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Die
Erfindung betrifft ein Verfahren zur Befestigung eines Dachaufbaus
einer Rohkarosse eines Kraftfahrzeugs, bestehend aus einem Karossenunterbau
mit einem Dachrahmen und einem darin angeordneten flächigen Dachteil,
wobei zumindest ein hohler Dachrahmen gebildet wird und das Dachteil mit
gekröpften
Dachrandflanschen mit einem jeweiligen Holm des Dachrahmens in eine
im Endzustand in vertikaler Richtung schräge parallele Fügepaarung gebracht
und mit diesem durch Löten,
Schweißen oder
Kleben verbunden wird sowie einen Dachaufbau einer Rohkarosse.
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Es
sind verschiedene Möglichkeiten
bekannt, eine Dachplatte an der Karosserie eines Kraftfahrzeugs
zu befestigen. Häufig
werden Dachplatten an den seitlichen Dachholmen durch Punktschweißen befestigt.
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Aus
den Druckschriften
DE
198 06 963 A1 und
DE
33 46 523 C2 sind Verfahren und Vorrichtungen zum Zuführen, Spannen
und Bearbeiten insbesondere zum Geometrieschweißen von Bauteilen zur automatisierten
Herstellung von Rohkarossen in einer oder mehreren Bearbeitungsstationen
unter Verwendung von Robotern bekannt. Dabei ist es aus
DE 33 46 523 C2 bekannt
zum Erreichen von Nahtfugen geringer Fugenweite ein Dachteil mit
nach unten abgebogenen seitlichen Dachteil-Anschlussflanschen zwischen
gegenüberliegende
Dachseitenholme unter Vorspannung einzuklemmen. Damit sind jedoch toleranzabhängige Verbiegungen
verbunden, die ihrerseits wiederum zu nicht hinnehmbaren Maßabweichungen
führen
bzw. große
Eigenspannungen im Bauteil bewirken können.
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Eine
Dachbefestigung an Kraftfahrzeugen ist auch aus der
DE 40 24 837 A1 bekannt,
die ein Verfahren zu Herstellung eines Fahrzeugdachs mit einem Schiebedachausschnitt
beschreibt. Gemäß diesem
Verfahren wird eine Dachhaut zusammen mit einem daran verklebten
Schiebedach-Verstärkungsrahmen
durch eine Klebeverbindung mit dem Dachholm verbunden. Diese Dachhaut
wird in vorangegangenen, relativ aufwendigen Verfahrensschritten mit
dem Schiebedach-Verstärkungsrahmen
ausgerüstet.
Die seitlichen Dachholmen und die Dachhaut sind so konstruiert,
dass ein konkav gewölbter
Randbereich der Dachhaut den jeweiligen Dachholm umgreift, wobei
dieser gewölbte
Randbereich in einem abgewinkelten Randflansch endet, der an einem
unterem Randflansch des Dachholms durch Punktverschweißung befestigt
werden muss. Zur Herstellung der gewünschten Verbindung zwischen
Dachhaut und Karosserie ist somit sowohl eine Klebeverbindung im
oberen Bereich des Dachholms als auch eine Schweißverbindung
im unteren Bereich des Dachholms erforderlich. Außerdem muss
die Wölbung
des konkaven Randbereichs der Dachhaut mit relativ hoher Genauigkeit
an die Form des Dachholms angepasst werden um definierte Auflagepunkte
zur Durchführung
der Punktverschweißung
zu erhalten. Dies bereitet bei einer aus relativ dünnem Blech
bestehenden Dachhaut Schwierigkeiten. Ein weiterer Nachteil dieser
bekannten Verbindung besteht in der notwendigen Formgebung der Dachhaut im
Bereich der herzustellenden Klebeverbindung, die in der Regel eine
nachfolgende Abdeckung der ausgebildeten Sicke, beispielsweise mit
einer Dachleiste, erforderlich macht. Da die Verbindung zwischen der
Dachhaut und der Karosserie nach dem bekannten Verfahren auch durch
eine Punktverschweißung hergestellt
wird, müssen
Karosserie und Dachhaut im Wesentlichen aus denselben Materialien
bestehen.
