DE102006025933A1

DE102006025933A1 - Dachreling sowie Verfahren zur Herstellung einer solchen Dachreling

Info

Publication number: DE102006025933A1
Application number: DE200610025933
Authority: DE
Inventors: Dierk Warburg
Original assignee: WKW Erbsloeh Automotive GmbH
Current assignee: WKW Engineering GmbH
Priority date: 2006-05-10
Filing date: 2006-05-10
Publication date: 2007-11-22

Abstract

Die Erfindung betrifft eine verbesserte einteilige, stoßfreie Dachreling, die leicht, stabil sowie optisch ansprechend ist und preiswert hergestellt werden kann. Bei der Dachreling sind der Holm und die Füße einteilig aus Schaummaterial, vorzugsweise Metallschaum oder Kunststoffschaum, ausgebildet. Die Erfindung betrifft des Weiteren ein Verfahren zur Herstellung einer solchen Dachreling.

Description

Die Erfindung betrifft eine Dachreling für Fahrzeuge, bestehend aus einem Holm und endseitig abgewinkelten Füßen, die mit dem Fahrzeugdach verbindbar sind.
Eine solche Dachreling ist aus der DE 40 04 829 A1 bekannt. Der Holm dieser Dachreling besteht aus einem Profil und die beiden Füße sind als Schmiede- oder Gussteile ausgeführt, wobei die Füße direkt oder über einen Adapter mit dem Fahrzeugdach verschraubbar sind. Diese bekannte mehrteilige Ausführung der Dachreling hat den Nachteil, dass sie aufwendig herzustellen ist und andererseits die Verbindungsstellen zwischen Holm und Füßen Toleranzprobleme aufwerfen, wobei auch eventuell entstehende Spalte wegen der Optik unerwünscht sind. Des Weiteren sind die Verbindungsstellen auch trotz formschlüssiger Zapfenführung zwischen Fuß und Holm nur begrenzt belastbar.
Eine weitere Dachreling ist aus dem Gebrauchsmuster DE 93 15 848 U1 bekannt. Diese Dachreling besteht aus einem verformten Hohlkammerprofil, wobei der Holm und die endseitigen Füße einteilig ausgebildet sind, so dass keine störenden Stoßstellen zwischen den endseitigen Füßen und dem Holm bestehen. Wird jedoch eine Mittelstütze notwendig, so ist ein solcher Fuß separat am Holm anzubringen. Auch das Einbringen von Adapterteilen für die Verbindung der Füße mit der Dachhaut stellen aufwendige Verfahrensschritte dar. Des Weiteren sind der Formgebung dieser Dachreling enge Grenzen gesetzt.
Eine einteilige stoßfreie Dachreling lässt sich außer durch Biegen aus einem Hohlprofil auch durch Hydroformen, beispielsweise aus einem Aluminiumrohr, herstellen, welches dann beschnitten und mit Befestigungselementen versehen werden muss. Das Hydroformen ist jedoch aufgrund der Werkzeugkosten sehr teuer. Des Weiteren sind auch hier der Formgebung enge Grenzen gesetzt.
Es ist daher Aufgabe der vorliegenden Erfindung eine verbesserte einteilige, stoßfreie Dachreling zur Verfügung zu stellen, die leicht, stabil sowie optisch ansprechend ist und preiswert hergestellt werden kann.
Diese Aufgabe wird mit einer Dachreling mit den Merkmalen des Anspruches 1 gelöst. Bei der erfindungsgemäßen Dachreling sind der Holm und die Füße einteilig ausgebildet, wobei neben den endseitigen Füßen auch mittige Füße als Stütze vorgesehen sein können. Die Dachreling ist aufgrund der Fertigung aus Schaummaterial, nämlich Metallschaum oder Kunststoffschaum, leicht und andererseits stabil. Bei der Wahl von Kunststoffschaum wird partikel- oder faserverstärkter Kunststoff bevorzugt. Bei einer besonders bevorzugten Ausführungsform wird Leichtmetallschaum, insbesondere Aluminiumschaum eingesetzt.
