DE3836943A1 - Verfahren zum verbinden einer fuehrungsschiene mit einem kunststoffunterteil - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Verbinden einer Führungsschiene mit einem Kunststoffunterteil, mit den im Oberbegriff des Patentanspruchs 1 angegebenen Merk­ malen.

Ein derartiges Verfahren wird bei Fahrzeugen mit einem Schiebe-, Hebe- oder Schiebehebedach zum Verbinden von in Längsrichtung angeordneten Führungsschienen einer Deckelverstellmechanik mit einem Rahmenunterteil ange­ wendet. Die Führungsschienen werden durch Schweißen, Kleben oder durch Schraub- oder Nietverbindungen an dem Rahmenunterteil befestigt. Ein wesentlicher Nachteil ist, daß durch eine derartige Verbindung die Führungs­ schiene nicht genau zu positionieren ist. Die Festigkeit einer Klebeverbindung unterliegt großen Schwankungen, die von Umwelteinflüssen, der Beschaffenheit der Klebe­ flächen und den Eigenschaften des Klebers abhängig sind. Schraub- und Nietverbindungen erhöhen das Fahrzeugge­ wicht und erfordern eine verhältnismäßig lange Montage­ zeit. Außerdem erfordern Schraubverbindungen Sicherungs­ maßnahmen gegen ein unbeabsichtigtes Lösen. Nietverbin­ dungen weisen gegenüber axialen Belastungen eine geringe Haltbarkeit auf.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zum Verbinden einer Führungsschiene mit einem Kunst­ stoffunterteil nach dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1 anzugeben, das eine derart feste Verbindung der Führungsschiene mit dem Kunststoffunterteil bewirkt, daß die Verbindung auch bei etwa senkrecht zur Führungsbahn hochbelasteter Führungsschiene erhalten bleibt. Darüber hinaus soll das Verfahren einfach und mit einem geringen Kosten- und Montageaufwand durchzuführen sein.

Diese Aufgabe ist durch die im Kennzeichen des Patentan­ spruchs 1 angegebenen Merkmale gelöst. Besonders vor­ teilhaft ist, daß lediglich eine Kunststoffunterlage, die einen niedrigeren Erweichungspunkt als die Führungs­ schiene aufweist, an die Führungsschiene mit einer entsprechenden Kraft anzudrücken ist, um die Führungs­ schiene fest mit der Kunststoffunterlage zu verbinden. Die nach dem Andrücken erweichten und in die Ausneh­ mungen einfließenden bzw. die Stützschultern hinter­ greifenden Bereiche des Kunststoffunterteiles erstarren beim Abkühlen und bewirken eine formschlüssige Verbin­ dung der Führungsschiene mit dem Kunststoffunterteil. Auf diese einfache Weise wird eine feste Verbindung der Führungsschiene mit dem Kunststoffunterteil erreicht, die auch größere, etwa zur Führungsbahn senkrechte Kräfte an einem in der Führungsbahn der Führungsschiene verlagerbaren Bauteil aufnehmen kann. Die Ausnehmungen in der Unterseite der Führungsschiene können durch Vertiefungen gebildet sein, die mit Abstand voneinander angeordnet sind. Ebenso ist es möglich, die Ausnehmungen als geradlinig oder gekrümmt verlaufende Nuten auszu­ bilden, die beispielsweise einen schwalbenschwanzför­ migen Querschnitt aufweisen. Ein Erweichen der in die Ausnehmungen einfließenden bzw. die Stützschultern hintergreifenden Bereiche des Kunststoffunterteiles kann lediglich durch Druckeinwirkung oder in Verbindung mit einer Wärmezufuhr beispielsweise über geheizte Druck­ stücke eines Preßwerkzeuges erfolgen, an denen die Führungsschiene und/oder das Kunststoffunterteil an­ liegen. Das Preßwerkzeug kann als Formwerkzeug ausge­ bildet sein, das in einem Arbeitsgang das Kunststoff­ unterteil an die Führungsschiene andrückt und gleich­ zeitig formt. Das Verfahren eignet sich deshalb in besonders vorteilhafter Weise bei einem Fahrzeug mit einem Schiebe-, Hebe- oder Schiebehebedach zum Verbinden der in Längsrichtung angeordneten Führungsschienen einer Deckelverstellmechanik, mit einem einen Rahmen bildenden Kunststoffunterteil, das beispielsweise durch einge­ bettete Glasfasern verstärkt wird. Besonders vorteilhaft ist, wenn beim Andrücken an die Führungsschiene das Kunststoffunterteil des Schiebe-, Hebe- oder Schiebe­ hebedaches gleichzeitig geformt wird. Mit dem Verfahren kann die Führungsschiene genau positioniert und kosten­ günstig unter Verwendung von Maschinen mit dem Kunst­ stoffunterteil verbunden werden.

Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind Gegen­ stand von Unteransprüchen.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird anhand einer Zeichnung näher erläutert, die einen Querschnitt durch eine im Dachbereich eines Kraftfahrzeugs seitlich in Längsrichtung angeordnete Führungsschiene eines Schiebe­ hebedaches darstellt.

In der einzigen Figur der Zeichnung ist ein vergrößerter Querschnitt einer seitlich im Dachbereich eines Kraft­ fahrzeugs in Längsrichtung angeordneten Führungsschiene dargestellt, in deren Oberseite Führungsbahnen 2, 2′ ausgebildet sind. In der Führungsschiene 1 ist ein nicht dargestellter Schlitten einer Ausstellmechanik ver­ schiebbar, der ein Ausstellen oder Verschieben eines einer Dachöffnung zugeordneten Deckels ermöglicht, auf den beispielsweise in vertikaler Richtung größere Zug- und Druckbelastungen einwirken können. Um die Führungs­ schiene 1 ausreißsicher mit einem Kunststoffunterteil 3 zu verbinden, das ein mit dem nicht dargestellten Dachbereich des Kraftfahrzeugs verbindbares Rahmenun­ terteil bildet, ist ein Verfahren vorgesehen, das nachfolgend beschrieben wird. Das beispielsweise aus einem glasfaserverstärkten thermoplastischen oder duroplastischen Material (GMT, SMC) bestehende Kunst­ stoffunterteil 3 weist einen zu der Führungsschiene 1 niedrigeren Erweichungspunkt auf, die bei dem Ausfüh­ rungsbeispiel durch ein Aluminium-Strangpreßprofil gebildet ist. Die Führungsschiene 1 wird an ihrer Unterseite 4 mit Ausnehmungen gefertigt, die bei dem Ausführungsbeispiel durch zwei parallele, im Querschnitt schwalbenschwanzförmige Längsnuten 5, 6 gebildet werden, die mit ihren Seitenwänden Hinterschneidungen 5′, 5′′, 6′, 6′′ bilden. Bei dem Ausführungsbeispiel wird die Führungsschiene 1 mit seitlichen Absätzen gefertigt, die jeweils eine Stützschulter 7, 7′ bilden. Die Führungs­ schiene 1 wird bei der beschriebenen Ausführung in umgedrehter Lage mit der Oberseite nach unten in ein Unterteil eines nicht dargestellten Preßwerkzeugs eingelegt. Anschließend werden bei dem Ausführungs­ beispiel mehrere flache, glasfaserverstärkte Kunst­ stoffplatten mit Abstand voneinander auf die nun oben liegende Unterseite 7 der Führungsschiene 1 aufgelegt und beim Schließen des Werkzeugs an die Unterseite 7 der Führungsschiene 1 angedrückt. Durch den Druck des Preßwerkzeugs werden die Kunststoffplatten erweicht, so daß Material aus der Ebene der Kunststoffplatten bis zum vollständigen Ausfüllen in die Längsnuten 5, 6 ein­ fließen kann. Außerdem dehnen sich dabei die Kunst­ stoffplatten seitlich so lange aus, bis sich diese zu einem Kunststoffunterteil 3 verbinden. Das bei dem Ausführungsbeispiel als Formwerkzeug ausgebildete Preßwerkzeug formt auch das Kunststoffunterteil 3 beim Schließen des Preßwerkzeugs und stellt dabei seitliche Wandabschnitte 8, 8′ des Kunststoffunterteiles 3 so hoch, daß diese die seitlichen Stützschultern 7, 7′ der Führungsschiene 1 hintergreifen. Um ein Erweichen der Kunststoffplatten unter dem Druckeinfluß des Preß­ werkzeugs zu beschleunigen, wird bei dem Ausführungs­ beispiel das an der Führungsschiene anliegende Unterteil und ein von oben an dem Kunststoffunterteil anliegendes Oberteil des Preßwerkzeugs auf eine vorgegebene Be­ triebstemperatur aufgeheizt. Ein Erweichen der Kunst­ stoffplatten bzw. eines Kunststoffunterteiles kann auch lediglich durch den Druck des Preßwerkzeugs erfolgen. Nach dem Öffnen des Preßwerkzeugs kann das mit der Führungsschiene 1 verbundene Kunststoffunterteil 3 dem Preßwerkzeug entnommen werden. Beim Abkühlen der Füh­ rungsschiene 1 und des Kunststoffunterteiles 3 erstarren die Wandabschnitte 8, 8′ und die in die Längsnuten 5, 6 eingeflossenen Bereiche des Kunststoffunterteiles 3, so daß diese fest mit der Führungsschiene 1 verbunden ist. Durch die formschlüssige Verbindung kann die Führungs­ schiene 1 auch große vertikale Kräfte aufnehmen, ohne daß die Führungsschiene 1 aus dem Kunststoffunterteil 3 ausreißt. Die in die Kunststoffplatten zur Erhöhung der Festigkeit des Kunststoffunterteiles 3 eingebetteten Glasfasern können beim Andrücken und Formen der Kunst­ stoffplatten brechen, wodurch sich jedoch die Festigkeit des Kunststoffunterteiles 3 nicht vermindert. Durch die aus einem Alumium-Strangpreßprofil gebildete Führungs­ schiene 1 weist das nach dem beschriebenen Verfahren mit der Führungsschiene 1 verbundene Kunststoffunterteil 3 eine hohe Biegefestigkeit auf. Bei dem Ausführungs­ beispiel weist das Fahrzeug zwei seitlich gegenüber­ liegende Führungsschienen 1 auf, die in einem Arbeits­ gang mit dem Kunststoffunterteil 3 verbunden werden. Selbstverständlich kann auch eine andere Anzahl von Führungsschienen 1 mit dem beschriebenen Verfahren gleichzeitig mit dem Kunststoffunterteil verbunden werden. Anstelle von Längsnuten 5, 6 oder zusätzlich zu den Längsnuten 5, 6 können an der Führungsschiene auch anders ausgebildete oder angeordnete Ausnehmungen oder Absätze vorgesehen sein, die eine formschlüssige Ver­ bindung einer Führungsschiene mit einem Kunststoffun­ terteil ermöglichen.

