DE8915862U1 - Sunroof frames for automobiles - Google Patents
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Description
2/13(881035)
2. August 19912/13(881035)
2 August 1991
BeschreibungDescription
Schiebedachrahmen für AutomobileSunroof frames for automobiles
Die Erfindung betrifft einen Schiebedachrahmen für Automobile, Wohnwagen o.dgl., bestehend aus einem Kunststoff-Rahmen, in dessen Längsbalken aus Metall, vorzugsweise Leichtmetall gefertigte Schiebeleisten eingeformt sind.The invention relates to a sliding roof frame for automobiles, caravans or the like, consisting of a plastic frame, in the longitudinal beams of which sliding strips made of metal, preferably light metal, are molded.
Es ist bekannt, glasfaserhaltige Kunststoff-Formmassen, insbesondere aus ungesättigten Polyesterharzen, für die Herstellung von Preßteilen, beispielsweise für die Herstellung von Bauteilen, bei denen es auf geringes Gewicht bei is gleichzeitig hoher Festigkeit ankommt, zu verwenden. Die in die Kunststoff-Formmassen eingebundenen Glasfasern erhöhen sowohl die Zug- und Druckfestigkeit in Richtung der Faserlängsachsen wie auch die Biegebruchfestigkeit.It is known to use plastic molding compounds containing glass fibers, in particular made from unsaturated polyester resins, for the production of pressed parts, for example for the production of components where low weight and high strength are important. The glass fibers incorporated into the plastic molding compounds increase both the tensile and compressive strength in the direction of the fiber's longitudinal axes and the bending strength.
Des weiteren ist es bekannt, zusätzlich oder anstelle der erwähnten Glasfasern Mikrohohlglaskugeln einzubinden, wobei ohne Verlust an Festigkeit erhebliche Gewichtseinsparungen erzielt werden können. Daneben werden auch Mikroglaskugeln, also Vollglaskugeln, in den beschriebenen Massen eingesetzt.Furthermore, it is known to incorporate micro hollow glass beads in addition to or instead of the glass fibers mentioned, whereby considerable weight savings can be achieved without loss of strength. In addition, micro glass beads, i.e. solid glass beads, are also used in the masses described.
Typische Produkte, die aus den genannten Werkstoffen hergestellt werden, finden beispielsweise im Automobilbau, aber auch in anderen Bereichen der industriellen Technik, Anwendung. Als Beispiele werden genannt Türen für Schaltkästen, Geräteraumdeckel und Abdeckungen für Kraftfahrzeuge und Maschinen sowie Vorbauklappen für Lastkraftwagen und Busse. In typische Produkte dieser Art sind Einlegeteile, wie Scharnier- und Verriegelungselemente so oder ähnliches eingeformt, die aus anderen Werkstoffen, beispielsweise Metallen oder harten Kunststoffen, bestehen. Diese Einlegeteile werden bei der Herstellung des Gesamt-Bauteiles mit eingeformt, wobei durch geeignete Formgebung der Einlegeteile dafür gesorgt wird, daß eine feste, kraftschlüssige Verbindung zwischen dem Einlegeteil und dem Formteil zustande kommt.Typical products made from the materials mentioned are used, for example, in automobile construction, but also in other areas of industrial technology. Examples include doors for control boxes, equipment compartment lids and covers for motor vehicles and machines, as well as front hatches for trucks and buses. Typical products of this type have inserts such as hinge and locking elements or similar molded into them, which are made of other materials, for example metals or hard plastics. These inserts are molded in during the manufacture of the entire component, whereby suitable shaping of the inserts ensures that a firm, force-fitting connection is created between the insert and the molded part.
Um dies zu erreichen, sind verschiedene Maßnahmen bekannt. Als geeignet hat es sich erwiesen, das Einlegeteil mit Kavernen oder Vertiefungen auszurüsten, in welche beim Preßvorgang Kunststoff-Formmasse eingepreßt wird.Various measures are known to achieve this. It has proven to be suitable to equip the insert with cavities or recesses into which plastic molding compound is pressed during the pressing process.
