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Die
Erfindung betrifft ein Verfahren zum Herstellen einer Verbindung
von zwei Karosseriebauteilen sowie eine Verbindung von zwei Karosseriebauteilen
nach dem Oberbegriff von Patentanspruch 10.
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Insbesondere
beim Fügen
von Karosseriebauteilen aus unterschiedlichen Metallen beziehungsweise
Metalllegierungen ergibt sich das Problem der Kontaktkorrosion.
Stehen die Materialien der gefügten
Bauteile hinreichend weit genug voneinander entfernt in der elektrochemischen
Spannungsreihe, so kommt es insbesondere unter Zutritt von Feuchtigkeit
zu dem Elektronenübergang
unter Oxid- beziehungsweise Hydroxidbildung. Derartige Bauteilverbindungen
müssen
also aufwendig galvanisch voneinander isoliert werden, um diesen
elektrochemischen Prozess zu unterbinden. Bei der Anbindung eines
Dachbeplankungsteiles an eine Seitenwand eines Kraftwagens werden
die Bauteile üblicherweise über korrespondierende
Flanschbereiche miteinander verbunden und anschließend tauchlackiert.
Die Dachbeplankung besteht dabei in der Regel aus Aluminium, während die
Seitenwand aus Stahl gefertigt ist. Im Bereich der Fixierung erfahren
die Bauteile keine Benetzung durch das Tauchlackierbad, so dass bei
unvollständiger
oder ungleichmäßiger Verteilung des
Klebers in diesen Bereichen Kontaktkorrosion auftreten kann.
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Es
ist daher Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Verfahren zum
Herstellen einer Verbindung von zwei Karosseriebauteilen, sowie
eine Verbindung zweier Karosseriebauteile der eingangs genannten
Art derart weiter zu entwickeln, dass Kontaktkorrosionen im Verbindungsbereich
effizienter vermieden werden kann.
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Diese
Aufgabe wird durch ein Verfahren mit den Merkmalen des Patentanspruchs
1 sowie durch eine Verbindung mit den Merkmalen des Patentanspruchs
10 gelöst.
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Bei
einem erfindungsgemäßen Verfahren
ist zunächst
vorgesehen, einen Flanschbereich eines Flansches eines ersten Karosseriebauteils
mit wenigstens einem Zwischenelement zu verkleben. In der Folge
wird ein Abstützbereich
des Zwischenelementes vorläufig
und lösbar
mit einem Flansch des zweiten Karosseriebauteils verbunden. Die
Verbindung zwischen den beiden Bauteilen besteht zu diesem Zeitpunkt
des Verfahrens also nur an wenigen Abstützpunkten, an welchem die jeweiligen
Abstützbereiche
der Zwischenelemente mit dem Flansch des zweiten Karosseriebauteils
in Verbindung stehen. Im Anschluss hieran werden die Karosseriebauteile
beschichtet, insbesondere tauchlackiert. Da noch keine vollständige Verbindung
zwischen den jeweiligen Flanschen der Karosseriebauteile besteht, sind
diese für
das Tauchlackierbad zugänglich,
so dass auch ein Großteil
der Flansche, welcher nicht von den Abstützbereichen der Zwischenelemente abgedeckt
wird, eine Beschichtung erfährt.
In der Folge wird die vorläufige
Verbindung zwischen dem Abstützbereich
des Zwischenelementes und dem Flansch des zweiten Karosseriebauteils
wieder gelöst.
Die endgültige
Verbindung der beiden Bauteile wird im letzten Verfahrensschritt
durch flächiges
Verkleben der Flansche hergestellt. Diese beschränkt sich also nicht nur auf
die Abstützbereiche
der Zwischenelemente, sondern verklebt auch die vorher nicht verbundenen
Bereiche der Flansche, welche nach dem Tauchlackieren nun eine Schutzlackschicht
aufweisen. Damit ist vorteilhaft sichergestellt, dass Kontaktkorrosion
zwischen den Flanschen vermieden werden kann. Die einzigen nicht
beschichteten Bereiche der Flansche sind diejenigen, welche mit
dem Zwischenelement in Verbindung stehen. Hier kann durch geeignete
Materialwahl des Zwischenelementes Kontaktkorrosion vermieden werden.
