DE19527613A1 - Verfahren zur Herstellung eines Behälters - Google Patents
Verfahren zur Herstellung eines BehältersInfo
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Description
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung eines Fahrzeugaufbaus nach
dem Oberbegriff des Anspruchs 1.
Die Erfindung läßt sich vor allem bei Kraftfahrzeugen, insbesondere bei Personen
kraftwagen, anwenden. Durch die gestiegenen Anforderungen an Komfort und Si
cherheit ist eine immer größere Anzahl von Aggregaten und Komponenten in einem
Personenkraftwagen unterzubringen. Der hierfür zur Verfügung stehende Platz im
Motor-, Innen- und Kofferraum ist jedoch begrenzt. Es besteht daher die Notwen
digkeit, bisher ungenutzte Hohlräume des Fahrzeugaufbaus für die Unterbringung
von Flüssigkeiten und Gasen zu nutzen, um hierdurch einen Einbauraum für andere
Bauteile, wie z. B. elektronische Steuergeräte, freizuhalten.
Die DE 39 26 550 A1 beschreibt einen zusammenfaltbaren Flüssigkeitsbehälter für
Waschwasser, Öl, Kühlmittel, Kraftstoff etc., der z. B. in den Schweller eines Perso
nenkraftwagens eingesetzt ist.
Aus der DE 89 04 166 U1 ist ein Rahmenlängsträger eines Gabelstaplers bekannt,
der in seinem Inneren einen Kunststofftank für Flüssigkeiten aufnimmt.
Diese beiden Lösungen weisen jedoch eine Reihe von Nachteilen auf: Durch Rela
tivbewegungen zwischen dem Kunststofftank und dem Hohlraum im Fahrzeugauf
bau entstehen Geräusche. Außerdem kann, insbesondere bei dünnwandigen
Kunststoffbehältern, durch Scheuerbewegungen der Behälter beschädigt werden.
Auch das Einbringen des Kunststofftanks kann im Einzelfall Probleme bereiten.
Durch den zusätzlichen Behälter sinkt das nutzbare Volumen. Gleichzeitig wird das
Fahrzeuggewicht erhöht.
Des weiteren sind Behälter bekannt, die direkt von Hohlräumen in Fahrzeugaufbau
ten gebildet werden, beispielsweise aus der bereits oben angeführten DE 89 04 166
U1 sowie der DE 39 40 250 A1. In beiden Fällen entstehen die Hohlräume durch
Verschweißen metallischer Rahmenbauteile. Die DE-A1 schlägt darüber hinaus die
Verbindungstechnik Kleben und Löten vor, die jedoch in der Großserie bisher nur
vereinzelt angewandt werden. Eine flüssigkeits- oder gasdichten Schweißverbin
dung kann jedoch nur durch eine kostenaufwendige und mit großer Sorgfalt ausge
führte umlaufende Schweißnaht realisiert werden. Außerdem entstehen beim
Schweißen Rückstände, die nur sehr schwer aus dem Hohlraum entfernt werden
können, so daß es zu einer Verschmutzung der von dem Hohlraum aufgenomme
nen Flüssigkeit kommen kann.
Aufgabe der Erfindung ist es daher, ein Verfahren bereitzustellen, mit dem unter
Umgehung der oben genannten Nachteile ein Behälter in einem Fahrzeugaufbau
mit geringem Aufwand hergestellt werden kann.
Diese Aufgabe wird durch die Merkmale des Anspruchs 1 gelöst.