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Aus
der
EP1108640 A2 ist
eine Dachbefestigung an Kraftfahrzeugen bekannt, wobei obere Karosserieabschnitte
als seitliche, hohlprofilartige Dachlängsholme ausgebildet sind,
die aus miteinander fest verbunden, unteren und oberen Stahlblechen
bestehen, wobei ein Stahlblech der Dachlängsholme einen ebenen Abschnitt
zur Auflage des Daches hat, wobei die Auflagefläche im Wesentlichen waagerecht
verläuft
und an die Auflagefläche
eine im Wesentlichen lotrechte Wandung des zweiten Abschnitts des
oberen Stahlblechs angrenzt und die Dachplatte in die aus dieser
Auflagefläche
und dieser lotrechten Wandung gebildete L-förmige Schiene eingesetzt ist,
ohne diese lotrechte Wandung nach außen seitlich zu überragen.
Dach und Holme können miteinander
durch Kleber, Schrauben oder Nieten unter Bildung einer Nut verbunden
sein. Die Nut kann abgedeckt werden oder dient der Aufnahme eines Dachträgers. Dieser
Aufbau ist relativ materialaufwändig
und muss abgedichtet werden.
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Aus
der
DE 100 26 089
A1 sind ein gattungsgemäßer Aufbau
einer Karosse und ein entsprechendes Herstellverfahren bekannt.
Das Verfahren zur Herstellung eines Dachaufbaus einer Rohkarosse
eines Kraftfahrzeugs, bestehend aus einem auf einem Karossenunterbau
anbringbaren Oberbau mit einem Dachrahmen, Dachpfosten, Seitenteilen
und einem flächigen
Dachteil, wobei die Dachpfosten und die Dachrahmenholme, insbesondere
die Seitenholme des Dachrahmens jeweils aus miteinander verbundenen
Innen- und Außenprofilen
gebildet sind, und das Dachteil mit Dachrandflanschen am jeweiligen
Seitenholm aufliegt und dort verbunden ist, wobei zunächst der
Dachrahmen zumindest im jeweiligen Seitenholmbereich als Innenrahmen
aus den Innen- und Außenprofilen
gebildet wird, dann die oberen Seitenteile angesetzt und mittels
eines inneren Seitenteil-Randflansches
im oberen Bereich des jeweiligen Seitenholms verbunden werden. An
den inneren Seitenteil-Randflansch schließt sich ein schräg zur Dachmitte
geneigter Anlagelängsstreifen
und dann wird das Dachteil mit einem Dachrandflansch auf den schräg geneigten
Anlagelängsstreifen
unter Bildung einer Regenrinne und unter Ausgleich von Toleranzen
aufgesetzt und dort dicht verbunden.
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Ausgehend
vom zuletzt genannten nächstliegenden
Stand der Technik liegt der Erfindung das Problem zugrunde, eine
schneller und preiswerter herzustellende Rohkarosse mit Dachaufbau
sowie ein entsprechendes Herstellverfahren vorzuschlagen.
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Das
Problem wird erfindungsgemäß gelöst durch
die Merkmale der Ansprüche
1 und 7. Weiterbildungen der Erfindung sind in den abhängigen Ansprüchen beschrieben.
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Im
Zusammenhang mit den eingangs definierten Merkmalen aus dem Stand
der Technik gemäß Oberbegriff
des Anspruches 1 umfasst das erfindungsgemäße Herstellverfahren die Schritte:
- – zunächst werden
in einer Arbeitsstation nach Aufbringen eines Klebers Dachrahmen
und Dachrandflansch zueinander ausgerichtet und fixiert und
- – später an einer
weiteren Arbeitsstation der Klebstoff ausgehärtet;
oder - – zunächst werden
in einer Arbeitsstation Dachrahmen und Dachrandflansch zueinander
ausgerichtet und fixiert und
- – später an einer
weiteren Arbeitsstation durch Löten
oder Schweißen
gefügt.
