DE10150011A1

DE10150011A1 - Deckel für ein Fahrzeugdach und Verfahren zu dessen Herstellung

Info

Publication number: DE10150011A1
Application number: DE10150011A
Authority: DE
Inventors: Christian Duenzinger; Thomas Schroeferl
Original assignee: Webasto Vehicle Systems International GmbH
Current assignee: Webasto SE
Priority date: 2001-10-11
Filing date: 2001-10-11
Publication date: 2003-04-30
Anticipated expiration: 2021-10-12
Also published as: DE10150011B4; DE50203732D1; US6773058B2; US20030085595A1; EP1302352B1; EP1302352A1

Abstract

Die Erfindung betrifft einen Deckel (9) für ein Fahrzeugdach mit einem Deckelkörper (10), der im Bereich seines Außenrandes unter Bildung eines Kunststoffrahmens (31) mit Metalleinleger (14) umspritzt, insbesondere umschäumt, ist. Der Metalleinleger (14) erstreckt sich rahmenförmig entlang im wesentlichen dem gesamten Umfang des Deckels (9), ist aber in Deckelumfangsrichtung mehrteilig ausgebildet. Der Metalleinleger (14) ist von dem Kunststoffrahmen nur teilweise umgriffen. Nach einem erfindungsgemäßen Verfahren zum Herstellen des Deckels (9) wird zum Umschäumen der Deckelkörper (10) zusammen mit dem Metalleinleger (4) in ein Schäumwerkzeug eingelegt. Dann wird Schäummasse eingebracht, wobei zum Begrenzen des Vordringens der Schäummasse nach innen eine Dichtung in eine umlaufende Sicke (23) des Metalleinlegers eingelegt wird.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft einen Deckel für ein Fahrzeugdach mit einem Deckelkörper, der im Bereich seines Außenrandes unter Bildung eines Kunststoffrahmens mit Metalleinleger umspritzt und insbesondere umschäumt ist, sowie ein Verfahren zum Herstellen eines solchen Deckels.
Ein Deckel mit den Merkmalen des Oberbegriffs des Anspruchs 1 ist aus der DE 198 08 113 A1 bekannt. Es handelt sich dabei um ein Glasverbundelement, insbesondere in Form eines Glasschiebedaches für Kraftfahrzeuge, das eine Glasscheibe aufweist, die am Außenrand mit einem Kunststoffrahmen umschäumt ist, wobei vorzugsweise durch Winkelbleche gebildete Halterungsteile an zwei einander gegenüberliegenden Seiten des Glasverbundelements mitumschäumt und von dem Kunststoffrahmen vollständig abgedeckt sind.
Es ist Aufgabe der vorliegenden Erfindung, einen Deckel für ein Fahrzeugdach zu schaffen, der im Vergleich zu dem bekannten Deckel eine erhöhte Verwindungssteifigkeit hat und zu dessen Herstellung eine relativ kleine Menge an Schäummasse ausreicht. Gegenüber gleichfalls bekannten Glasdeckeln mit einteiligem Verstärkungsrahmen sollen eine vereinfachte Fertigung und eine flexible Anpassung an unterschiedliche Deckelabmessungen und/oder Deckelwölbungen möglich sein.
Ausgehend von einem Deckel für ein Fahrzeugdach mit einem Deckelkörper, der im Bereich seines Außenrandes unter Bildung eines Kunststoffrahmens mit Metalleinleger umspritzt, insbesondere umschäumt, ist, wird diese Aufgabe erfindungsgemäß dadurch gelöst, dass der Metalleinleger sich rahmenförmig entlang im wesentlichen dem gesamten Umfang des Deckels erstreckt, aber in Deckelumfangsrichtung mehrteilig ausgebildet ist, und dass der Metalleinleger von dem Kunststoffrahmen nur teilweise umgriffen ist.
Trotz der Mehrteiligkeit des Metalleinlegers wird eine hohe Verwindungssteifigkeit erhalten, weil verstärkende Einlegerteile nicht nur an den Deckelseitenrändern, sondern praktisch im vollen Umfangsbereich des Deckels vorhanden sind. Im Vergleich zu einem einteiligen Verstärkungsrahmen werden andererseits große, empfindliche, hinsichtlich Fertigung, Verpackung, Transport und Lagerung aufwendige Blechteile vermieden. Damit sind erhebliche Kosteneinsparungen verbunden. Außerdem ist eine relativ einfache Anpassung an unterschiedliche Deckelformen und Deckeldimensionen möglich. Beispielsweise können zur Fertigung von Deckeln gleicher Länge, aber unterschiedlicher Breite gleiche seitliche Verstärkungsteile oder zur Fertigung von Deckeln gleicher Breite, aber unterschiedlicher Länge gleiche vordere und hintere Verstärkungsteile eingesetzt werden. Ferner spart die nur teilweise Umschäumung des Metalleinlegers in der Regel teure Schäummasse ein, und sie lässt niedrigere Deckelgewichte zu.
Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen.
Insbesondere wird man die Anordnung in der Regel vorteilhaft so treffen, dass der Kunststoffrahmen einen Außenrandbereich des Metalleinlegers überdeckt, innenliegende Bereiche des Metalleinlegers jedoch freilässt.
Vorzugsweise hat der Metalleinleger eine umlaufende Sicke, die mit ihrem Grund an der Unterseite des Deckelkörpers anliegt, und reicht der Kunststoffrahmen nach innen bis zu einer Außenwand dieser umlaufenden Sicke.
In einem solchen Fall eignet sich insbesondere ein Herstellungsverfahren, bei dem zum Umschäumen der Deckelkörper zusammen mit dem mehrteiligen Metalleinleger in ein Schäumwerkzeug eingelegt und dann Schäummasse eingebracht wird, wobei zum Begrenzen des Vordringens der Schäummasse nach innen eine Dichtung in die umlaufende Sicke des Metalleinlegers eingelegt wird. Diese Dichtung kann vorteilhaft im Bereich der Trennstellen zwischen den Einlegerteilen mittels einer Hilfsdichtung verstärkt werden.
Der Metalleinleger ist vorzugsweise in Deckelumfangsrichtung viergeteilt, wobei jedes Einlegerteil sich im wesentlichen entlang einer der vier Deckelseiten erstreckt. An mindestens einem Teil der Einlegerteile, zweckmäßig an den einander gegenüberliegenden seitlichen Verstärkungsteilen, können sich nach unten durch den Kunststoffrahmen hindurcherstreckende Deckelhalterungen oder dergleichen vorgesehen sein, insbesondere Halterungen zur Anbindung des Deckels an einen Deckelverstellmechanismus, wie er für Schiebedächer, Schiebehebedächer und dergleichen bekannt ist.
Der Deckelkörper kann insbesondere aus Glas oder durchsichtigem Kunststoff gefertigt sein. Für den Kunststoffrahmen eignet sich unter anderem vor allem PUR-Schaum.
Gemäß einer bevorzugten weiteren Ausgestaltung der Erfindung bildet der Kunststoffrahmen zusätzlich seitliche Blenden zum Abdecken von seitlichen Spalten zwischen dem Deckel und der festen Dachhaut beim Ausstellen des Deckels.
Im folgenden ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung anhand der beigefügten Zeichnungen näher erläutert. Es zeigt:
Fig. 1 eine perspektivische Teildraufsicht auf die Unterseite eines Deckelkörpers mit darauf aufgelegten Einlegerteilen;
Fig. 2 eine perspektivische Teildraufsicht entsprechend Fig. 1 nach dem Umschäumen;
Fig. 3 in vergrößerter Darstellung eine Teildraufsicht auf den in Fig. 1 oberen Eckbereich der Anordnung nach Fig. 1, wobei Dichtungen dargestellt sind, die beim Umschäumen eingelegt werden, um das Vordringen des Schaumwerkstoffes zu begrenzen;
Fig. 4 in perspektivischer Schnittdarstellung eine zum Umschäumen an die Anordnung eingelegte Hauptdichtung; und
Fig. 5 in einer Schnittdarstellung entlang der Hauptdichtung den Bereich zwischen zwei Einlegerteilen.
Gemäß Fig. 1 weist der in Fig. 2 insgesamt mit 9 bezeichnete Deckel einen im wesentlichen rechteckförmigen Deckelkörper 10 auf, der vorzugsweise von einer Glasscheibe gebildet wird oder aus durchsichtigem Kunststoff besteht. Auf diejenige Seite des Deckelkörpers 10, die bei in ein Fahrzeugdach eingebautem Deckel die Unterseite darstellt, sind vier Einlegerteile aus Blech aufgelegt, von denen in Fig. 1 und in Fig. 2 nur drei dargestellt sind, und zwar ein vorderes Verstärkungsteil 11, ein hinteres Verstärkungsteil 12 und das eine Verstärkungsteil 13 der zwei seitlichen Verstärkungsteile. Jedes Einlegerteil erstreckt sich im wesentlichen entlang einer der vier Deckelseiten. Die vier Einlegerteile sind zweckentsprechend profiliert, um die erforderliche Deckelsteifigkeit sicherzustellen, und die Einlegerteile stellen zusammen einen viergeteilten Metalleinleger 14 oder Verstärkungsrahmen dar. Von dem seitlichen Verstärkungsteil 13 sind zwei Deckelhalterungen 15 und 16 in einer zur Ebene des Deckelkörpers 10 im wesentlichen senkrechten Richtung abgewinkelt. Entsprechendes gilt auch für das zweite, nicht veranschaulichte seitliche Verstärkungsteil, das zu dem Verstärkungsteil 13 spiegelsymmetrisch ausgebildet sein kann.
