DE20311915U1 - Dachmodul für ein Kraftfahrzeug - Google Patents
Dachmodul für ein KraftfahrzeugInfo
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Description
Die Erfindung betrifft ein Komposit-Bauteil für ein Kraftfahrzeug, mit einer Außenhaut, einer Innenschicht und einer Zwischenschicht, welche die Außenhaut mit der Innenschicht verbindet.
An ein solches Dachmodul werden unterschiedliche Anforderungen gestellt. Zum einen soll es eine möglichst hohe Steifigkeit aufweisen, damit es im montierten Zustand ein tragender Bestandteil der Fahrzeugkarosserie ist, der die Steifigkeit der Karosserie erhöht. Gleichzeitig sollen einige Abschnitte des Dachmoduls vergleichsweise nachgiebig sein, um beispielsweise als Prallflächen für einen Fahrzeuginsassen bei einem Unfall zu dienen oder um bei der Montage des Dachmoduls abgeklappt werden zu können. Die bisher bekannten Dachmodule werden diesen unterschiedlichen Anforderungen nicht vollständig gerecht; außerdem sind sie sehr aufwendig in der Herstellung.
Die Aufgabe der Erfindung besteht darin, ein Dachmodul der eingangs genannten Art dahingehend weiterzubilden, daß es mit geringem Aufwand hergestellt werden kann und gleichzeitig unterschiedliche Anforderungen erfüllt.
Zu diesem Zweck ist erfindungsgemäß vorgesehen, daß die Zwischenschicht
aus einem ersten Bereich mit einem ersten geschäumten Kunststoffmaterial und einem zweiten Bereich mit einem zweiten geschäumten Kunststoffmaterial
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besteht, wobei die Härte des ersten Kunststoffinaterials höher ist als die Härte des zweiten Kunststoffinaterials land wobei die beiden Kunststoffinaterialien gleichzeitig geschäumt wurden. Die Verwendung von unterschiedlichen Kunststoffmaterialien ermöglicht es, die Festigkeit des Dachmoduls, insbesondere auf seiner Innenseite, bereichsweise an die jeweiligen Anforderungen anzupassen. Da die beiden Kunststoffmaterialien bei der Herstellung des Dachmoduls gleichzeitig geschäumt werden, ergibt sich ein sehr geringer Herstellungsaufwand.
Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen.
Die Erfindung wird nachfolgend anhand einer bevorzugten Ausführungsform beschrieben, die in den beigefügten Zeichnungen dargestellt ist. In diesen zeigen:
- Figur 1 in einem abgebrochenen Querschnitt ein erfindungsgemäßes Dachmodul;
- Figur 2 schematisch einen ersten Schritt bei der Herstellung des erfindungsgemäßen Dachmoduls;
- Figur 3 schematisch einen zweiten Schritt bei der Herstellung des erfindungsgemäßen Dachmoduls; und
- Figur 4 schematisch einen dritten Schritt bei der Herstellung des erfindungsgemäßen Dachmoduls.
In Figur 1 ist ein Dachmodul 10 gezeigt, das im wesentlichen aus einer Außenhaut 12, einer Zwischenschicht 14 und einer Innenschicht 16 besteht. Das Dachmodul 10 weist einen Montagerand 18 auf, der sich entlang den Außenrändern des Dachmoduls erstreckt und zur Montage des Dachmoduls an der übrigen Fahrzeugkarosserie dient. Das Dachmodul kann verklebt, verschraubt oder auf sonstige Weise mit der übrigen Fahrzeugkarosserie verbunden werden. Entlang seinen Außenrändern weist das Dachmodul 10 außerdem einen abklappbaren Dachhimmel-Seitenstreifen 20 auf, der im wesentlichen deckungsgleich mit dem Montagerand 18 des Dachmoduls ist und bei der Montage des
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Dachmoduls an der übrigen Fahrzeugkarosserie in der Richtung des Pfeils P von Figur 1 nach innen eingeklappt werden kann, so daß der Montagerand 18 frei zugänglich ist.