Allerdings hat sich gezeigt, daß es in vielen Fällen schwierig ist, in diese Kavernen oder Vertiefungen zusätzlich auch einen entsprechenden Anteil an Glasfasern einzupressen. Insbesondere bei kleinen Vertiefungen oder Kavernen tritt lediglich Kunststoff-Form masse ohne oder mit nur wenig Glasfasern sozusagen gesiebt - in die Vertiefungen oder Kavernen ein. Das gleiche gilt für den Fall, daß dünne Ausläufer des Einlegeteiles mit glasfaserhaltiger Formmasse umpreßt oder hinterpreßt werden sollen. Die erwähnten Schwierigkeiten treten in besonderem Maße auf, wenn durch die Formgebung des Einlegeteiles bedingt, der Preßdruck auf verhältnismäßig niedrige Werte, beispielsweise auf Drücke kleiner als 60 bar, begrenzt werden muß.However, it has been shown that in many cases it is difficult to press a corresponding proportion of glass fibers into these cavities or recesses. Particularly in the case of small recesses or cavities, only plastic molding compound without or with only a few glass fibers enters the recesses or caverns - so to speak, sieved. The same applies if thin extensions of the insert are to be pressed around or behind with molding compound containing glass fibers. The difficulties mentioned arise to a particularly great extent if, due to the shape of the insert, the pressing pressure has to be limited to relatively low values, for example to pressures of less than 60 bar.
Überraschenderweise wurde beobachtet, daß Kunststoff-Formmassen, die sowohl Glasfasern wie auch Gehalte an Mikrokugeln aufweisen, die erwähnten Nachteile nicht zeigen. Durch den Zusatz der Mikrokugeln wird das Fließverhalten der glasfaserhaltigen Kunststoff-Formmassen erheblich verändert und zwar in der Art, daß auch die Glasfasern mit in die erwähnten Kavernen oder Vertiefungen eintreten bzw. auch dünne Ausläufer von Einlegeteilen umfaßt werden. Die Zusätze an den erwähnten Mikrokugeln können dabei aus Mikrohohlglaskugeln oder Mikroglaskugeln (also Vollglaskugeln) bestehen oder es kann sich auch um metallisierte Glaskugeln, um Metallkugeln oder auch Keramikkugeln handeln.Surprisingly, it was observed that plastic molding compounds that contain both glass fibers and microspheres do not exhibit the disadvantages mentioned. The addition of microspheres significantly changes the flow behavior of the plastic molding compounds containing glass fibers, in such a way that the glass fibers also enter the caverns or depressions mentioned, or even thin extensions of inserts are included. The additives to the microspheres mentioned can consist of hollow glass microspheres or microglass microspheres (i.e. solid glass microspheres), or they can also be metallized glass microspheres, metal microspheres or even ceramic microspheres.
Erfindungsgemäß werden nunmehr Schiebedachrahmen für Automobile, Wohnwagen o.dgl. vorgeschlagen, welche aus einem Kunststoff-Rahmen bestehen, in dessen Längsbalken aus Metall, vorzugsweise Leichtmetall, gefertigte Schiebeleisten eingeformt sind. Die vorgeschlagenen Schiebedachrahmen sind dadurch gekennzeichnet, daß der Werkstoff des Rahmens Glasfasern und Zusätze von Mikrokugeln enthält und daß die Schiebeleisten an den in den Kunststoff-Rahmen eingebetteten Seiten Vertiefungen und/oder KavernenAccording to the invention, sunroof frames for automobiles, caravans or the like are now proposed, which consist of a plastic frame, in whose longitudinal beams made of metal, preferably light metal, sliding strips are molded. The proposed sunroof frames are characterized in that the material of the frame contains glass fibers and additives of microspheres and that the sliding strips have recesses and/or cavities on the sides embedded in the plastic frame
&mgr; und/oder Hinterschneidungen aufweisen, in die der Werkstoff des Rahmens mitsamt den darin enthaltenen Glasfasern und Zusätzen an Mikrokugeln eingepreßt ist.μ and/or undercuts into which the material of the frame including the glass fibers and microsphere additives contained therein is pressed.
Es wurde beobachtet, daß die erwähnte Wirkung um so deutlicher eintritt, je as kleiner die Mikroglaskugeln sind. Besonders bewährt haben sich Kugeln mit einem Durchmesser von 1-250&mgr;&igr;&eegr;. Auch die Menge der erwähnten Kugeln spielt eine Rolle. Bei Versuchen haben sich solche Formmassen bewährt, die auf UP- und/oder Vinylester-Basis aufgebaut waren, welche bezogen aufIt was observed that the mentioned effect is more pronounced the smaller the micro glass beads are. Beads with a diameter of 1-250μm have proven particularly effective. The quantity of the beads mentioned also plays a role. In tests, molding compounds based on UP and/or vinyl ester have proven effective, which, based on
glasfaserfreie UP-Masse 20-60 Vol% Mikrokugeln enthielten. Dabei hat sich gezeigt, daß mit solchen Massen selbst verhältnismäßig dünne Ausläufer des Einlegeteiles umpreßt oder hinterpreßt werden konnten, deren Dicke in der Größenordnung von 0,7 bis 1,2 mm lag. Diese Erfolge wurden sogar dann erzielt, wenn der Preßdruck auf verhältnismäßig niedrige Werte beschränkt werden mußte, beispielsweise 60-70 bar nicht übersteigen durfte.glass fiber-free UP mass contained 20-60 vol% microspheres. It was shown that with such masses even relatively thin extensions of the insert, whose thickness was in the order of 0.7 to 1.2 mm, could be pressed around or behind. These successes were achieved even when the pressing pressure had to be limited to relatively low values, for example not to exceed 60-70 bar.
