Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Herstellen einer Rahmenstruktur mit mindestens zwei Hohlprofilele¬ menten, wie es bspw. aus der US 6 302 478 bekannt ist.

Bei dem bekannten Verfahren werden zwei Hohlprofilele¬ mente bspw. in Form eines T-Stoßes miteinander ver¬ schweißt, wobei in eines der Hohlprofilelemente im Be- reich einer Verbindungsstelle ein Ausschnitt einge¬ bracht wird, dessen Größe der Außenkontur eines zweiten Hohlprofilelements entspricht, und beide Teile werden im Bereich der Verbindungsstelle miteinander ver¬ schweißt. Aufgrund der unvermeidlichen Toleranzen, die bei der Herstellung der Hohlprofilelemente und der er¬ forderlichen Ausschnitte im Bereich der Verbindungs¬ stellen existieren, lassen sich die Schweißverbindungen nicht immer mit der erforderlichen Präzision und Fe¬ stigkeit herstellen, so daß die bekannten Rahmenstruk- turen in dieser Hinsicht noch verbesserungsbedürftig sind.

Die Aufgabe der Erfindung besteht darin, ein Verfahren zum Herstellen einer Rahmenstruktur mit mindestens zwei Hohlprofilelementen dahingehend zu verbessern, daß ein besonders kleiner Fügespalt im Bereich der Verbindungs¬ stellen entsteht, um präzise Schweißverbindungen her¬ stellen und insbesondere das Laserschweißverfahren ein¬ setzen zu können. Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch ein Verfahren zum Herstellen einer Rahmenstruktur mit mindestens zwei Hohlprofilelementen gelöst, mit den Schritten:

a) Bereitstellen einer ersten Teilstruktur, die mindestens ein erstes Hohlprofilelement und an diesem mindestens eine Verbindungsstelle auf¬ weist, und Fixieren in einer vorgegebenen Monta¬ geposition,

b) Bereitstellen einer zweiten Teilstruktur, die mindestens ein zweites Hohlprofilelement und an diesem mindestens eine weitere Verbindungsstelle aufweist,

c) Bestimmen mindestens einer Verbindungstoleranz zwischen mindestens einem Paar benachbarter Ver- bindungssteilen,

d) Bearbeiten mindestens einer Verbindungsstelle, falls die Verbindungstoleranz nicht in einem für Laserschweißen üblichen Bereich liegt, um die Verbindungstoleranz innerhalb dieses Bereichs zu bringen, und

e) Fügen der mindestens zwei Verbindungsstellen durch Laserschweißen.

Es kann vorgesehen sein, daß die erste Teilstruktur aus einem Hohlprofilelement besteht, insbesondere einer A- Säule einer Kraftfahrzeugkarosserie, oder alternativ, daß sie aus mehreren zusammengeschobenen oder miteinan¬ der verschweißten Hohlprofilelementen besteht.

Insbesondere kann vorgesehen sein, daß die erste Teil¬ struktur eine A-Säule und einen Längsträger, oder eine A-Säule, einen vorderen und einen mittleren Längsträger einer Kraftfahrzeugkarosserie aufweist.

Die zweite Teilstruktur kann aus einem Hohlprofilele¬ ment bestehen, insbesondere einer B-Säule einer Kraft¬ fahrzeugkarosserie. Alternativ kann die zweite Teil- struktur aus mehreren zusammengeschobenen oder mitein¬ ander verschweißten Hohlprofilelementen bestehen.

Die Erfindung sieht bevorzugt vor, daß die Verbindungs¬ stellen mindestens einen T- oder I-Stoß und/oder einen Überlappstoß aufweisen.

Es kann vorgesehen sein, daß in Schritt d) die minde¬ stens eine Verbindungsstelle mittels Laser beschnitten wird.

Es kann zweckmäßig sein, wenn vor dem Fügen auch die zweite Teilstruktur in einer vorgegebenen Montageposi- tion fixiert wird.

Eine bevorzugte Ausführungsform der Erfindung zeichnet sich dadurch aus, daß aufeinanderfolgend mehrere Hohl¬ profilelemente aneinander anschließend in jeweils einer Montageposition fixiert werden, wobei jeweils minde- stens eine Verbindungstoleranz bestimmt wird, daß min¬ destens eine Verbindungsstelle bearbeitet wird, falls die Verbindungstoleranz nicht innerhalb des erforderli¬ chen Bereichs liegt, und daß die Hohlprofilelemente in ihrer Montageposition an den Verbindungsstellen laser¬ verschweißt werden.

Zum Erreichen der gewünschten Zusammenbaupräzision so¬ wie für die Qualität der Schweißverbindungen ist es günstig, wenn die Verbindungstoleranz maximal 0,3 mm, insbesondere maximal 0,2 mm und bevorzugt maximal 0,1 mm beträgt.

