DE102009021905A1

DE102009021905A1 - Vorrichtung und Verfahren zum Befestigen einer Dämmmatte an einem Karosseriebauteil

Info

Publication number: DE102009021905A1
Application number: DE102009021905A
Authority: DE
Inventors: Erwin Esterl
Original assignee: Bayerische Motoren Werke AG
Current assignee: Bayerische Motoren Werke AG
Priority date: 2009-05-19
Filing date: 2009-05-19
Publication date: 2010-11-25

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Befestigen einer Dämmmatte (20) an einem Karosseriebauteil (10) eines Kraftfahrzeugs. Die erfindungsgemäße Vorrichtung umfasst: - eine Aufnahmeeinrichtung zur fixierten und bevorzugt liegenden Aufnahme des Karosseriebauteils (10); - eine Handlingeinrichtung zum Aufnehmen wenigstens einer Dämmmatte (20) und Ablegen dieser Dämmmatte (20) auf dem in der Aufnahmeeinrichtung fixierten Karosseriebauteil (10); und - eine Andrückeinrichtung zum definierten Andrücken der abgelegten Dämmmatte (20) gegen das Karosseriebauteil (10), wodurch die Befestigung der Dämmmatte (20) am Karosseriebauteil (10) herbeigeführt wird. Die Erfindung betrifft ferner ein Verfahren zum Befestigen einer Dämmmatte (20) an einem Karosseriebauteil (10), sowie eine Fahrzeugtüre mit einer daran befestigten Dämmmatte (20).

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Vorrichtung und ein Verfahren zum Befestigen einer Dämmmatte oder einer sogenannten Antidröhnmatte an einem Karosseriebauteil eines Kraftfahrzeugs.
Aus dem Stand der Technik ist bekannt, an Karosseriebauteilen eine akustisch wirksame Dämmstoffschicht anzubringen. Eine solche Dämmstoffschicht ist z. B. eine selbstklebende Dämmmatte aus einem Bitumenmaterial. Das Anbringen der Dämmmatte erfolgt von Hand.
Aus der DE 199 56 335 A1 sind ein Verfahren und eine Anlage bzw. eine Vorrichtung zur Herstellung von mit einer Dämmstoffschicht versehenen Karosseriebauteilen bekannt. Hiernach wird die Dämmstoffschicht in viskoser Form flächig auf das Karosseriebauteil aufgebracht und nachfolgend verfestigt. Nachteilig hieran ist jedoch, dass nicht alle Dämmmaterialien verwendet werden können und häufig auch die Qualität der Dämmstoffschicht und/oder der Befestigung am Karosseriebauteil nicht den gewünschten Anforderungen entspricht, weshalb sich solche Verfahren bzw. Vorrichtungen bisher nicht durchgesetzt haben, so dass nach wie vor Dämmmatten von Hand an den Karosseriebauteilen befestigt werden.
Bei neueren Fahrzeugentwicklungen kommen zunehmend auch größere bzw. großflächige Dämmmatten zum Einsatz, die zum Beispiel rechteckig ausgebildet sind und eine Seitenlänge von 400 × 600 mm aufweisen. Hier besteht das Problem, dass es insbesondere beim Verkleben dieser großflächigen Dämmmatten zu einer Faltenbildung und/oder Blasenbildung (Lufteinschlüsse zwischen Dämmmatte und Karosseriebauteil) kommen kann, was zum Beispiel im Hinblick auf Korrosionseffekte problematisch ist. Eine fehlerhaft am Karosseriebauteil befestigte Dämmmatte erfordert Nacharbeit und/oder führt zum Ausschuss der Dämmmatte oder des Karosseriebauteils.
Es ist daher die Aufgabe der Erfindung, eine Möglichkeit zum falten- und blasenfreien Befestigen von Dämmmatten an Karosseriebauteilen anzugeben.
Diese Aufgabe wird gelöst von einer Vorrichtung mit den Merkmalen des Anspruchs 1. Diese Aufgabe wird ferner gelöst von einem Verfahren mit den Merkmalen des nebengeordneten Anspruchs. Die jeweils abhängigen Ansprüche betreffen vorteilhafte und bevorzugte Weiterbildungen. Eine Fahrzeugtüre mit einer Dämmmatte ist Gegenstand eines weiteren nebengeordneten Anspruchs.