Unter Ausnutzung dieser Beobachtungen konnten insbesondere Schiebedachrahmen für Automobile, Wohnwagen o.dgl. hergestellt werden, die aus einem Kunststoffrahmen bestehen, in dessen Längsbalken aus Metall, vorzugsweise Leichtmetall, gefertigte Schiebeleisten eingeformt wurden. Der Werkstoff dieser Rahmen enthielt dabei Glasfasern und Zusätze von Mikrokugeln in der erwähnten Menge. Die Schiebeleisten wiesen an den in den Kunststoffrahmen eingebetteten Seiten Vertiefungen und/oder Kavernen und/oderBy making use of these observations, it was possible to produce sliding roof frames for cars, caravans or the like, which consist of a plastic frame, in the longitudinal beams of which sliding strips made of metal, preferably light metal, were molded. The material of these frames contained glass fibers and additives of microspheres in the mentioned amount. The sliding strips had depressions and/or cavities and/or
ie Hinterschneidungen auf, in die der Werkstoff des Rahmens mitsamt den darin enthaltenen Glasfasern und Zusätzen an Mikrokugeln eingepreßt wurde.The undercuts are in which the material of the frame, together with the glass fibers and microbead additives contained therein, was pressed.
Zur Herstellung der erwähnten Formmassen kann von typischen UP-Harz-Rezepturen ausgegangen werden. Zwei Ausführungsformen, die sich praktisch bewährt haben, werden im folgenden angegeben:Typical UP resin recipes can be used to produce the molding compounds mentioned. Two versions that have proven themselves in practice are given below:
24,0 Gew% UP-Harz
16,5 Gew% Monomere24.0 wt% UP resin
16.5 wt% monomers
0,8 Gew% Initiator/Inhibitor-Mischung0.8 wt% initiator/inhibitor mixture
7.4 Gew% Mikrohohlglaskugeln7.4 wt% hollow glass microspheres
5,2 Gew% organische Zuschlagstoffe und5.2 wt% organic additives and
Trennmittel
so 1,1 Gew% EindickerpasteRelease agent
so 1.1 wt% thickener paste
45,0 Gew% Glasfasern, 25 mm lang.45.0 wt% glass fibers, 25 mm long.
31,0 Gew% UP-Harz31.0 wt% UP resin
20,5 Gew% Monomere20.5 wt% monomers
1.5 Gew% Initiator-Mischung1.5 wt% initiator mixture
9.6 Gew% anorganischer Füllstoff9.6 wt% inorganic filler
12,0 Gew% Mikrohohlglaskugeln12.0 wt% hollow glass microspheres
1,9 Gew% internes Trennmittel1.9 wt% internal release agent
1,0 Gew% Eindickerpaste
22,5 Gew% Glasfasern, 25 mm und 50 mm lang.1.0 wt% thickener paste
22.5 wt% glass fibers, 25 mm and 50 mm long.
Die Anwendung der Erfindung wird nachfolgend unter Bezugnahme auf die Zeichnung erläutert. Es stellen dar:The application of the invention is explained below with reference to the drawing. It shows:
Fig. 1 eine schematische Wiedergabe eines Kfz-Schiebedachrahmens in derFig. 1 is a schematic representation of a motor vehicle sunroof frame in the
Draufsicht;
Fig. 2 eine vergrößerte Darstellung eines Querschnittes entlang der Linie M-Il der Fig. 1.Top view;
Fig. 2 is an enlarged view of a cross section along the line M-II of Fig. 1.
is Der in Fig. 1 dargestellte Schiebedachrahmen ist als Ganzes mit 1 bezeichnet. Er besteht im wesentlichen aus den beiden Längsbalken 2,2', welche durch die Querbalken 3,3' miteinander verbunden sind. Die Rahmenteile 2,2',3,3' sind aus Kunststoff-Formmasse auf UP-Basis hergestellt, welche beispielsweise nach einem der vorstehend angegebenen Rezepte zusammengesetzt sein kann.is The sunroof frame shown in Fig. 1 is designated as a whole with 1. It essentially consists of the two longitudinal beams 2,2', which are connected to each other by the cross beams 3,3'. The frame parts 2,2',3,3' are made of UP-based plastic molding compound, which can be composed, for example, according to one of the recipes given above.