Die Außenhaut 12 des Dachmoduls 10 besteht aus einer thermoplastischen Kunststoffolie. Die Innenschicht 16 des Dachmoduls 10 besteht aus Vlies und bildet später unmittelbar den Innenhimmel des Kraftfahrzeugs. Die Zwischenschicht 14 besteht aus zwei geschäumten Kunststoffhiaterialien, insbesondere PU-Schaum, der faserverstärkt ist (LFI-Verfahren; Long Fiber Injection-Verfahren). In einem ersten Bereich der Zwischenschicht 14, der sich vom Mittelabschnitt des Dachmoduls bis hin zur Außenseite des Montagerandes 18 erstreckt, besteht die Zwischenschicht 14 aus einem ersten Kunststoffmaterial 22. Das erste Kunststoffmaterial ist ein Halbhartschaumstoff mit einer freiverschäumten Dichte von 50 bis 150 kg/m3 und einer formverschäumten Dichte von 200 bis 800 kg/m3. In einem zweiten Bereich, der etwa dem Dachhimmel-Seitenstreifen 20 entspricht, besteht die Zwischenschicht 14 aus einem zweiten Kunststoffmaterial 24. Das zweite Kunststoffmaterial ist ein Weichschaumstoff mit einer freiverschäumten Dichte von 20 bis 50 kg/m3 und einer formverschäumten Dichte von 50 bis 200 kg/m3. Auf der dem Montagerand 18 zugewandten Seite ist der Dachhimmel-Seitenstreifen 20 mit einer Filterlage 28 versehen, die aus einer Polyamid-Matte besteht und sich bis auf den Montagerand 18 erstreckt. Die Filterlage 28 ist mit dem zweiten Kunststoffmaterial 24 gefüllt; Verstärkungsfasern befinden sich nicht im Bereich der Filterlage. Aufgrund der geringeren Härte des zweiten Kunststoffmaterials 24 und der fehlenden Verstärkungsfasern in Bereich der Filterlage 28 kann der Dachhimmel-Seitenstreifen 20 leicht abgeklappt werden.
Der Übergangsabschnitt zwischen dem ersten Kunststoffmaterial 22 und dem zweiten Kunststoffmaterial 24 ist in Figur 1 mit dem Bezugszeichen 26 bezeichnet. Obwohl der Übergangsabschnitt als Linie dargestellt ist, ergibt sich in der Praxis keine scharfe Abgrenzung zwischen den beiden Kunststoffmaterialien 22, 24; sie gehen fließend ineinander über, so daß ein Mischbereich von den beiden Kunststoffmaterialien gebildet ist.
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Anhand der Figuren 2 bis 4 wird nachfolgend die Herstellung des in Figur 1 gezeigten Dachmoduls erläutert.
Zur Herstellung des Dachmoduls 10 wird eine Schäumform verwendet, die aus einem Unterteil 30, einem Oberteil 32 und einem Zwischenring 34 (siehe Figur 3) besteht. In einem ersten Schritt (siehe Figur 2) wird in die Kavität im Unterteil 30 der Schäumform die Außenhaut 12 eingelegt, die als tiefgezogenes Bauteil bereitgestellt wird. Am Oberteil 32 der Schäumform wird die Innenschicht 16 angebracht.
hi einem zweiten Schritt (siehe Figur 3) wird auf die Außenhaut 12 das erste Kunststoffmaterial 22 aufgebracht, und auf den Zwischenring 34 werden die Filterlage 28 und das zweite Kunststoffmaterial 24 aufgebracht. Zur Aufbringung des ersten und des zweiten Kunststoffmaterials 22, 24 kann ein Drei-Wege-Mischkopf 38 verwendet werden, mit dem in einem ersten Arbeitsgang eines der beiden Kunststoffmaterialien aufgebracht wird und in einem zweiten Arbeitsgang das zweite Kunststoffinaterial aufgebracht wird.
In einem dritten Schritt (siehe Figur 4) wird die Schäumform geschlossen, und das erste und zweite schäumbare Kunststoffinaterial 22, 24 expandiert und härtet aus. Da dies ohne eine physische Trennung zwischen den beiden Kunststoffmaterialien erfolgt, ergibt sich ein fließender Übergang im Bereich des Übergangsabschnittes 26. Aufgrund der Filterwirkung der Filterlage 28 können in diese die Verstärkungsfasern, die im zweiten Kunststoffinaterial 24 verteilt sind, nicht eindringen; die Filterlage wird also nur mit dem PU-Schaum als solchen getränkt. Hierdurch ergibt sich im Bereich der Filterlage eine verringerte Festigkeit.