Die Herstellung ermöglicht es, notwendige Befestigungselemente, wie beispielsweise Schraubbolzen oder Gewindeplatten, im Schaummaterial einzubetten, so dass diese Befestigungselemente ebenfalls einteilig mit der Dachreling ausgebildet sind. Die geschäumte Dachreling hat des Weiteren den Vorteil, dass der Formgebung keine engen Grenzen gesetzt sind. Der Holm kann in Längsrichtung, wie bei bekannten Dachrelingen, einen gleichbleibenden Querschnitt aufweisen. Er kann jedoch auch Bereiche mit unterschiedlichen Querschnitten zeigen.
Eine vollständig aus Kunststoff- oder Metallschaum ausgebildete Dachreling wird durch eine Pulverbeschichtung oder Lackierung mit einer dekorativen Oberfläche versehen. Für höhere Ansprüche wird die Dachreling mit einer Deckschicht versehen. In diesem Fall bildet der Metallschaum den Kern der Dachreling. Als Deckschicht wird insbesondere eine Metallschicht in Form eines Metallblechs vorgesehen. Das Metall des Metallbleches ist dabei legierungsverwandt mit dem Metall des Metallschaums, so dass bei der Herstellung eine Verschmelzung in den Verbindungsbereichen erfolgt. Bei einer besonderen Leichtmetall-Dachreling besteht der Kern aus einem Aluminiumschaum und die Deckschicht aus einem Blech aus Aluminium oder einer Aluminiumlegierung. Eine solche Dachreling lässt sich neben dem Lackieren und Pulverbeschichten auch Glänzen, Anodisieren, elektrisch oder adsorptiv Einfärben und Verdichten. In dem Blech für die Dachreling kann ein Schriftzug, ein Muster oder ein Prägedessin eingebracht sein. Möglich ist es auch, die Oberfläche mechanisch aufzurauen, zu bürsten, zu schleifen oder zu polieren, um dekorative Effekte zu erzielen.
Eine solche Dachreling lässt sich in einfacher Weise herstellen. Es wird in bekannter Weise eine Mischung aus Kunststoff- oder Metallpulver und Schäummittel bereitet, die anschließend verdichtet wird, in eine Backform gefüllt und darin aufgebacken wird. Während des Backens schäumt die Pulvermischung auf und füllt die Backform aus. Die geschlossene Backform muss daher eine, dem fertigten gewünschten Bauteil entsprechende Innenkontur aufweisen. Nach Abkühlen der Backform wird das geschäumte Bauteil entnommen werden. Dieses kann gegebenenfalls in konventioneller spanender Bearbeitung fertiggestellt werden und mit einer dekorativen Oberfläche versehen werden. Zur Herstellung aufwendiger Gepäckträgersysteme kann dieses Verfahren ebenfalls verwendet werden, wobei komplexe Gepäckträgerkomponenten in einem Verfahrensschritt hergestellt werden. Der besondere Vorteil dieses Verfahrens besteht auch darin, dass während der Herstellung des Bauteils durch Einlegen von Befestigungselementen in die Backform eine Verbindung zu diesen Befestigungselementen erzielt wird und als Endprodukt ein Bauteil mit eingebetteten Befestigungsteilen entsteht.
Bei der Herstellung einer Kunststoffschaum-Dachreling können dem Kunststoffpulver zur Erhöhung der Festigkeit Verstärkungspartikel oder Verstärkungsfasern zugesetzt werden.
Bei der Herstellung einer Metallschaum-Dachreling kann dem Metallpulver anstatt dem Schäummittel Feststoffpartikel zugesetzt werden, die unter Unterdruck Gase abspalten, z.B. Oxide. Derartige Feststoffpartikel fallen bei anderen Verfahren als Abfallstoffe an und können auf diese Weise verarbeitet werden. Beim Herstellen und Formen der Dachreling muss bei Verwendung der ausgasenden Feststoffpartikel ein Vakuum in der Backform erzeugt werden, damit die in den Feststoffpartikeln gebundenen Gase abgespalten werden können. Die entstehenden Gase bringen das Metallpulver in der Backform zum Schäumen. Der Prozess wird durch Wärmeanwendung unterstützt.