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Mittels
dieses Verfahrens können
die Arbeitsschritte Einlegen und Ausrichten des Dachteils in den
bzw. im Dachrahmen an einer ersten Arbeitsstation erfolgen. Durch
die Fixierung behält
das Dachteil seine relative Position zum Dachrahmen bei. Damit kann
die Karosserie weiterbearbeitet werden, ohne daß die Verbindung zwischen Dachteil
und Dachrahmen endgültig
fertiggestellt ist. Die abschließende Aushärtung des Klebstoffs bzw. die
endgültige Lötung oder
Schweißung
zwischen Dachrahmen und Dachteil erfolgt dann in einer späteren Arbeitsstation bzw.,
falls ein geeigneter Klebstoff verwendet wird, einfach durch die
Zeit indem der Klebstoff im Laufe der weiteren Karosserieherstellung
von selbst aushärtet.
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Als
Fixierung kommen als Fixierpunkte lokale Schweiß-, Löt- oder Schnellklebepunkte
in Frage. Diese werden in bestimmten Abständen zwischen Holm und Dachteil
angebracht und fixieren damit das Dachteil im Dachrahmen, ohne daß die endgültige Verbindung
zwischen Dachteil und Dachrahmen hergestellt ist. Damit die Fixierpunkte
gesetzt werden können,
sind ggf. im Dachrahmen bzw. Holm lokale Ausschnitte vorzusehen,
durch die diese Fixierpunkte gesetzt werden können.
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Bei
einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung des Verfahrens wird der
Dachrandflansch mit dem Dachrahmen durch eine den Dachrandflansch und eine
Wandung des Holms umgreifende Halteklammer fixiert. Dabei weist
der Dachrahmen bzw. der Holm einen entsprechenden Ausschnitt auf,
so daß die
Halteklammer von der Fahrzeuginnenseite auf die beiden zu fügenden Flansche
aufgeschoben werden kann und diese miteinander verklemmt.
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Dabei
kann die Halteklammer so ausgeführt sein,
daß sie
nur während
der Fahrzeugherstellung verwendet wird und nach der Herstellung
der endgültigen
Verbindung zwischen Dachrahmen und Dachteil wieder aus dem Fahrzeug
entfernt wird. Die Halteklammer kann aber auch so ausgeführt sein,
daß sie
auch nach Herstellung der endgültigen
Verbindung zwischen Dachrahmen und Dachteil im Fahrzeug verbleibt.
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Bei
einer bevorzugten Ausführung
der Halteklammer ist diese nach Art einer Stimmgabel mit einer Basis
und Zwillingsenden geformt, wobei die Zwillingsenden zueinander
gerichtete U-förmige
Nasen mit Nasenrücken
aufweisen, die federnd die Bleche der Fügungspaarung aufeinander drücken und ein
Zurückrutschen
der Klammer verhindern.
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Vorzugsweise
soll dabei die Basis der Halteklammer am Ende der Wandung des Holms
anliegen, weshalb diese Wandung länger als der Dachflansch sein
sollte, damit das Dachteil sich gegenüber dem Holm nicht verschieben
kann.
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Das
erfindungsgemäße Verfahren
kann besonders vorteilhaft angewendet werden bei einem Zwischenprodukt,
einer Rohkarosse eines Kraftfahrzeugs, bestehend aus einem Karossenunterbau
mit einem Dachrahmen und einem darin angeordneten flächigen Dachteil,
wobei zumindest ein hohler Dachrahmen aus profilierten Blechen gebildet
ist und das Dachteil mit gekröpften
Dachrandflanschen aus Blech mit einem jeweiligen Holm des Dachrahmens in
einer im Endzustand in vertikaler Richtung schrägen parallelen Fügepaarung
angeordnet ist, wobei die Bleche der Fügepaarung durch lokale Fixierungen
mittels Halteklammer, Schnellkleber, Lötung oder Schweißung derart
miteinander verbunden sind, dass später ein Dicht-Löten oder
Dicht-Schweißen nicht
behindert wird.