Claims (6)

1. Verfahren zum Verbinden einer Führungsschiene mit einem Kunststoffunterteil, das einen niedrigeren Erweichungspunkt als die Führungsschiene aufweist, in deren Oberseite eine Führungsbahn ausgebildet ist, dadurch gekennzeichnet, daß an der Unterseite (4) der Führungsschiene (1) Hinterschneidungen (5′, 5′′, 6′, 6′′) bildende Ausnehmungen (Längsnuten 5, 6) und/oder seitlich an der Führungsschiene (1) Stützschultern (7, 7′) ausgebildet werden und ein an der Unterseite (4) der Führungsschiene (1) anliegendes Kunststoffunterteil (3) so an die Führungsschiene (1) angedrückt wird, daß Bereiche des Kunststoffunterteiles (3) erweichen und in die Ausnehmungen (Längsnuten 5, 6) einfließen bzw. so verformt werden, daß sie die Stützschultern (7, 7′) hintergreifen.

2. Verfahren nach Anspruch 1, mit einer als Aluminium- Strangprofil ausgebildeten Führungsschiene, dadurch gekennzeichnet, daß die Ausnehmungen durch in Längsrichtung etwa parallele, schwalbenschwanzför­ mige Längsnuten (5, 6) gebildet werden.

3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekenn­ zeichnet, daß zur Erhöhung der Festigkeit Glasfa­ sern in das Kunststoffunterteil (3) eingebettet werden.

4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Führungsschiene (1) von einem auf Betriebstemperatur aufgeheizten Preßwerk­ zeug druckbelastet wird.

5. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß das Kunststoffunterteil (3) durch mehrere, mit Abstand voneinander angeordnete Kunststoffpreß­ massen gebildet wird, die sich unter dem Druck und/oder der Temperatur des Preßwerkzeuges bleibend verbinden.

6. Verfahren nach Anspruch 4 oder 5, dadurch gekenn­ zeichnet, daß das Preßwerkzeug eine Aufnahme aufweist, durch die das Kunststoffunterteil und/ oder die Führungsschiene zentriert wird.