In die Längsbalken 2,2' sind aus Leichtmetall gefertigte Schiebeleisten 4,4' eingepreßt.Sliding strips 4.4' made of light metal are pressed into the longitudinal beams 2.2'.
Wie aus Fig. 2 ersichtlich, ist die Schiebeleiste 4 (und entsprechend auch 4') bis zu etwa 3/4 der Wandstärke des Längsbalkens 2 in diesen eingesenkt. Die Wandstärke unter der Schiebeleiste beträgt ca. 1,2 mm. Um eine möglichst innige Verbindung zwischen der Preßmasse des Längsbalkens und der Schiebeleiste zu erzielen, sind in den unteren Balken 5 der Schiebeleiste Kavernen 6 sowie auch Vertiefungen 7 eingearbeitet. Die Schiebeleisten sind so zudem noch an ihren Rändern mit Ausladungen 8 versehen. Bei der Herstellung eines derartigen Teiles kommt es darauf an, daß die Formmasse in die erwähnten Kavernen und Vertiefungen eindringt und diese vollständig ausfüllt. Um die Festigkeit der Masse zu erhalten, sollen aber auch die Glasfasern zusammen mit der Masse in die erwähnten Vertiefungen und Kavernen eintreten. Entsprechendes gilt für die Ausladungen 8, die allseits von der Masse und den Glasfasern umflossen werden sollen.As can be seen from Fig. 2, the sliding bar 4 (and correspondingly also 4') is sunk into the longitudinal beam 2 up to about 3/4 of the wall thickness. The wall thickness under the sliding bar is about 1.2 mm. In order to achieve the closest possible connection between the molding compound of the longitudinal beam and the sliding bar, caverns 6 and recesses 7 are incorporated into the lower beam 5 of the sliding bar. The sliding bars are also provided with projections 8 on their edges. When producing a part of this type, it is important that the molding compound penetrates into the aforementioned caverns and recesses and fills them completely. In order to maintain the strength of the compound, the glass fibers should also enter the aforementioned recesses and caverns together with the compound. The same applies to the projections 8, which should be surrounded on all sides by the compound and the glass fibers.
Es hat sich gezeigt, daß dies mit bekannten, glasfaserhaltigen UP-Formmassen nicht möglich ist. Werden den Formmassen jedoch zusätzlich Mikrokugeln in den genannten Mengen zugesetzt, so verbessert sich das Fließverhalten der Massen derart, daß die Kavernen und Vertiefungen vollständig mit Preßmassen einschließlich Glasfasern ausgefüllt und die Ausladungen 8 entsprechend umflossen werden.It has been shown that this is not possible with known UP molding compounds containing glass fibers. However, if microspheres are also added to the molding compounds in the amounts mentioned, the flow behavior of the compounds improves to such an extent that the cavities and depressions are completely filled with molding compounds including glass fibers and the projections 8 are accordingly flowed around.
Bei einem Formteil wie den in der Zeichnung beispielsweise dargestellten Schiebeleisten 4 kommt noch hinzu, daß dieses Formteil infolge der dünnen, fahnenartigen Schienen 9,9' nur in sehr begrenztem Maße mit Druck beaufschlagt werden kann. Steigt der Druck an diesen Teilen über etwa 60 bar, so werden die Schienen verformt, was vermieden werden muß. Überraschenderweise hat sich gezeigt, daß aber auch unter diesen Preßbedingungen mit der erfindungsgemäß zur Verwendung vorgeschlagenen Masse eine vollständige Einbettung und kraftschlüssige Verbindung der Teile erzielt werden kann.In the case of a molded part such as the sliding rails 4 shown in the drawing, for example, there is also the fact that this molded part can only be subjected to pressure to a very limited extent due to the thin, flag-like rails 9,9'. If the pressure on these parts rises above about 60 bar, the rails are deformed, which must be avoided. Surprisingly, it has been shown that even under these pressing conditions, complete embedding and a force-fitting connection of the parts can be achieved with the mass proposed for use according to the invention.
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