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Es
ist dabei besonders vorteilhaft, wenn der Abstützbereich des Zwischenelementes
eine größere Wandstärke aufweist
als das übrige
Zwischenelement. Hierdurch wird in der vorläufig fixierten Verbindung der
beiden Karosseriebauteile ein Mindestabstand zwischen den jeweiligen
Flanschen sichergestellt, so dass eine Zugänglichkeit für das Tauchlackierbad
im nächsten
Verfahrensschritt gewährleistet bleibt.
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Der
Abstützbereich
des Zwischenelementes kann dabei besonders vorteilhaft und einfach
durch verbinden des übrigen
Zwischenelementes mit einem Abstützelement
erzeugt werden. Dies kann beispielsweise durch die Verbindung zweier
Blechbauteile geschehen, wobei ein erstes Blechbauteil ein Grundkörper des
Zwischenelementes bildet und ein zweites Blechbauteil das Abstützelement
darstellt. Das zweite Blechbauteil ist in diesem Fall kleiner ausgeführt und
bedeckt nur eine Teilfläche
des Grundkörpers,
so dass die gewünschte
Geometrie des Zwischenelementes erzeugt wird. An Stelle eines Bleches
als Abstützelement
ist selbstverständlich
auch die Verwendung anderer Bauteile, wie beispielsweise abstützende Scheiben,
Ringe oder dergleichen denkbar.
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In
einer weiteren bevorzugten Ausführungsform
des Verfahrens verbleibt das Zwischenelement nach Schritt d) in
der Verbindung. Es dienst somit nicht nur zur temporären Verbindung
der jeweiligen Flanschbereiche der beiden Bauteile, sondern fungiert
in der vollständigen
und endgültig
verklebten Verbindung als zusätzliches
Stabilisierungselement für
den Verbindungsbereich der beiden Bauteile. Dies ist insbesondere
vorteilhaft, wenn im Bereich des Zwischenelementes noch weitere
Elemente an die Verbindung angebunden werden sollen. Hier ist es
beispielsweise in weiterer Ausgestaltung der Erfindung möglich, auf
einer dem Zwischenelement abgewandten Seite des ersten Karosseriebauteiles
wenigstens eine Schweißmutter
anzuschweißen.
An diese Schweißmutter
können
später
Zusatzbauteile angebunden werden, welche ohne das Vorhandensein
des Zwischenelementes zu einer zusätzlichen und erhöhten Krafteinleitung
und damit Belastung der Flansche führen würden.
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In
einer besonders bevorzugten Ausführungsform
der Erfindung ist das erste Karosseriebauteil als Dachbeplankungsteil
ausgebildet, während das
zweite Karosseriebauteil als Teil einer Seitenwand eines Kraftwagens
ausgebildet ist. Der Einsatz des erfindungsgemäßen Verfahrens ist dabei besonders
vorteilhaft, wenn eines der Karosseriebauteile, insbesondere die
Seitenwand, aus Stahl und eines der Karosseriebauteile, insbesondere
das Dachbeplankungsteil, aus Aluminium oder einer Aluminiumlegierung
ausgebildet ist. Aufgrund der Lage von Eisen und Aluminium der elektrochemischen
Spannungsreihe ist hier die Verhinderung von Kontaktkorrosion besonders
notwendig.