Die Rahmenstruktur kann ein Seitenwandmodul eines Kraftfahrzeugs, insbesondere eines Cabriolet-Fahrzeugs, sein.

Weitere Vorteile und Merkmale der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden detaillierten Beschreibung eines Ausführungsbeispiels, wobei auf eine Zeichnung Bezug genommen wird, in der

Fig. 1 eine auseinandergezogene Darstellung einer er¬ findungsgemäßen Rahmenstruktur mit ihren ein¬ zelnen Hohlprofilelementen zeigt,

Fig. 2 eine vergrößerte Darstellung einer Verbindungs¬ position der Rahmenstruktur nach Fig. 1 zeigt,

Fig. 3 eine schematische vertikale Schnittansicht ent¬ lang Linie III - III in Fig. 2 zeigt, und

Fig. 4 eine schematische horizontale Schnittansicht entlang IV - IV in Fig. 2 zeigt. Das erfindungsgemäße Verfahren zum Herstellen einer Rahmenstruktur wird nachfolgend anhand der Zeichnungen beschrieben, wobei zunächst auf Fig. 1 Bezug genommen wird, in der eine A-Säule 2, ein vorderer Längsträger 4, ein mittlerer Längsträger 6, eine B-Säule 8 und ein hinterer Längsträger 10 schematisch dargestellt sind, wobei es sich um eine auseinandergezogene Darstellung der herzustellenden Rahmenstruktur handelt.

A-Säule 2 und B-Säule 8 sind in an sich bekannter Weise als Hohlprofilelemente hergestellt, bspw. als gerollte und/oder im Innenhochdruckumformungsverfahren (IHU) geformte Hohlprofilelemente, während es sich bei den Trägern 4, 6 und 10 um einfache Rollprofile handelt, die allerdings bedarfsweise ebenfalls im IHU-Verfahren umgeformt sein können.

Zunächst wird die A-Säule 2 mit Hilfe von nicht darge¬ stellten Fixierlöchern und Aufnahmeflächen in einer Zusammenbauvorrichtung in einer genau vorgegebenen Po¬ sition fixiert. Danach werden der vordere Längsträger 4 und der hintere Längsträger 6 auf die A-Säule 2 in Pfeilrichtung 12 bzw. 14 aufgeschoben und in der aufge¬ schobenen Stellung fixiert.

Fig. 2 erläutert in vergrößerter Darstellung den Auf¬ schiebevorgang des mittleren Längsträgers 6 gegen die A-Säule 2 in Aufschieberichtung 14. Für die Herstellung der gewünschten lasergeschweißten Verbindung weist die A-Säule eine erste Verbindungsstelle 20 auf, die in diesem Fall aus zwei einander gegenüberliegenden seit¬ lichen Verbindungsbereichen 22, wobei Fig. 2 nur einen davon zeigt, und aus einem hinteren Verbindungsbereich 24 besteht, der in Fig. 2 entgegen der Aufschieberich¬ tung 14 weist. Die seitlichen Verbindungsbereiche 22 und der hintere Verbindungsbereich 24 werden jeweils durch Teile der Außenfläche des die A-Säule 2 bildenden Hohlprofilelements gebildet.

Eine zweite Verbindungsstelle 28 befindet sich an dem der A-Säule 2 zugekehrten vorderen Endabschnitt des mittleren Längsträgers 6 und besteht in dem dargestell- ten Beispiel aus zwei seitlichen Verbindungsbereichen 30, 32, die im aufgeschobenen Zustand die beiden seit¬ lichen Verbindungsbereiche 22 der A-Säule 2 seitlich übergreifen bzw. überlappen, sowie aus einem oberen 34 und einem unteren Verbindungsbereich 36, die im aufge- schobenen Zustand nach Art eines T-Stoßes bündig oder mit geringem Abstand gegen den hinteren Verbindungsbe- reich 24 der A-Säule 2 anliegen.

