the washer 15 made of aluminum material are automatically and separately fed to the handling device 18, whereby the union of the screw head and washer and thus the establishment of contact between the screw 14 and washer 15 only takes place shortly before the completion of the formation of the screw connection 13 between the components 11 and 12 to be connected. This can prevent any risk of damage to the washer 15 made of aluminum during the formation of the screw connection 13.

Durch die getrennte Handhabung von Unterlegscheibe 15 und Schraube 14 wird weiterhin eine Verkippgefahr für Schraube 14 und Unterlegscheibe 15 bei der Ausbildung der Schraubverbindung 13 vermieden. Dies liegt unter anderem darin begründet, dass bedingt dadurch, dass ausschließlich der Schraubenkopf 16 der Schraube 14 für die Überführung des klinkenartigen Führungselements 19 vom ersten Zustand in den zweiten Zustand verantwortlich ist, ein Klinkenöffnungswinkel klein gehalten werden kann, da der Durchmesser des Schraubenkopfs 16 der Schraube 14 kleiner ist als der Durchmesser der Unterlegscheibe 15. Eine gemeinsame Handhabung von Unterlegscheibe 15 und Schraube 14 würde zu größeren Klinkenöffnungswinkeln und damit zu einer Verkippgefahr führen.By handling the washer 15 and screw 14 separately, a risk of tipping over for the screw 14 and the washer 15 when forming the screw connection 13 is avoided. This is due, among other things, to the fact that, since only the screw head 16 of the screw 14 is responsible for transferring the latch-like guide element 19 from the first state to the second state, a latch opening angle can be kept small, since the diameter of the screw head 16 of the screw 14 is smaller than the diameter of the washer 15. Handling the washer 15 and screw 14 together would lead to larger latch opening angles and thus to a risk of tipping over.

Ferner ist es durch entsprechende Ansteuerung der Scheibenzuführung 27 möglich, wechselweise Schraubverbindungen 13 mit und ohne Unterlegscheibe 15 auszubilden.Furthermore, by appropriately controlling the washer feed 27, it is possible to alternately form screw connections 13 with and without washer 15.

Claims (6)

Kraftfahrzeugrohbau (10), mit einem ersten Bauteil (11) aus einem Aluminiumwerkstoff an welchem ein zweites Bauteil (12) über eine Schraubverbindung (13) verbunden ist, dadurch gekennzeichnet, dass das zweite Bauteil (12) aus einem Magnesiumwerkstoff gefertigt ist, und dass die Schraubverbindung (13) eine Schraube (14) aus Stahl und eine Unterlegscheibe (15) aus einem Aluminiumwerkstoff umfasst, wobei die Unterlegscheibe (15) zwischen einem Schraubenkopf (16) der Schraube (14) und dem zweiten Bauteil (12) positioniert ist, wobei die Schraube (14) der Schraubverbindung als Flow-Drill Schraube (14) ausgebildet ist, die eine jeweilige Ausnehmung in der Unterlegscheibe (15) und in dem zweiten Bauteil (12) aus dem Magnesiumwerkstoff durchdringt und die in das erste Bauteil (11) aus dem Aluminiumwerkstoff, welches keine derartige Ausnehmung aufweist, derart eingedreht ist, dass ein Schraubenschaft (17) der Schraube (14) das erste Bauteil (11) aus dem Aluminiumwerkstoff vollständig durchdringt.Motor vehicle body shell (10), with a first component (11) made of an aluminum material to which a second component (12) is connected via a screw connection (13), characterized in that the second component (12) is made of a magnesium material, and in that the screw connection (13) comprises a screw (14) made of steel and a washer (15) made of an aluminum material, wherein the washer (15) is positioned between a screw head (16) of the screw (14) and the second component (12), wherein the screw (14) of the screw connection is designed as a flow-drill screw (14) which penetrates a respective recess in the washer (15) and in the second component (12) made of the magnesium material and which is screwed into the first component (11) made of the aluminum material, which does not have such a recess, in such a way that a screw shaft (17) of the screw (14) completely penetrates the first component (11) made of the aluminum material. Kraftfahrzeugrohbau (10) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Schraube (14) aus Stahl mit einem Zinkwerkstoff beschichtet ist.Vehicle body shell (10) after Claim 1 , characterized in that the screw (14) made of steel is coated with a zinc material. Kraftfahrzeugrohbau (10) nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das erste Bauteil (11) aus dem Aluminiumwerkstoff und das zweite Bauteil (12) aus dem Magnesiumwerkstoff weiterhin über eine Klebverbindung verbunden sind.Vehicle body shell (10) after Claim 1 or 2 , characterized in that the first component (11) made of the aluminum material and the second component (12) made of the magnesium material are further connected via an adhesive connection. Verfahren zum Herstellen eines Kraftfahrzeugrohbaus (10) nach einem der Ansprüche 1 bis 3, mit folgenden Schritten: Bereitstellen eines ersten Bauteils (11) aus einem Aluminiumwerkstoff ohne Ausnehmung für eine Schraube (14); Bereitstellen eines zweiten Bauteils (12) aus einem Magnesiumwerkstoff mit einer Ausnehmung für die Schraube (14); Bereitstellen einer als Flow-Drill Schraube (14) ausgebildeten Schraube (14) aus Stahl und einer Unterlegscheibe (15) aus einem Aluminiumwerkstoff mit einer Ausnehmung für die Schraube (14); Verbinden des ersten Bauteils (11) und des zweiten Bauteils (12) über die Flow-Drill Schraube (14) unter Ausbildung einer Schraubverbindung (13), indem die Flow-Drill Schraube (14), nämlich ein Schraubenschaft (17) derselben in das erste Bauteil (11) aus dem Aluminiumwerkstoff unter vollständiger Durchdringung desselben eingedreht wird.Method for producing a motor vehicle body shell (10) according to one of the Claims 1 until 3 , with the following steps: Providing a first component (11) made of an aluminum material without a recess for a screw (14); providing a second component (12) made of a magnesium material with a recess for the screw (14); providing a screw (14) made of steel and designed as a flow-drill screw (14) and a washer (15) made of an aluminum material with a recess for the screw (14); connecting the first component (11) and the second component (12) via the flow-drill screw (14) to form a screw connection (13) by screwing the flow-drill screw (14), namely a screw shaft (17) thereof, into the first component (11) made of the aluminum material, completely penetrating it. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Flow-Drill Schraube (14) und die Unterlegscheibe (15) den Bauteilen (11, 12) getrennt zugeführt und erst unmittelbar vor dem Ausbilden der Schraubverbindung (13) zusammengeführt werden.Procedure according to Claim 4 , characterized in that the flow drill screw (14) and the washer (15) are fed separately to the components (11, 12) and are only brought together immediately before the formation of the screw connection (13). Verfahren nach Anspruch 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, dass das erste Bauteil (11) und das zweite Bauteil (12) vor Ausbildung der Schraubverbindung (13) über eine Klebverbindung verbunden werden.Procedure according to Claim 4 or 5 , characterized in that the first component (11) and the second component (12) are connected via an adhesive connection before the screw connection (13) is formed.
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