In einem letzten, nicht dargestellten Schritt wird die Schäumform geöffnet, und das fertige Dachmodul kann entnommen werden.
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10: Dachmodul 12: Außenhaut 14: Zwischenschicht 16: Innenschicht 18: Montagerand
20: Dachhimmel-Seitenstreifen
22: erstes Kunststoffinaterial
24: zweites Kunststoffinaterial
26: Übergangsabschnitt 28: Filterlage 30: Unterteil 32: Oberteil 34: Zwischenring 38: Mischkopf
Claims (12)
1. Dachmodul (10) für ein Kraftfahrzeug, mit einer Außenhaut (12), einer Innenschicht (16) und einer Zwischenschicht (14), welche die Außenhaut mit der Innenschicht verbindet, dadurch gekennzeichnet, daß die Zwischenschicht (14) aus einem ersten Bereich mit einem ersten geschäumten Kunststoffmaterial (22) und einem zweiten Bereich mit einem zweiten geschäumten Kunststoffmaterial (24) besteht, wobei die Härte des ersten Kunststoffmaterials (22) höher ist als die Härte des zweiten Kunststoffmaterials (24) und wobei die beiden Kunststoffmaterialien (22, 24) gleichzeitig geschäumt wurden.
2. Dachmodul nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das erste Kunststoffmaterial (22) ein Halbhartschaumstoff ist.
3. Dachmodul nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das zweite Kunststoffmaterial (24) ein Weichschaumstoff ist.
4. Dachmodul nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die beiden Kunststoffmaterialien (22, 24) fließend ineinander übergehen.
5. Dachmodul nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Zwischenschicht (14) mindestens bereichsweise faserverstärkt ist.
6. Dachmodul nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Außenhaut (12) aus thermoplastischem Kunststoff besteht.
7. Dachmodul nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Innenschicht (16) aus einem Vlies besteht.
8. Dachmodul nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Innenschicht (16) den Innenhimmel des Dachmoduls bildet.
9. Dachmodul nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß entlang mindestens einem Außenrand des Dachmoduls (10) ein starrer Montagerand (18) gebildet ist, der aus der Außenhaut (12) und dem ersten Kunststoffmaterial (22) besteht, sowie ein abklappbarer Dachhimmel- Seitenstreifen (20), der aus der Innenschicht (16) und dem zweiten Kunststoffmaterial (24) besteht.
10. Dachmodul nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß der Übergang des Dachhimmel-Seitenstreifens (20) in das Dachmodul (10) etwa zusammenfällt mit dem Mischbereich (26) zwischen dem ersten und dem zweiten Kunststoffinaterial (22, 24).
11. Dachmodul nach einem der Ansprüche 9 und 10, dadurch gekennzeichnet, daß eine Filterlage (28) vorgesehen ist, die sich entlang dem Dachhimmel- Seitenstreifen (20) über den Übergang in das Dachmodul (10) hinweg bis auf den Montagerand (18) erstreckt.
12. Dachmodul nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß die Filterlage (28) eine Polyamid-Matte ist.
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Cited By (2)
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| DE102006052643A1 (de) * | 2006-10-02 | 2008-04-03 | Audi Ag | Verfahren zum Einsetzen und zum Befestigen eines Karosseriebauteils in ein Kraftfahrzeug beziehungsweise in die Karosserie eines Kraftfahrzeuges |
| DE102009042182A1 (de) | 2009-09-18 | 2011-03-24 | Daimler Ag | Kraftfahrzeug und zugehöriges Herstellungsverfahren sowie Dachmodul |
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2003
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| DE102006052643B4 (de) * | 2006-10-02 | 2017-09-28 | Audi Ag | Verfahren zum Einsetzen und zum Befestigen eines Karosseriebauteils in ein Kraftfahrzeug beziehungsweise in die Karosserie eines Kraftfahrzeuges |
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