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Es
können
mit der Erfindung Bleche aller bekannten Karosseriebauwerkstoffe
verwendet und kombiniert werden, z. B. Bleche aus Stahl, Leichtmetall,
Kunststoff und/oder Verbundwerkstoffen. Insbesondere bei der Verwendung
von Klebstoffen kann ein z. B. ein leichtes Dach aus Aluminium oder
Verbundwerkstoff mit einem steifen Dachrahmen aus Stahlblech kombiniert
werden. Weiterhin ist hervorzuheben, daß die Fixierung und die endgültige Verbindung
von Dachrahmen und Dachteil in beliebiger Kombination erfolgen können. Als
z. B. Halteklammern zur Fixierung und Schweißung für die endgültige Verbindung, oder Schweißpunkt und
Klebung usw.
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Anhand
eines Ausführungsbeispiels
soll die Erfindung im Folgenden näher erläutert werden. Es zeigen
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1 Schnitt
durch den Dachholm mit fertig eingebautem Dachteil;
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2 Schnitt
durch den Dachholm mit eingesetztem Dachteil ohne Halteklammer;
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3 Fixierung
eines Dachteils mittels Halteklammer;
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4 Fixierung
eines Dachteils mittels MIG-Schweißnaht.
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1 zeigt
einen Holm 1, zusammengesetzt aus einem Außenprofil 2,
einem Mittelprofil 3 und einem Innenprofil 4,
wobei die Profile in einem unteren Flansch 5 und einem
oberen Flansch 6 miteinander verschweißt sind. Ein derartiger Holm
ist typischerweise ein Dachholm, also Teil eines nicht dargestellten
Daches bzw. Dachrahmens. Das Außenprofil 2 des
Holmes 1 hat an seiner Oberseite eine Anlagefläche 12,
die um einen vorbestimmbaren Winkel β gegenüber der Vertikalen geneigt
ist. Dieser Winkel kann etwa 20° bis
50° betragen;
diese Werte haben sich in der der Praxis bewehrt.
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Ein
vorgefertigtes Dachteil 7 wird in den durch Holme 1 gebildeten
Dachrahmen eingesetzt, wobei der Dachkantenflansch 8 so
vom Dachteil 7 abgekröpft
ist, dass er mit der Anlagefläche 12 des Holmes 1 in
eine parallele Lage, eine Fügepaarung, gelangen
kann. Diese Fügepaarung
hat einen Fügespalt 10,
der hier mit Kleber 9 ausgefüllt ist. Dieser Kleber 9 kann
in einer nicht dargestellten Aushärtestation, die dem Montageplatz,
an dem die Montage des Dachteils 10 erfolgte, nachgeschaltet
ist, ausgehärtet
werden.
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2 zeigt
eine ähnliche
Konstellation wie in 1, jedoch wird hier eine kleine
Winkeldifferenz, vorzugsweise ist α < 3°,
zwischen Dachrahmenanlagefläche
und Dachkantenflansch 8 dazu genutzt um sicherzustellen,
daß beim
Zusammenpressen der Bauteile der Kleber 9 am Dachkantenflansch 8 nach oben
wandert und die gesamte Flanschlänge
benetzt. Außerdem
wird so im Dachteil 7 eine leichte Vorspannung erzeugt,
die bewirkt, daß das
Dachteil 7 nach oben gedrückt wird. Dadurch wird eine
noch bessere Verspannung der (noch nicht montierten und nicht gezeigten)
Halteklammern erreicht.