Wird ein Gepäckträger, insbesondere eine Dachreling, mit einem Metallschaumkern und einer Metalldeckschicht gewünscht, so kann eine solche Dachreling in ähnlicher Weise hergestellt werden. Die Mischung aus Metallpulver und Schäummittel wird dabei zwischen zwei Metallplatten eingebracht. Aus diesen Metallplatten und einem vorzugsweise niedrig schmelzenden legierungsverwandten Metallpulvern mit den Schaummitteln in der Mitte wird ein Sandwich hergestellt. Das Plattieren erfolgt dabei vorzugsweise allein durch Druckanwendung. Bevor dieses Sandwich in die Backform eingelegt wird, erfolgt ein Bearbeiten, beispielsweise ein Beschneiden und Umformen. In der Backform wird durch Wärmeanwendung das Ausschäumen bewirkt. Der Metallschaum vervielfacht dabei sein Volumen und es entsteht eine Form mit geschlossener Oberfläche und einem gleichmäßig geschäumten Kern. Eine solche Dachreling ist leicht, steif und besitzt eine geschlossene Oberfläche, die dekorativ gestaltet werden kann, beispielsweise durch eine Nachbehandlung durch Glänzen oder bei Aluminium als Grundmetall der Dachreling durch anodisches Oxidieren, elektrolytisches Glänzen, elektrolytisches Färben und/oder adsorptives Färben und Verdichten. Eine solche dekorative Oberfläche genügt hohen optischen Ansprüchen aber auch Forderungen hinsichtlich einer ausreichenden Korrosions- und Abriebfestigkeit.
Bei einem weiteren Verfahren werden das Metallpulver und Schäummittel anstatt zwischen zwei Metallplatten in ein Metallrohr eingefüllt. Auch in diesem Fall sollte das Metall des Metallrohres in bevorzugter Weise legierungsverwandt mit dem Metall des Metallpulvers sein. Das Metallrohr mit der Mischung aus Metallpulver und Schäummittel wird in eine Backform eingebracht und durch Schäumen ausgeformt. Bei hohen gewünschten Umformgraden kann das Metallrohr bereits vor dem Backen umgeformt werden, nämlich vor dem Füllen mit dem Metallpulver oder es erfolgt ein Umformen des gefüllten Metallrohres. Die endgültige Ausformung erfolgt, wie gesagt, in der Backform. Während des Schäumens verändert der sich bildende Metallschaum sein Volumen und drängt die Wände des Metallrohres an die Innenkontur der Backform. Auch ein auf diese Weise hergestelltes Bauteil besitzt eine geschlossene Oberfläche und einen gleichmäßig geschäumten Kern. Auch in diesem Fall wird die Volumenerhöhung durch das Aufschäumen des Metallschaums zur Formgebung der Reling genutzt und ein dreidimensionales, stoßfreies Dachrelingbauteil hergestellt. Für eine solche Dachreling sind die vorgenannten Nachbehandlungen möglich.
Darüber hinaus lassen sich bei den letztgenannten Verfahren auch Metallbleche, Metallplatten oder Metallrohre einsetzen, die mechanisch oder chemisch vorbehandelt wurden. Eine mechanische Vorbehandlung kann beispielsweise das Aufrauen, Bürsten, Strahlen, beispielsweise mit Sandstrahlen, Schleifen, Polieren oder Dessinnieren umfassen. Eine chemische Vorbehandlung kann das Reinigen, Entfetten, Beizen und das Aufbringen einer umformverträglichen Beschichtung, beispielsweise eines umformverträglichen Lackes umfassen.