Die Verbindung zwischen dem vorderen Längsträger 4 und der A-Säule 2 erfolgt in völlig analoger Weise, d.h. die A-Säule 2 weist auf ihrer dem vorderen Längsträger 4 zugekehrten Seite eine dritte Verbindungsstelle 40 auf, die entsprechend der ersten Verbindungsstelle 20 zwei seitliche 42 und einen vorderen Verbindungsbereich 44 aufweist, und der vordere Längsträger 4 weist an einer vierten Verbindungsstelle 48 (Fig. 1) seitliche 50, 51, obere 52 und untere Verbindungsbereiche 54 auf, die mit den seitlichen und vorderen Verbindungsberei¬ chen 42, 44 der A-Säule zusammenwirken, wie in Fig. 1 und 2 angedeutet ist. In entsprechender Weise wie vorstehend erläutert weist der mittlere Längsträger 6 an seinem hinteren Ende eine fünfte Verbindungsstelle 60 auf, die mit einer sechsten Verbindungsstelle 62 der B-Säule 8 zu verbinden ist, wobei die B-Säule 8 an ihrer hinteren Seite eine siebte Verbindungsstelle 64 aufweist, die mit einer achten Verbindungsstelle 66 des hinteren Längsträgers 10 zu verbinden ist. Die Paarungen fünfte/sechste Verbin¬ dungsstelle 60, 62 und siebte/achte Verbindungsstelle 64, 66 sind entsprechend wie die erste/zweite 20, 28 und dritte/vierte Verbindungsstelle 40, 48 durch über¬ lappende und T-förmig aneinanderstoßende Bereiche der die Säulen bzw. Träger bildenden Hohlprofilelemente gebildet, so daß sie nachfolgend nicht im einzelnen beschrieben sind.

Fig. 3 zeigt in einer Schnittansicht entlang einer ver¬ tikalen Ebene und Fig. 4 in einer Schnittansicht ent¬ lang einer horizontalen Ebene den zusammengeschobenen Zustand von vorderem Längsträger 4, A-Säule 2 und mitt- lerem Längsträger 6 vor dem Verschweißen. Es ist deut¬ lich zu erkennen, daß die oberen Verbindungsbereiche 34, 52 und die unteren Verbindungsbereiche 36, 54 des vorderen 4 und mittleren Längsträgers 6 praktisch spaltfrei gegen die hinteren 24 und vorderen Verbin- dungsbereiche 44 der A-Säule 2 anliegen (Fig. 3), wäh¬ rend die seitlichen Verbindungsbereiche 30, 32 und 50, 51 überlappend an den seitlichen Verbindungsbereichen 22, 42 der A-Säule 2 anliegen und diese übergreifen, wobei ebenfalls kein oder praktisch kein Spalt auf- tritt. Die Forderung, daß kein oder praktisch kein Spalt zwi¬ schen zwei Verbindungsstellen auftritt, d.h. vorliegend zwischen der ersten und zweiten Verbindungsstelle 20, 28 und der dritten und vierten Verbindungsstelle 40, 48 und hierbei zwischen den jeweils beteiligten Verbin¬ dungsbereichen, bedeutet im Rahmen der vorliegenden Erfindung, daß maximal eine Spaltbreite vorhanden sein darf, die eine anschließende Laserschweißverbindung der beteiligten Verbindungsbereiche ermöglicht, wobei eine für eine Laserschweißverbindung übliche Verbindungsto- leranz 0,1 bis 0,2 mm beträgt. Zweckmäßigerweise ist vorgesehen, daß die Verbindungstoleranz maximal 0,3 mm, bevorzugt aber 0,1 bis 0,2 mm beträgt, so daß also der gegenseitige Abstand zwischen zwei zu verbindenden Ver- bindungsbereichen im zusammengeschobenen und lagegenau fixierten Zustand maximal der genannten Verbindungsto- leranz entspricht. Ideal ist selbstverständlich ein nahezu oder vollständig verschwindender Spalt, d.h. ein Verbindungsbereich, der auf Passung gegen einen ent- sprechenden Verbindungsbereich aufgeschoben ist, mit dem er anschließend optimal durch Laserschweißen ver¬ bindbar ist.

Bei der dargestellten Verbindung des vorderen Längsträ¬ gers 4 mit der A-Säule 2 läßt sich die geforderte Ver- bindungstoleranz zwischen der dritten und vierten Ver¬ bindungsstelle 40, 48 in der Regel durch präzise Ferti¬ gung der A-Säule 2 einerseits und des vorderen Längs¬ trägers 4 andererseits erreichen, d.h. normalerweise braucht weder die dritte noch die vierte Verbindungs- stelle vor dem Verschweißen nachgearbeitet zu werden, um die erforderlichen Spalttoleranzen in der gewünsch- ten bzw. geforderte Relativposition zwischen A-Säule und vorderem Längsträger 4 zu erhalten. Entsprechendes gilt für die erste und zweite Verbindungsstelle 20, 28 zwischen A-Säule 2 und mittlerem Längsträger 6.