Erfindungsgemäß wird eine Vorrichtung zum Befestigen einer Dämmmatte an einem Karosseriebauteil eines Kraftfahrzeugs vorgeschlagen, umfassend:

– eine Aufnahmeeinrichtung zur fixierten Aufnahme des Karosseriebauteils;
– eine Handlingeinrichtung zum Aufnehmen wenigstens einer Dämmmatte und Ablegen dieser Dämmmatte auf dem in der Aufnahmeeinrichtung fixierten Karosseriebauteil; und
– eine Andrückeinrichtung zum definierten Andrücken der abgelegten Dämmmatte gegen das Karosseriebauteil, wodurch die Befestigung der Dämmmatte am Karosseriebauteil herbeigeführt wird.

Ein Karosseriebauteil ist bevorzugt ein Karosseriestrukturteil, wie z. B. das Fahrzeugdach oder der Fahrzeugboden, oder ein Karosserieanhängteil, wie z. B. eine Fahrzeugtür, eine Motorraumklappe, ein Kofferraumdeckel oder dergleichen.
Eine Dämmmatte kann der Isolierung von Wärme und/oder Kälte dienen (thermische Wirkung). Eine Dämmmatte kann auch zur Dämpfung von Schallwellen und/oder der Schallwellenausbreitung dienen (akustische Wirkung). Ferner kann eine Dämmmatte auch zur mechanischen Stabilisierung des Karosseriebauteils dienen (mechanische Wirkung).
Die Dämmmatte weist eine Kontaktfläche auf, mittels derer diese flächig an dem Karosseriebauteil anliegt. Bevorzugt ist eine dauerhafte und mit einfachen Maßnahmen nicht lösbare Befestigung der Dämmmatte am Karosseriebauteil vorgesehen. Das Befestigen der Dämmmatte an dem Karosseriebauteil erfolgt insbesondere mittels einer Klebeverbindung bzw. Klebebefestigung. Hierzu kann die Kontaktfläche der Dämmmatte als Klebefläche hergerichtet und z. B. mit einem Klebstofffilm versehen sein. Alternativ kann das Dämmmattenmaterial selbstklebende Eigenschaften aufweisen. Anstelle einer Klebebefestigung können auch ähnliche Verbindungstechniken eingesetzt werden, wie zum Beispiel Klett- und/oder Rastverbindungen. Eine vollflächige Verklebung der Dämmmatte am Karosseriebauteil ist jedoch hinsichtlich der Haltbarkeit und der Dichtheit (gegebene Gefahr einer Kapillarwirkung zwischen Dämmmatte und Karosseriebauteil) bevorzugt.
Die Dämmmatte ist bevorzugt aus einem Butylkautschuk-Material gebildet, wobei das Butylkautschuk-Material bevorzugt eine Kaschierung aufweist. Die Kaschierung kann als mechanisches Trägermaterial für das relativ weiche Butylkautschuk-Material dienen. Die Kaschierung ist bevorzugt an der der Kontaktfläche gegenüberliegenden Fläche der Dämmmatte angeordnet. Die Kaschierung ist z. B. als Aluminiumfolie ausgebildet.
Ein Karosseriebauteil ist insbesondere die Außenhaut einer Fahrzeugtüre, an deren Innenseite die Dämmmatte (oder mehrere Dämmmatten) befestigt wird. Als Innenseite wird die von der Außenfläche abgewandete Fläche verstanden, die dem Fahrzeuginneren bzw. dem Fahrzeugtürinneren zugewandt ist. Die Dämmmatte bewirkt einerseits ein angenehmes Schließgeräusch der Fahrzeugtüre (akustische Wirkung) und dient andererseits einer mechanischen Stabilisierung (mechanische Wirkung) der Fahrzeugtüraußenhaut.