Kerngedanke ist es dabei, ein Fahrzeug mit Behälter nach dem selben Fertigungs
verfahren herzustellen wie ein Fahrzeug ohne Behälter und dabei lediglich zusätzli
che Maßnahmen zur Abdichtung zu treffen, die sich ohne weiteres in den Ferti
gungsablauf integrieren lassen. Ermöglicht wird dies durch die Einbringung eines
Schmelzklebers zwischen die Anlageflächen der beiden Teile des Behälters. Ent
scheidend ist dabei, daß die beiden Teile anschließend in gewohnter Weise zu
sammengeführt nach einem gängigen Verbindungsverfahren, z. B. dem Punkt
schweißen (siehe Anspruch 4) miteinander verbunden werden. Weitere mögliche
Verbindungstechniken wären z. B. das Schrauben oder Nieten. Abschließend er
folgt eine Erwärmung des Fahrzeugaufbaus, um den Schmelzkleber aufzuschmel
zen, der damit seine Dichtfunktion erfüllt. Zur Festigkeit der Verbindung zwischen
den beiden Teilen trägt der Schmelzkleber nicht wesentlich bei.
Die Erfindung bietet folgende Vorteile: Durch den Verzicht auf einen eingelegten
Behälter wird ein Scheuern und Klappern zuverlässig vermieden. Das bisher ange
wandte und bewährte Herstellungsverfahren ist in unveränderter Weise weiter an
wendbar; es ist lediglich der zusätzliche Arbeitsschrift des Auftragens des
Schmelzklebers erforderlich. Der Schmelzkleber bietet einen guten Korrosions
schutz für die korrosionssensiblen Anlageflächen der den Hohlraum bildenden Tei
le. Das Aufschmelzen des Schmelzklebers kann unter Umständen in einfacher Wei
se in einem im Ablauf der Fahrzeugherstellung sowieso vorgesehenen Schritt des
Erwärmen des gesamten Fahrzeugaufbaus während des Lackiervorgangs erfolgen
(Anspruch 6).
Aufgrund konstruktiver und fertigungstechnischer Gegebenheiten ist gerade bei
modernen Personenkraftwagen nicht in jedem Fall eine hundertprozentige Abdich
tung der Anlageflächen durch den Schmelzkleber möglich. Die Weiterbildung der
Erfindung nach Anspruch 2 schlägt daher für diese Fälle den Auftrag einer Dicht
masse von außerhalb des Behälters vor. Der Auftrag des Dichtmaterials kann von
Hand oder über einen Roboter erfolgen.
Durch die Ausgestaltung der Erfindung nach Anspruch 3 wird ein ausreichender
Korrosionsschutz der Innenseite des Behälters erreicht. Eventuell vorhandene Ver
unreinigungen werden gebunden. Die Beschichtung gewährleistet außerdem eine
Abdichtung gegen kleinere Undichtigkeiten entlang der Verbindungsnaht der beiden
Teile. Die Beschichtung kann durch Fluten des Hohlkörpers, durch Spritzen, durch
elektrostatische Pulverbeschichtung, etc. erfolgen.
Anspruch 4 beschreibt eine bevorzugte Anwendung der Erfindung bei Fahrzeug
karosserien, deren Komponenten durch das Punktschweißverfahren zusammenge
fügt werden. Derzeit werden Aufbauten für in Großserie hergestellte Fahrzeuge, die
sich aus Metallblechen zusammensetzen, nahezu ausschließlich im Punkt
schweißverfahren hergestellt. Damit kann auch zur Herstellung des erfindungsge
mäßen Behälters dieses wirtschaftliche Fertigungsverfahren beibehalten werden.
PVC-Materialien gemäß Anspruch 5 sind bewährte Dichtmassen, die bei Erwär
mung zunächst fließen, dadurch in Spalte eindringen, anschließend ausgelieren und
so insgesamt eine sichere Abdichtung ermöglichen.
Nach Beendigung des Rohbaus durchlaufen Aufbauten von Kraftwagen üblicher
weise eine Lackieranlage, in der eine Einbrennlackierung durch Erwärmen der ge
samten Fahrzeugkarosserie aufgebracht wird. Damit ist der Verfahrensschritt
"Erwärmen" ohne Abänderung des herkömmlichen Herstellprozesses und ohne
zusätzliche Energieeinbringung automatisch durch das Lackieren mit eingeschlos
sen.