Claims

Dachreling für Fahrzeuge, mit einem Holm und zumindest endseitig vorgesehenen Füßen zur Verbindung mit einem Fahrzeugdach, wobei der Holm und die Füße einteilig ausgebildet sind, dadurch gekennzeichnet, dass der Holm und die Füße aus Schaummaterial, vorzugsweise Metallschaum oder Kunststoffschaum, bestehen.
Dachreling nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Holm und die Füße einteilig aus Aluminiumschaum bestehen.
Dachreling nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass weitere, insbesondere mittige, Füße vorgesehen sind, die ebenfalls aus Schaummaterial bestehen und vorzugsweise einteilig mit der Dachreling ausgebildet sind.
Dachreling nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass Befestigungselemente an der Dachreling vorgesehen sind, die einteilig mit der Dachreling ausgebildet sind, vorzugsweise im Schaummaterial eingebettet sind.
Dachreling nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass der Holm in Längsrichtung einen gleichbleibenden Querschnitt aufweist.
Dachreling nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass der Holm in Längsrichtung Bereiche mit unterschiedlichen Querschnitt aufweist.
Dachreling nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass der Schaummaterial den Kern der Dachreling bildet und dieser Kern von einer Deckschicht abgedeckt ist.
Dachreling nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass der Kern von einer Deckschicht aus Metall, insbesondere einem Material des gleichen Grundmetalls wie beim Metallschaum, abgedeckt ist.
Dachreling nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass ein Kern aus Aluminiumschaum von einer Deckschicht aus Aluminium oder einer Aluminiumlegierung umgeben ist.
Dachreling nach einem der Ansprüche 77 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Deckschicht aus einem Blech, vorzugsweise einem Aluminiumblech besteht.
Dachreling nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Oberfläche der Dachreling dekorativ gestaltet ist.
Dachreling nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass die Oberfläche der Dachreling lackiert oder pulverbeschichtet ist.
Dachreling nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass die Dachreling eine mechanisch aufgeraute und/oder gebürstete und/oder geschliffene und/oder polierte und/oder geglänzte und/oder anodisch oxidierte und/oder gefärbte und/oder verdichtete Oberfläche besitzt.
Dachreling nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass die Oberfläche der Dachreling einen Schriftzug, ein Muster oder ein Prägedessin aufweist.
Verfahren zur Herstellung von Gepäckträgern, insbesondere einer Dachreling, umfassend die Schritte – Herstellen einer Mischung aus Kunststoffpulver und Schäummittel, gegebenenfalls mit Verstärkungsfasern oder Verstärkungspartikeln, – Verdichten der Mischung, – Einfüllen der verdichteten Mischung in eine Backform, die eine dem fertigen Bauteil entsprechende Innenkontur besitzt, – Verschließen der Backform und anschließendes Erwärmen dieser Backform, wobei die Mischung aufschäumt und die gesamte Backform ausfüllt, – Abkühlen der Backform und Entnehmen des Bauteils, – gegebenenfalls Nachbearbeiten oder Nachbehandeln des Bauteils zum fertigen Gepäckträger.
Verfahren zur Herstellung von Gepäckträgern, insbesondere einer Dachreling, umfassend die Schritte – Herstellen einer Mischung aus Metallpulver und Schäummittel, – Verdichten der Mischung, – Einfüllen der verdichteten Mischung in eine Backform, die eine dem fertigen Bauteil entsprechende Innenkontur besitzt, – Verschließen der Backform und anschließendes Erwärmen dieser Backform, wobei die Mischung aufschäumt und die gesamte Backform ausfüllt, – Abkühlen der Backform und Entnehmen des Bauteils, – gegebenenfalls Nachbearbeiten oder Nachbehandeln des Bauteils zum fertigen Gepäckträger.