Zum Aufbau einer Fahrzeugtüre wird beispielhaft auf die DE 699 23 646 T2 verwiesen. Wie hierin gezeigt, umfasst eine Fahrzeugtüre eine Fahrzeugtüraußenhaut und eine diese Fahrzeugtüraußenhaut stabilisierende Innenkonstruktion, an der gleichfalls diverse Türeinbauten, wie z. B. ein Seitenaufprallschutz, befestigt werden können. Eine solche Fahrzeugtüre ist insbesondere für einen Personenkraftwagen (PKW) vorgesehen.
Bevorzugt ist vorgesehen, dass das Karosseriebauteil und insbesondere die Fahrzeugtüraußenhaut aus einem Aluminiumwerkstoff gebildet ist. Hierunter ist zu verstehen, dass das Blechmaterial des Karosseriebauteils im Wesentlichen aus einer Aluminiumlegierung besteht. In Kombination mit einer Fahrzeugtüraußenhaut aus einem Aluminiumwerkstoff treten die akustische und die mechanische Wirkung der Dämmmatte besonders deutlich hervor. Das Karosseriebauteil kann jedoch auch aus einem Stahlblechmaterial gebildet sein.
Unter einem ”definierten” Andrücken bzw. Anpressen der Dämmmatte wird verstanden, dass die Anpresskraft bzw. der Anpressdruck und gegebenenfalls deren zeitlicher und/oder örtlicher Verlauf vorherbestimmt bzw. voreingestellt ist, um eine optimale Befestigung der Dämmmatte am Karosseriebauteil zu erzielen und eine Beschädigung des Karosseriebauteils zu vermeiden. Die Beschädigungsgefahr kann auch dadurch verringert werden, indem das Karosseriebauteil flächig in der Aufnahmeeinrichtung abgestützt ist, insbesondere in jenen Bereichen, in welchen ein Andrücken der abgelegten Dämmmatte erfolgt, um ein Durchbiegen des Karosseriebauteils in diesen Bereichen zu verhindern.
In vorteilhafter Weise kann mit der erfindungsgemäßen Vorrichtung eine Dämmmatte falten- und blasenfrei an einem Karosseriebauteil und insbesondere an der Innenseite einer Fahrzeugtüraußenhaut befestigt werden, selbst dann, wenn die betreffende Dämmmatte großflächig ausgebildet ist, wie dies z. B. für eine Fahrzeugtüraußenhaut aus einem Aluminiumwerkstoff erforderlich ist. Eine Dämmmatte kann z. B. dann als „großflächig” bezeichnet werden, wenn deren Kontaktfläche zum Karosseriebauteil eine Flächengröße von 0,15 m² übersteigt. Ein weiterer Vorteil der erfindungsgemäßen Vorrichtung ist darin zu sehen, dass mittels der Andrückeinrichtung ein gleichmäßiges Andrücken bzw. Anpressen der Dämmmatte gegen das Karosseriebauteil erfolgen kann, wodurch ein spaltfreier Kontakt zwischen der Kontaktfläche der Dämmmatte und dem Karosseriebauteil herbeigeführt wird, was einen kritischen Feuchtigkeitseintritt verhindert. In vorteilhafter Weise werden damit auch Korrosionseffekte vermieden. Ein weiterer Vorteil ist ferner darin zu sehen, dass die erfindungsgemäße Vorrichtung auch das falten- und blasenfreie Befestigen verhältnismäßig dünner Dämmmatten am Karosseriebauteil ermöglicht. Eine Dämmmatte kann z. B. dann als „dünn” bezeichnet werden, wenn ihre Dicke weniger als 1,5 mm und bevorzugt weniger als 1 mm beträgt. Ein weiterer Vorteil ist auch darin zu sehen, dass das Befestigen der Dämmmatte mittels der erfindungsgemäßen Vorrichtung in relativ kurzer Zeit und verhältnismäßig kostengünstig erfolgt.