Fahrzeugkarosserien durchlaufen zum Lackieren in der Regel zunächst ein katalyti
sches Tauchbad zur Grundierung der Karosserie, an das sich ein Ofen zum Ein
brennen der Tauchlackierung anschließt. In diesem Ofen härtet der zuvor einge
brachte Schmelzkleber aus. Danach kann - sofern erforderlich - eine zusätzliche
äußere Abdichtung des Behälters entlang der Anlageflächen seiner beiden Be
standteile durch Auftrag z. B. eines PVC-Materials erfolgen (siehe Ansprüche 2, 5).
Nun wird auf die grundierte Karosserie der Füller aufgetragen und anschließend im
Füllerofen eingebrannt. Hierbei geliert das im Einzelfall zuvor aufgebrachte pa
stenförmige PVC-Material aus, wiederum ohne weiteres Zutun und ohne eigens
hierfür erforderliche Wärmeeinbringung.
Zur Erschließung bisher nicht genutzter Hohlräume eignen sich gemäß Anspruch 7
Träger von Fahrzeugaufbauten in besonderer Weise, da sie sich über einen großen
Teil der Fahrzeuglänge bzw. Fahrzeugbreite erstrecken und somit ein großes Vo
lumen zur Verfügung stellen. Auch die aus Gründen der Steifigkeit erforderlichen
Querschnitte bedingen im Regelfall ein ausreichendes Volumen für die aufzunehmenden
Flüssigkeiten oder Gase.
Als Träger kommen z. B. Längs- und Querträger, Säulen (A-, B- oder C-Säule) oder
Hohlräume zwischen plattenförmigen Bauteilen in Betracht.
Die Befüllung des Behälters mit Reinigungsflüssigkeit für Scheibenwaschanlagen
gemäß Anspruch 8 ist besonders vorteilhaft, da in modernen Personenkraftwagen
mehrere Liter Waschflüssigkeit unterzubringen sind, wofür bei konventioneller Bau
weise ein Behälter erforderlich ist, der einen beträchtlichen Bauraum im Motorraum
oder Kofferraum beanspruchen würde. Außerdem handelt es sich bei der Reini
gungsflüssigkeit um ein "unkritisches" Medium, das im Crashfall beim Aufplatzen
eines Trägers ohne Gefahr aus dem Karosseriehohlraum ausfließen kann.
Das erfindungsgemäße Verfahren eignet sich zur Herstellung unterschiedlicher
Ausführungsformen von Behältern. Nachfolgend ist in der Zeichnung ein mögliches
Ausführungsbeispiel eines Behälters dargestellt und näher erläutert. Es zeigt
Fig. 1 einen Querträger eines Kraftfahrzeugs in der Schrägansicht,
Fig. 2 eine schematische Darstellung des Beschichtungsverfahrens eines
Fahrzeug-Querträgers durch Fluten und
Fig. 3 eine der Fig. 2 entsprechende Darstellung der Beschichtung durch
Spritzen.
Fig. 1 zeigt in perspektivischer Ansicht einen Querträger 1 eines Kraftfahrzeuges,
der senkrecht zur Fahrtrichtung unterhalb eines nicht dargestellten Kofferraumbo
denblechs 9 (siehe Fig. 2, 3) angeordnet ist. Zusammen mit diesem Koffer
raumbodenblech 9 bildet der Querträger 1 einen Hohlraum 2 zur Aufnahme von
Reinigungsflüssigkeit für die Scheibenwaschanlage des Kraftfahrzeugs. Der Quer
träger 1 wird gebildet von senkrechten bzw. geneigten Wänden 3 sowie einem Bo
den 4 und liegt über Anlageflächen 5 und 6 am Kofferraumbodenblech 9 an. Die
Anlageflächen 5 sind in etwa waagrecht ausgerichtet, während die Anlagefläche 6
entsprechend der Form des Kofferraumbodens 9 in diesem Bereich etwa senkrecht
verläuft.