Die vier Einlegerteile sind durch vier, vorzugsweise abgewinkelte, Spalte voneinander getrennt, von denen in den Fig. 1 und 2 ein Spalt 17 zwischen den Einlegerteilen 11 und 13 sowie ein Spalt 18 zwischen den Einlegerteilen 12 und 13 zu erkennen sind. Diese Spalte 17 und 18 erlauben unterschiedliche Wärmeausdehnungen des Deckelkörpers 10 und der verstärkenden Einlegerteile. Jedes der Einlegerteile ist mit einer Sicke 19, 20 beziehungsweise 21 versehen, deren Grund 22 an der Unterseite des Deckelkörpers 10 anliegt oder mit dieser über eine Klebe/Dichtraupe oder dergleichen (nicht dargestellt) verbunden ist. Die Sicken 19, 20, 21 fluchten im Bereich der Spalte 17, 18 miteinander, und sie bilden zusammen mit einer der Sicke 20 des nicht veranschaulichten Einlegerteils entsprechenden Sicke eine im Deckelrandbereich umlaufende, nur von den Spalten zwischen den einzelnen Einlegerteilen unterbrochene und in den Fig. 1 und 2 insgesamt mit 23 bezeichnete Metalleinlegersicke mit einer Außenwand 24 und einer Innenwand 25.
Die Anordnung gemäß Fig. 1 wird in ein in den Fig. 4 und 5 nur schematisch angedeutetes Schäumwerkzeug 30 eingelegt und im Bereich ihres Außenrandes mit Schäummasse, vorzugsweise PUR, unter Bildung eines ununterbrochenen, rundumlaufenden Kunststoffrahmens 31 umschäumt. Der Kunststoffrahmen 31 sorgt für eine Befestigung der Einlegerteile an dem Deckelkörper 10. Die Schäummasse bedeckt den Metalleinleger 14, der von den Einlegerteilen 11 bis 13 und dem nicht dargestellten vierten Einlegerteil gebildet ist, nicht vollständig, sondern sie erstreckt sich nur über dessen Außenrandbereich, und zwar im veranschaulichten bevorzugten Ausführungsbeispiel bis zu der Außenwand 24 der Metalleinlegersicke 23. Innenliegende Bereiche 32, 33, 34 der Einlegerteile sind von Schäummasse freigelassen.
Entlang dem Außenrand des Kunststoffrahmens 31 erstreckt sich eine umlaufende Deckeldichtung 35. Die Deckeldichtung 35 kann in eine entsprechende Aufnahmenut des Kunststoffrahmens 31 eingesetzt oder an dem Kunststoffrahmen 31 aus einem Werkstoff mit höherer Elastizität angeformt sein.
Insbesondere dann, wenn der Deckel 9 im eingebauten Zustand über die feste Fahrzeugdachfläche wahlweise ausgestellt werden kann, bildet der Kunststoffrahmen 31, wie aus Fig. 2 hervorgeht, zweckmäßig zugleich nach unten vorspringende seitliche Blenden 36, von denen in Fig. 2 nur eine zu erkennen ist. Die Höhe der Blenden 36 nimmt dabei von vorne nach hinten entsprechend der Neigung des Deckels im ausgestellten Zustand zu.
Um beim Umschäumen ein Vordringen der Schäummasse nach innen bis über die Außenwand 24 der Sicke 23 hinaus zu verhindern, wird gemäß den Fig. 3 bis 5 in die Sicke 23 eine ringsumlaufende Hauptdichtung 37 eingelegt. Diese in Fig. 3 abgebrochen dargestellte Dichtung wird während des Schäumvorganges von dem Schäumwerkzeug 30 gegen die in den Figuren oben liegende Seite der Sicke 23 sowie im Bereich der Spalte 17, 18 gegen den Deckelkörper 10 angepresst. Dabei ist der Spaltbereich hinsichtlich einer einwandfreien Abdichtung besonders kritisch. Um die Dichtwirkung der umlaufenden Hauptdichtung 37 im Bereich der Spalte 17, 18 zu unterstützen, wird dort zusätzlich eine Hilfsdichtung 38 angeordnet. Wie aus Fig. 3 hervorgeht, wird die Hilfsdichtung 38 an der Innenseite der Hauptdichtung 37 angeordnet, und sie ist breiter als der Spalt 17 bzw. 18 bemessen, so dass sie sich in Umfangsrichtung um ein kurze Strecke beidseitig über den Spalt hinaus erstreckt. Bezugszeichenliste 9 Deckel
10 Deckelkörper
11 vorderes Verstärkungsteil
12 hinteres Verstärkungsteil
13 seitliches Verstärkungsteil
14 Metalleinleger
15, 16 Deckelhalterung
17, 18 Spalt
19, 20, 21 Sicke
22 Sickengrund
23 Metalleinlegersicke
24 Außenwand von 23
25 Innenwand von 23
30 Schäumwerkzeug
31 Kunststoffrahmen
32, 33 34 innenliegender Bereich
35 Deckeldichtung
36 Blende
37 Hauptdichtung
38 Hilfsdichtung