Gemäß einer bevorzugten Weiterbildung ist vorgesehen, dass die Handlingeinrichtung an einem Roboterarm befestigt ist, mittels dessen die Handlingeinrichtung zumindest zwischen einem Dämmmattenspeicher und der Aufnahmeeinrichtung verfahrbar ist. Ein Dämmmattenspeicher kann zum Beispiel ein bereitgestellter Dämmmattenstapel (bis 150 Stück und mehr) sein, von dem jeweils die oberste Dämmmatte abgenommen wird. Mittels des Roboterarms kann die Handlingeinrichtung sämtliche Dreh- und Längsbewegungen im Raum ausführen.
Gemäß einer bevorzugten Weiterbildung ist vorgesehen, dass die Befestigungseinrichtung zur Befestigung der Handlingeinrichtung am Roboterarm einen Toleranzausgleich umfasst. Dieser Toleranzausgleich ermöglicht insbesondere beim Aufnehmen einer Dämmmatte aus dem Dämmmattenspeicher einen Positionsausgleich (Winkel- und/oder Längenausgleich) der Handlingeinrichtung relativ zu der aufzunehmenden Dämmmatte. Ein solcher Toleranzausgleich kann zum Beispiel ein Höhenausgleich sein, der eine unterschiedliche Stapelhöhe der Dämmmatten im Dämmmattenspeicher ausgleicht.
Gemäß einer bevorzugten Weiterbildung ist vorgesehen, dass die Handlingeinrichtung eine Aufnahmefläche aufweist, die auf einem weichelastischen Material ausgebildet ist, zur im Wesentlichen vollflächigen Anlage einer aufgenommenen Dämmmatte. Das weichelastische Material kann zum Beispiel eine Gummiplatte sein, die an der Handlingeinrichtung montiert ist. Alternativ kann das weichelastische Material auch auf die Handlingeinrichtung in Form einer Beschichtung aufgebracht sein (Aufvulkanisierung). Das weichelastische Material verhindert ein Beschädigen der aufgenommenen Dämmmatte und führt gleichfalls zu einer dichten Anlage der Dämmmatte an der Aufnahmefläche, was insbesondere in Kombination mit Vakuumsaugern (wie nachfolgend noch näher erläutert) vorteilhaft ist. Die Aufnahmefläche kann größer als die Fläche der aufzunehmenden Dämmmatte sein, wodurch ein Toleranzbereich beim Aufnehmen der Dämmmatte geschaffen wird.
Gemäß einer bevorzugten Weiterbildung ist vorgesehen, dass die Handlingeinrichtung eine konvexe Aufnahmefläche aufweist. Diese konvexe Aufnahmefläche dient z. B. der faltenfreien Aufnahme einer Dämmmatte aus dem Dämmmattenspeicher, wozu die konvexe Aufnahmefläche auf der aufzunehmenden Dämmmatte abgerollt werden kann. Diese Abrollbewegung kann z. B. mittels des Roboterarms, an dem die Handlingeinrichtung befestigt ist, ausgeführt werden.
Gemäß einer bevorzugten Weiterbildung ist vorgesehen, dass der Radius der konvexen Aufnahmefläche kleiner als ein Flächenradius des Karosseriebauteils ist, bezüglich des Bereichs, in dem die Dämmmatte von der Handlingeinrichtung auf dem Karosseriebauteil abgelegt wird. Hierdurch wird ein faltenfreies Ablegen der Dämmmatte auf dem Karosseriebauteil ermöglich, wie nachfolgend, insbesondere im Zusammenhang mit den Figuren, noch näher erläutert. Die Radien sind bevorzugt konstant, können jedoch auch über dem Krümmungsverlauf variieren.
Gemäß einer bevorzugten Weiterbildung ist vorgesehen, dass innerhalb der Aufnahmefläche wenigstens ein Vakuumsauger angeordnet ist, zum Ansaugen (und Festhalten) wenigstens einer Dämmmatte. Vakuumsauger sind als Zukaufteile erhältlich. Bevorzugt wird dieser Vakuumsauger über eine Unterdruckleitung mit Unterdruck versorgt und saugt somit die aufzunehmende bzw. aufgenommene Dämmmatte an, wodurch sich diese an die Aufnahmefläche der Handlingeinrichtung anlegt. Die Dichtwirkung gegenüber der Umgebung kann durch die aus einem weichelastischen Material gebildete Aufnahmefläche der Handlingeinrichtung unterstützt werden. Bevorzugt ist eine Vielzahl von Vakuumsaugern vorgesehen, die innerhalb der Aufnahmefläche an der Handlingeinrichtung regelmäßig oder unregelmäßig verteilt angeordnet sind.