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Die
Erfindung betrifft weiterhin eine Verbindung von zwei Karosseriebauteilen
eines Kraftwagens welche über
jeweilige Flansche miteinander gefügt sind. Erfindungsgemäß ist hier
vorgesehen, dass wenigstens ein Zwischenelement mit einem ersten Bereich
mit dem ersten Flansch und mit einem Abstützbereich mit dem zweiten Flansch
verbunden ist. Neben der eingangs bereits geschilderten erhöhten Zugänglichkeit
der nicht vom Zwischenelement abgedeckten Flanschbereiche für Beschichtungsverfahren,
erzeugt ein derartiges Zwischenelement eine weitere zusätzliche
Stabilisierung der Flansche, so dass eine Anbindung weiterer Bauteile
in diesem Bereich möglich
ist. Zudem wirkt das Zwischenelement als Distanzmittel, so dass
es zur Sicherstellung eines vorgegebenen Spaltmaßes zwischen den beiden Bauteilen
eingesetzt werden kann.
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Bevorzugt
ist das Zwischenelement als Blechbauteil ausgebildet, was eine besonders
einfache und kostengünstige
Fertigung desselben ermöglicht.
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In
einer besonders bevorzugten Ausführungsform
der Verbindung ist auf den nicht von dem Zwischenelement abgedeckten
Bereichen der Flansche eine Beschichtung, insbesondere eine Tauchlackierung
vorgesehen. Weiterhin ist in weiterer Ausgestaltung der Erfindung
zwischen den Flanschen eine Klebeverbindung vorgesehen. Die Kombination
aus Beschichtung und galvanischer Trennung der Bauteile durch die
Klebeverbindung erzeugt dabei einen besonders guten Schutz vor elektrochemischer
Korrosion. Die großflächige und
aufgrund des eine Mindestdistanz zwischen den Flanschen einstellenden
Zwischenelementes dicke Klebstoffschicht bringt zudem eine gewisse
Elastizität
in die Verbindung ein, welche beispielsweise auch Vorzüge aufgrund
unterschiedlicher Wärmeausdehnung
der beiden Bauteile verhindern kann. Bevorzugt ist das erste Karosseriebauteil als
Dachbeplankungsteil aus Aluminium oder einer Aluminiumlegierung
und das zweite Karosseriebauteil als Teil einer Seitenwand aus Stahl
ausgebildet. Hier kommen die Vorteile der erfindungsgemäßen Verbindung
in besonderem Maße
zu tragen, da Aluminium-Stahl-Verbindungen unter besonders starker Kontaktkorrosion
leiden.
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Im
Folgenden soll die Erfindung und ihre Ausführungsformen anhand der Zeichnung
näher erläutert werden.
Hierbei zeigen:
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1 eine
schematische Schnittdarstellung durch ein Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Verbindung
und
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2A bis
C Ausführungsbeispiele
eines Zwischenelementes zur Verwendung bei einem erfindungsgemäßen Verfahren.
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1 zeigt
schematisch die Verbindung 10 eines Dachbeplankungsteils 12 mit
einer Seitenwand 14 eines Kraftwagens. Die Verbindung wird
dabei über
jeweilige Flanschbereiche 16 und 18 unter Vermittelung
eines Zwischenelementes 20 hergestellt. Das Zwischenelement 20 ist
mit einem ersten Flächenbereich 22 mit
dem Flansch 16 des Dachbeplankungsteiles verklebt. Beim
Herstellen der Verbindung wird nun zunächst ein Abstützbereich 24 des
Zwischenelementes 20 mit dem Flansch 18 der Seitenwand 14 vorläufig verbunden,
vorzugsweise verklebt. In der Folge durchläuft die so vorläufig hergestellte Verbindung
von Dachbeplankungsteil 12 und Seitenwand 14 einen
Tauchlackierprozess, bei welchem auch die noch zugänglichen
Oberflächen 26 des Flansches 18 mit
lackiert werden, so dass durch den Tauchlackierprozess eine Schutzschicht
gegen elektrochemische Korrosion aufgebaut wird. Nach Aushärten der
Lackierung wird die temporäre
Verbindung zwischen Abstützelement 24 und
Flansch 18 der Seitenwand 14 wieder gelöst und durch
eine endgültige Verklebung
ersetzt. Diese wird durch das Aufbringen einer Kleberaupe 28 auf
den Flansch 18 und anschließendes Fügen der entsprechenden Teile
realisiert. Es ist dabei zu beachten, dass sich das Zwischenelement 20 in
Längsrichtung
der Flansche 16 und 18, also senkrecht zur Papierebene
in 1, nicht über
die gesamte Länge
der Flansche 16 und 18 erstreckt. Vielmehr ist
ein wesentlicher Bereich der jeweiligen Flansche nicht vom Zwischenelement 20 abgedeckt
und wird beim endgültigen
Verkleben des Dachbeplankungsteils 12 mit der Seitenwand 14 direkt über die
Kleberaupe 28 verbunden. Das Zwischenelement 20 dient
hier zusätzlich
als Abstandshalter, welches ein gewünschtes Spaltmaß zwischen dem
Dachbeplankungsteil 12 und der Seitenwand 14 einstellt.