Etwas anderes gilt in der Regel für die Verbindung im Bereich der fünften und sechsten Verbindungsstellen 60, 62 zwischen mittlerem Längsträger 6 und B-Säule 8, da die Fertigungspräzision für beide Säulen und mittleren Längsträger 6 in aller Regel nicht ausreicht, um nach Positionierung der drei Teile in ihrer geforderten Re- lativposition die notwendige Verbindungstoleranz (maxi¬ male Spaltbreite) , wie oben erläutert, im Bereich der beteiligten Verbindungsbereiche einzuhalten. Um hier in jedem Falle die erforderliche Verbindungstoleranz zu gewährleisten, werden die miteinander zu verbindenden Teile, oder zumindest eines davon, in diesem Falle ins¬ besondere der mittlere Längsträger 6, zunächst unter Einhaltung einer Maßtoleranz hergestellt, die gewähr¬ leistet, daß nach Zusammenschieben der Komponenten 2, 6 und 8 gemäß Fig. 1 und 2, wobei dann die A- und B-Säule ihre gewünschten, festgelegten Positionen und ihre er¬ forderliche Relativposition einnehmen, keinesfalls eine Spaltbreite im Bereich eines Verbindungsbereichs auf¬ treten kann, die größer ist als eine für eine Laserver- schweißung noch tolerierbare Spaltbreite, d.h. etwa 0,3 mm oder besser 0,2 oder 0,1 mm. Wenn sich beim Zusam¬ menschieben der Teile in ihrer geforderten Relativposi¬ tion herausstellt, daß zwischen der fünften und sech¬ sten Verbindungsstelle 60, 62 zwischen mittlerem Längs- träger 6 und B-Säule 8 ein Übermaß vorhanden ist, wird dieses abgetragen, bspw. durch Beschneidung mittels Laser, so daß hier gezielt eine hochpräzise Verbin¬ dungstoleranz mit einer maximalen Spaltbreite zwischen einander entsprechenden Verbindungsbereichen von bspw. 0,1 mm herstellbar ist.

Im konkreten Beispiel gemäß Fig. 1 und 2 wird so vorge¬ gangen, daß die vorderen und mittleren Längsträger 4, 6 auf die in ihrer Position fixierte A-Säule 2 aufgescho¬ ben und fixiert werden, wobei sie sogleich oder später durch Laserschweißen mit dieser verbunden werden. An den oberen und unteren Verbindungsbereichen wird je¬ weils ein T-Stoß mit einer minimalen Spaltbreite er¬ zeugt, während die seitlichen Verbindungsbereiche eine Überlappsituation (Kehlnaht am Überlappstoß) bilden und einen Toleranzausgleich schaffen. Aufgrund der bündigen Blechanlage besteht auch hier eine Spaltbreite von na¬ hezu Null.

Anschließend werden die fünften und sechsten Verbin¬ dungsstellen 60, 62 im Bereich der B-Säule 8 vermessen. Wenn die Spaltmaße bei Positionierung der B-Säule in der erforderlichen Relativposition zu A-Säule 2 und mittlerem Längsträger 6 akzeptabel sind, d.h. in der oben erläuterten Weise maximal 0,3 mm betragen, wird die B-Säule fest positioniert und mit dem mittleren Längsträger laserverschweißt. Anderenfalls werden die oberen und unteren Verbindungsbereiche am hinteren Ende des mittleren Längsträgers 6, die den oberen und unte¬ ren Verbindungsbereichen 34, 36 am vorderen Ende ent¬ sprechen, mittels Laser beschnitten. Erforderlichen¬ falls werden auch die seitlichen Verbindungsbereiche beschnitten. Anschließend wird die B-Säule wie oben beschrieben fixiert und laserverschweißt.

Es kann vorgesehen sein, daß zunächst sämtliche Einzel¬ komponenten 2, 4, 6, 8 und 10 nacheinander in der er- forderlichen Position fixiert und ggf. vorher an ein¬ zelnen Verbindungsbereichen beschnitten werden, und daß sämtliche die Laserschweißungen danach erfolgen, oder aber es kann schrittweise jedes Element nacheinander herangeschoben, vermessen, ggf. bearbeitet, fixiert und verschweißt werden. Bezugszeichenliste

2 A-Säule 4 vorderer Längsträger 6 mittlerer Längsträger 8 B-Säule 10 hinterer Längsträger 12, 14 Aufschieberichtung (von 4, 6) 20 erste Verbindungsstelle (von 2) 22 seitlicher Verbindungsbereich (von 2) 24 hinterer Verbindungsbereich (von 2) 28 zweite Verbindungsstelle (von 6) 30, 32 seitlicher Verbindungsbereich (von 6) 34 oberer Verbindungsbereich (von 6) 36 unterer Verbindungsbereich (von 6) 40 dritte Verbindungsstelle (von 2) 42 seitlicher Verbindungsbereich (von 2) 44 vorderer Verbindungsbereich (von 2) 48 vierte Verbindungsstelle (von 4) 50, 51 seitlicher Verbindungsbereich (von 4) 52 oberer Verbindungsbereich (von 4) 54 unterer Verbindungsbereich (von 4) 60 fünfte Verbindungsstelle (von 6) 62 sechste Verbindungsstelle (von 8) 64 siebte Verbindungsstelle (von 8) 66 achte Verbindungsstelle (von 10)