Claims

1. Deckel für ein Fahrzeugdach mit einem Deckelkörper (10), der im Bereich seines Außenrandes unter Bildung eines Kunststoffrahmens (31) mit Metalleinleger (14) umspritzt, insbesondere umschäumt, ist, dadurch gekennzeichnet, dass der Metalleinleger (14) sich rahmenförmig entlang im wesentlichen dem gesamten Umfang des Deckels (9) erstreckt, aber in Deckelumfangsrichtung mehrteilig ausgebildet ist, und dass der Metalleinleger (14) von dem Kunststoffrahmen (31) nur teilweise umgriffen ist.

2. Deckel nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Kunststoffrahmen (31) einen Außenrandbereich des Metalleinlegers (14) überdeckt, innenliegende Bereiche (32, 33, 34) des Metalleinlegers (14) jedoch freilässt.

3. Deckel nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Metalleinleger (14) eine umlaufende Sicke (23) aufweist, die mit ihrem Grund (22) an der Unterseite des Deckelkörpers (11) anliegt.

4. Deckel nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Kunststoffrahmen (31) nach innen bis zu einer Außenwand (24) der umlaufenden Sicke (23) reicht.

5. Deckel nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Metalleinleger (14) in Deckelumfangsrichtung viergeteilt ist, wobei jedes Einlegerteil (11, 12, 13) sich im wesentlichen entlang einer der vier Deckelseiten erstreckt.

6. Deckel nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass an mindestens einem Teil der Einlegerteile (11, 12, 13) Deckelhalterungen (15, 16) oder dergleichen vorgesehen sind.

7. Deckel nach Ansprüchen 5 und 6, dadurch gekennzeichnet, dass sich die Deckelhalterungen (15, 16) nach unten durch den Kunststoffrahmen (31) hindurcherstrecken.

8. Deckel nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Deckelkörper (10) aus Glas oder durchsichtigem Kunststoff gefertigt ist.

9. Deckel nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Kunststoffrahmen (31) aus PUR- Schaum besteht.

10. Deckel nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Kunststoffrahmen (31) zusätzlich seitliche Blenden (36) bildet.

11. Verfahren zum Herstellen des Deckels nach Anspruch 4 oder einem der darauf zurückbezogenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass zum Umschäumen der Deckelkörper (10) zusammen mit dem mehrteiligen Metalleinleger (14) in ein Schäumwerkzeug (30) eingelegt und dann Schäummasse eingebracht wird, wobei zum Begrenzen des Vordringens der Schäummasse nach innen eine Dichtung (37) in die umlaufende Sicke (23) des Metalleinlegers (14) eingelegt wird.

12. Verfahren nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass die Dichtung (37) im Bereich der Trennstellen zwischen den Einlegerteilen (11, 12, 13) mittels einer Hilfsdichtung (38) verstärkt wird.