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Nach
dem endgültigem
Verkleben des Dachbeplankungsteils 12 der Seitenwand 14 kann
zudem auf der dem Zwischenelement 20 entgegengesetzt gelegenen
Oberfläche 30 des
Flansches 16 des Dachbeplankungsteils 12 eine
Schweißmutter 32 angeschweißt werden,
um so die spätere
Anbringung von Zusatzteilen, wie beispielsweise Dachträgern etc.
zu ermöglichen.
Das Anbringen der Schweißmutter 32 im
Bereich des Zwischenelementes 20 ist zusätzlich vorteilhaft.
Das Zwischenelement 20 stellt hier nämlich eine zusätzliche
Stabilisierung des Flansches 16 her, was eine verbesserte
Krafteinleitung von an der Schweißmutter 32 befestigten
Zusatzteilen in den Bereich der Flansche 16 und 18 ermöglicht,
ohne das dort Beschädigungen
auftreten.
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In
den 2A bis C sind drei Ausführungsformen von Zwischenelementen 20 zur
Verwendung in einer Verbindung 10 dargestellt. In der in 2A dargestellten
Zwischenelement 20 wird der Abstützbereich 24 von einem
ellipsoidal geformten Blech gebildet, welches mit einem Grundkörper 34 des
Abstützelementes
beispielsweise durch Kleben verbunden ist. Ein erster Bereich 36 des
Grundkörpers
erstreckt sich dabei entlang der Längserstreckungsrichtung des
zugeordneten Flansches 16. Senkrecht hierzu ist ein Tragearm 38 für das Abstützelement 24 angeordnet,
welcher mit diesem verklebt ist. Ein weiterer senkrecht zum in Flanschlängsrichtung
angeordneten Bereich 36 verlaufender Bereich 40 verläuft also
auch senkrecht zum zugeordneten Flansch 16 und dient der
zusätzlichen
Stabilisierung des Abstützelementes 20 am
Flansch.
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Fig.
B zeigt ein Abstützelement 20,
welches im Wesentlichen dieselben Merkmale aufweist wie dasjenige
in 2A gezeigte. Der senkrecht zur Flanscherstreckungsrichtung
verlaufende Bereich 40 ist dabei in seinem Endbereich 42 abgeschrägt und umgefalzt,
um so eine zusätzliche
Stabilisierung des Abstützelementes 20 am
Flansch 16 zu erzielen.
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In 2C ist
schließlich
eine weitere Ausführungsform
dargestellt, welche auf ein senkrecht zur Flanschrichtung verlaufendes
zusätzliches
Stabilisierungselement 40 verzichtet. Das Abstützelement 24 ist
hier in Form einer Scheibe ausgebildet, welche wiederum mit einem
Tragarm 38, welcher senkrecht zum Grundkörper 34 und
somit senkrecht zur Erstreckungsrichtung des Flansches 16 verläuft angeordnet
ist. Im Bereich des Grundkörpers
ist eine weitere Aufnahmeöffnung 44 vorgesehen, über welche
beispielsweise eine Verschraubung des Abstützelementes 20 mit
dem zugeordneten Flansch erfolgen kann.