Verfahren zur Herstellung von Gepäckträgern, insbesondere einer Dachreling, umfassend die Schritte – Herstellen einer Pulver-Mischung aus Metall und ausgasenden Feststoffpartikeln, – Verdichten der Mischung, – Einfüllen der verdichteten Mischung in eine Backform, die eine dem fertigen Bauteil entsprechende Innenkontur besitzt, – Verschließen der Backform, Erzeugen eines Unterdruckes und gegebenenfalls Erwärmen dieser Backform, wobei die Mischung durch Ausgasen der Feststoffpartikel aufschäumt und die gesamte Backform ausfüllt, – Abkühlen und Belüften der Backform und Entnehmen des Bauteils, – gegebenenfalls Nachbearbeiten oder Nachbehandeln des Bauteils zum fertigen Gepäckträger.
Verfahren nach einem der Ansprüche 15 bis 17, dadurch gekennzeichnet, dass vor dem Einfüllen der verdichteten Mischung in die Backform in diese Backform Befestigungselemente an vorgesehenen Stellen eingelegt werden, die während des Ausschäumens vom Schaum umgeben werden und im fertigen Bauteil im Schaum eingebettet sind.
Verfahren zur Herstellung von Gepäckträgern, insbesondere einer Dachreling, umfassend die Schritte – Herstellen einer Mischung aus Metallpulver und Schäummittel, – Einbringen der Mischung zwischen zwei Metallplatten, wobei vorzugsweise das Metall des Metallpulvers und das Metall der Metallplatten legierungsverwandt sind, – Herstellung eines Sandwichs durch Plattieren aus den Metallplatten und der Mischung, – Bearbeiten, insbesondere Umformen, des Sandwichs zu einem Umformling, – Einlegen des Umformlings in eine Backform, die eine dem fertigen Bauteil entsprechende Innenkontur besitzt, – Verschließen der Backform und anschließendes Erwärmen dieser Backform, wobei die Mischung aufschäumt und die Metallplatten sich an die Backform anlegen, – Abkühlen der Backform und Entnehmen des Bauteils, wobei der Metallschaum den Kern und die Metallplatten eine Deckschicht des Bauteils bilden, – gegebenenfalls Nachbearbeiten oder Nachbehandeln des Bauteils zum fertigen Gepäckträger.
Verfahren zur Herstellung von Gepäckträgern, insbesondere einer Dachreling, umfassend die Schritte – Herstellen einer Mischung aus Metallpulver und Schäummittel, – Einbringen der Mischung in ein ungeformtes oder geformtes Metallrohr, wobei vorzugsweise das Metall des Metallpulvers und das Metall des Metallrohres legierungsverwandt sind, – gegebenenfalls Umformen des gefüllten Metallrohres, – Einlegen des gefüllten Metallrohres in eine Backform, die eine dem fertigen Bauteil entsprechende Innenkontur besitzt, – Verschließen der Backform und anschließendes Erwärmen dieser Backform, wobei die Mischung im Metallrohr aufschäumt und das Metallrohr durch die Volumenänderung des Metallschaums ausgeformt wird, – Abkühlen der Backform und Entnehmen des Bauteils, – gegebenenfalls Nachbearbeiten oder Nachbehandeln des Bauteils zum fertigen Gepäckträger.
Verfahren nach einem der Ansprüche 16 bis 20, dadurch gekennzeichnet, dass das Bauteil spanend nachbearbeitet wird.
Verfahren nach einem der Ansprüche 15 bis 21, dadurch gekennzeichnet, dass das Bauteil mit einer dekorativen Oberfläche versehen wird.
Verfahren nach Anspruch 16 bis 21, dadurch gekennzeichnet, dass Aluminium als Grundmetall für das Metallpulver bzw. die Metallplatten bzw. das Metallrohr verwendet wird.
Verfahren nach Anspruch 23, dadurch gekennzeichnet, dass eine Nachbehandlung durch Glänzen und/oder anodisches Oxidieren und/oder elektrolytisches Färben und/oder absorptives Färben und/oder Verdichten erfolgt.
Verfahren nach einem der Ansprüche 19 bis 24, dadurch gekennzeichnet, dass mechanisch oder chemisch vorbehandelte Metallplatten oder Metallrohre verwendet werden.
Verfahren nach Anspruch 25, dadurch gekennzeichnet, dass die mechanische Vorbehandlung einen oder mehrere der folgenden Schritte umfasst, Aufrauen, Bürsten, Strahlen, Schleifen, Polieren oder Dessinieren.
Verfahren nach Anspruch 25, dadurch gekennzeichnet, dass die chemische Vorbehandlung einen oder mehrere der folgenden Schritte umfasst, Reinigen, Entfetten, Beizen, Aufbringen einer umformverträglichen Beschichtung.