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3 zeigt
einen Schnitt durch den Dachholm 1 im Bereich einer Fixierungspunktes
mittels einer Halteklammer 20. Während der Flansch 12 aufgrund
der Stabilität
des Holmes 1 in seiner Solllage ist, wird der Profilflansch 8 des
Dachteils 7 in einer Parallellage zum Profilflansch 12 gedrückt und
durch Verwendung einer Halteklammer 20 fixiert. Der Dachrahmen 1 weist
im Bereich der Haltklammer 20 einen Ausschnitt 13 auf,
durch den die Haltklammer 20 auf die Flansche 8 und 12 aufgeschoben
werden kann. Die Länge
des Ausschnitts 13 in Fahrzeuglängsrichtung ist begrenzt; insgesamt
ist der Ausschnitt 13 so groß, daß die Haltklammer 20 problemlos
montiert werden kann.
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Diese
Halteklammer 20 hat eine Basis 21, von der aus
sich Zwillingsschenkel erstrecken, die in Nasenrücken 22, 23 bzw.
U-förmig
gebogene Nasen 24, 25 enden. Die Halteklammer
besteht vorzugsweise aus Federstahl. Sie wird in die dargestellte
Lage geschoben, indem sie unter Federvorspannung über den
Profilflansch 12 und den Dachkantenflansch 8 gestülpt wird.
Dabei ergreifen die Nasen 24 bzw. 25 die Bleche
der Flansche und pressen diese zusammen, wenn wie dargestellt die
Basis 21 soweit aufgeschoben wird, dass sie das Ende des
Profilflansches 12 kontaktiert, welches dazu etwas länger gestaltet ist
als der Dachkantenflansch 8. Durch die Form der Nasen ist
auch sichergestellt, dass die Halteklammer 20 zwar leicht
auf die beiden Flanschbleche geschoben werden kann, aber nicht mehr
zurückbewegt werden
kann. Bevor die Halteklammer 20 aufgeschoben wurde, ist
in den Fügespalt 10 Kleber 9 eingefügt worden.
In dieser Position wird die Rohkarosse, hier dargestellt am Holm 1 mit
Dachteil 7, in einer Aushärtestation verbracht, in der
der Kleber 9 aushärten kann.
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4 zeigt
eine weitere Fertigungsmethode mit einem MIG-Schweißpunkt als
Fixierung. Bevor das Dachteil 7 in den Dachrahmen 1 eingebracht wird,
wird der Kleber 9 auf den Profilflansch 12 bzw. den
Dachkantenflansch 8 aufgetragen. Hier erreicht man eine
feste Fixierung am Montageplatz des Dachteils, indem der Profilflansch 12 und
der Dachkantenflansch 8 nach der Einbringung des Dachteils 7 und der
Ausrichtung gegenüber
dem Dachrahmen 1 mittels lokaler MIG-Schweißnähte 11 fixiert
werden. Dabei erfolgt die Schweißung durch den Ausschnitt 13. Durch
diese Fixierung ist die Rohkarosse so stabil, dass der Kleber später in einer
Aushärtestation
ausgehärtet
werden kann. Falls Dachteil 7 und Dachrahmen 1 miteinander
verschweißt
bzw. verlötete
werden sollen, kann der Kleber weggelassen werden und die Schweißung bzw.
Lötung
erfolgt in einer späteren
Arbeitsstation.
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- 1
- Holm
- 2
- Außenprofil
- 3
- Mittelprofil
- 4
- Innenprofil
- 5
- unterer
Flansch
- 6
- oberer
Flansch
- 7
- Dachteil
- 8
- Dachkantenflansch
- 9
- Kleber
- 10
- Fügespalt
- 11
- MIG-Naht
- 12
- Anlagefläche Dachrahmen
- 13
- Ausschnitt
- 20
- Halteklammer
- 21
- Basis
- 22
- Nasenrücken
- 23
- Nasenrücken
- 24
- Nase
- 25
- Nase
- V
- Vertikale
- α
- Winkel
- β
- Winkel