Vor dem Zusammenfügen von Querträger 1 und Kofferraumbodenblech 9 wird auf
die Anlageflächen 5 und 6 mit einer Pistole Schmelzkleber raupenförmig aufgetra
gen. Der Auftrag kann von Hand oder durch einen Roboter erfolgen. Anschließend
werden die beiden Teile durch Punktschweißung miteinander verbunden. Nach Be
endigung des Rohbaus der gesamten Karosserie durchläuft diese eine Lackieran
lage, in der der Schmelzkleber aufgrund der entsprechend hohen Temperaturen im
Lackofen aushärtet.
Bei der Applikation des Schmelzklebers sind folgende Punkte zu beachten, um eine
sichere Abdichtung zu erreichen:
- - Um bei der Phosphatierung und der Tauchlackierung der Fahrzeugkarosserie auch eine sichere Befüllung und Entlüftung des aus Querträger 1 und Koffer raumbodenblech 9 gebildeten Hohlraums 2 sicherzustellen, sind Spalte 7 vorgesehen. Im Bereich dieser Spalte 7 ist eine größere Menge an Schmelz kleber einzubringen.
- - Aus tiefziehtechnischen Gründen ist die Anlagefläche 5 im Bereich des Über gangs zur Reserveradmulde mit Ausklinkungen 8 versehen, so daß die Anla gefläche 5 teilweise nur noch wenige Millimeter breit ist. Hier ist ein äußerst gezielter Kleberauftrag erforderlich.
- - Der Querträger 1 weist sowohl senkrechte als auch waagrechte Anlageflä chen 6 bzw. 5 auf. Je nach Montagerichtung ergibt sich damit ein "Scherflansch", an dem der Schmelzkleber beim Zusammenführen des Quer trägers 1 mit dem Kofferraumbodenblech 9 teilweise oder ganz wegschmieren kann.
Des weiteren entsteht bei der Punktschweißung durch Wärmeverzug zwischen dem
den Anlageflächen 5, 6 und dem Kofferraumbodenblech 9 unter Umständen ein
Spaltmaß von mehr als einem Millimeter. Durch Funkenbildung können außerdem
Risse im Schmelzkleber entstehen. Diese beiden Faktoren rufen unter Umständen
Undichtigkeiten hervor, so daß eine sichere Abdichtung allein durch den Schmelz
kleber nicht in jedem Fall gewährleistet ist. Aus diesem Grund ist unter Umständen
das Aufbringen einer PVC-Naht am Außenumfang der Anlageflächen 5 und 6 zwi
schen Querträger 1 und Kofferraumbodenblech 9 erforderlich.
Die Fig. 2 und 3 zeigen den Hohlraum 2 im Querschnitt. Der Hohlraum 2 wird
vom Querträger 1 sowie dem Kofferraumbodenblech 9 gebildet. Mit der Bezugszahl
10 sind in Fahrtrichtung verlaufende Längsträger des Kraftfahrzeugaufbaus be
zeichnet.
Fig. 2 zeigt das Verfahren zur Beschichtung des Hohlraums 2 mittels "Fluten".
Beim Fluten wird die Beschichtungsflüssigkeit 19 über im Kofferraumbodenblech 9
angebrachte Öffnungen 11 mit aufgesteckten Einfüllrohren 12 eingebracht. Die
Rohre 13 dienen der Entlüftung und der Füllstandskontrolle. Durch Entfernen von
Verschlußstopfen 14 an der Unterseite des Querträgers 1 wird die Beschichtungs
flüssigkeit 19 wieder abgelassen.
Das beschriebene Verfahren zum Fluten des Hohlraums 2 kann für eine Serien
produktion durch eine Druckbefüllung und Absaugung der Beschichtungsflüssigkeit
19 automatisiert werden.
Das Verfahren des Flutens bietet den Vorteil, daß eine vollständige Beschichtung
der gesamten inneren Oberfläche des Hohlraums 2 gewährleistet wird, wobei die
Beschichtungsflüssigkeit 19 zusätzlich in eventuell durch den Schmelzkleber nicht
ausgefüllte Spalte eindringt und diese von innen versiegelt. Zum Fluten eignen sich
in erster Linie dünnflüssige Beschichtungspräparate, von denen einkomponentige
Systeme wegen der Wiederverwendbarkeit der abgelassenen Flüssigkeit und der
längeren Verarbeitungszeit gegenüber zweikomponentigen Systemen zu bevorzu
gen sind.
Fig. 3 zeigt die Aufbringung einer Beschichtung durch Spritzen. Durch Öffnungen
15 im Kofferraumbodenblech 9 werden drehbare Spritzdüsen 16 in den Hohlraum 2
eingebracht. Zusätzliche Öffnungen 17 im Querträger 1 ermöglichen das Einführen
weiterer Spritzdüsen 18 zur Vermeidung von Spritzschaften.
Zweikomponenten-Epoxitharze eignen sich wegen der für die Reinigungsflüssigkeit
geforderten chemischen Beständigkeit gegenüber Alkohol für die Beschichtung des
Hohlraums 2 in besonderer Weise. Beispielhaft sei hier das Epoxidharz "Sterodur E
Tankschutz" der Firma Beuerle genannt, das mit speziellen Zweikomponenten-
Spritzanlagen sowohl im luftzerstäubenden Verfahren als auch im airless-Verfahren
spritzbar ist. Hierbei sind Schichtdicken von bis zu zwei Millimetern möglich.
Claims (8)
1. Verfahren zur Herstellung eines Fahrzeugaufbaus mit einem Hohlraum, der
von wenigstens zwei Teilen des Fahrzeugaufbaus begrenzt wird und einen
Behälter zur Aufnahme von Gasen oder Flüssigkeiten bildet,
dadurch gekennzeichnet, daß
- - in einem ersten Schritt ein Schmelzkleber auf die Anlagefläche (5, 6) zumindest eines der beiden Teile aufgetragen wird,
- - in einem zweiten Schritt die Anlageflächen (5, 6) der beiden Teile zu sammengeführt und die Teile miteinander verbunden werden und
- - in einem dritten Schritt der Fahrzeugaufbau zumindest im Bereich des Behälters erwärmt wird.
2. Verfahren nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet, daß in einem weiteren Schritt der Behälter an seiner
Außenseite entlang der Anlagefläche der beiden Teile abgedichtet wird.
3. Verfahren nach Anspruch 1 oder Anspruch 2,
dadurch gekennzeichnet, daß in einem weiteren Schritt der Behälter von in
nen beschichtet wird.
4. Verfahren nach wenigstens einem der Ansprüche 1 bis 3,
dadurch gekennzeichnet, daß die beiden Teile des Fahrzeugaufbaus aus
Metallblech bestehen und durch Punktschweißen miteinander verbunden
werden.
5. Verfahren nach wenigstens einem der Ansprüche 1 bis 4,
dadurch gekennzeichnet, daß die Abdichtung des Behälters an seiner Außen
seite mit einem PVC-Material erfolgt.
6. Verfahren nach wenigstens einem der Ansprüche 1 bis 5,
dadurch gekennzeichnet, daß das Erwärmen des Fahrzeugaufbaus während
des Durchlaufs durch den Ofen einer Lackieranlage erfolgt.
7. Behälter, hergestellt nach einem Verfahren gemäß wenigstens einem der An
sprüche 1 bis 6,
dadurch gekennzeichnet, daß der Behälter von einem Träger (1) des Fahr
zeugaufbaus gebildet wird.
8. Behälter nach Anspruch 7,
dadurch gekennzeichnet, daß der Behälter eine Flüssigkeit zur Reinigung der
Scheiben des Fahrzeugs aufnimmt.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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DE1995127613 DE19527613A1 (de) | 1995-07-28 | 1995-07-28 | Verfahren zur Herstellung eines Behälters |
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DE1995127613 DE19527613A1 (de) | 1995-07-28 | 1995-07-28 | Verfahren zur Herstellung eines Behälters |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
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DE19527613A1 true DE19527613A1 (de) | 1997-01-30 |
Family
ID=7768023
Family Applications (1)
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DE1995127613 Withdrawn DE19527613A1 (de) | 1995-07-28 | 1995-07-28 | Verfahren zur Herstellung eines Behälters |
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