Gemäß einer bevorzugten Weiterbildung ist vorgesehen, dass die Andrückeinrichtung wenigstens eine Andrückwalze umfasst, die auf der abgelegten Dämmmatte unter Krafteinwirkung abgerollt wird bzw. abgerollt werden kann, wodurch die Befestigung der Dämmmatte am Karosseriebauteil herbeigeführt wird.
Die Befestigung ist insbesondere eine Klebebefestigung, wie oben erläutert. Die Krafteinwirkung erfolgt bevorzugt in einer Normalenrichtung bezüglich der Dämmmattenoberfläche. Durch das Überrollen mittels einer oder mehrerer Andrückwalzen erfolgt ein über der Kontaktfläche gleichförmiges Andrücken bzw. Anpressen der Dämmmatte gegen das Karosseriebauteil, was eine gleichmäßige beziehungsweise homogene und enganliegende Befestigung der Dämmmatte herbeiführt.
Gemäß einer bevorzugten Weiterbildung ist vorgesehen, dass die Andrückwalze an wenigstens einer ihrer Endkanten eine Fase aufweist, mittels derer eine Außenkante der auf dem Karosseriebauteil abgelegten Dämmmatte überrollt werden kann, um entlang dieser Außenkante einen definiert hohen Anpressdruck zu erzielen. Hierbei wird die betreffende Außenkante der Dämmmatte mit der Fase der Andrückwalze mit einer definierten Anpresskraft bzw. einem definierten Anpressdruck überrollt, wodurch sich die betreffende Außenkante dicht an das Karosseriebauteil anlegt, was einen Feuchtigkeitseintritt zwischen der Kontaktfläche der Dämmmatte und dem Karosseriebauteil wirkungsvoll verhindert. Der Fasenwinkel der Fase bezüglich der Walzenachse kann weniger als 25°, bevorzugt weniger als 15° und insbesondere weniger als 10° betragen, wobei ein optimaler Fasenwinkel auch von der Dicke der Dämmmatte abhängig ist.
Gemäß einer bevorzugten Weiterbildung ist vorgesehen, dass die Andrückrichtung an einem Roboterarm befestigt ist, mittels dessen die Andrückeinrichtung verfahrbar ist. Wie zuvor erläutert, umfasst eine Andrückeinrichtung insbesondere wenigstens eine Andrückwalze, die mittels eines solchen Roboterarms verfahrbar ist. Mittels des Roboterarms kann die Andrückeinrichtung sämtliche Dreh- und Längsbewegungen im Raum ausführen.
Gemäß einer bevorzugten Weiterbildung ist vorgesehen, dass die Vorrichtung ferner eine Abzieheinrichtung umfasst, mittels derer eine Schutzfolie von der Dämmmatte entfernt werden kann, bevor die Dämmmatte von der Handlingeinrichtung auf dem Karosseriebauteil abgelegt wird. Die Schutzfolie deckt die Kontaktfläche der Dämmmatte ab und schützt diese vor Beschädigungen und/oder Verunreinigungen wie insbesondere Schmutzanlagerungen. Ferner dient die Schutzfolie auch dazu, dass die Dämmmatten im Dämmmattenspeicher (Dämmmattenstapel) nicht aneinander haften und von der Handlingeinrichtung leicht aufgenommen werden können. Die entfernten Schutzfolien werden nachfolgend einer Wiederverwertung zugeführt.
Gemäß einer bevorzugten Weiterbildung ist vorgesehen, dass die Vorrichtung ferner wenigstens eine Kameraeinrichtung umfasst, mittels welcher eine Kontaktfläche an der Dämmmatte optisch erfasst werden kann, bevor die Dämmmatte von der Handlingeinrichtung auf dem Karosseriebauteil abgelegt wird. Die Kontaktfläche ist insbesondere als Klebefläche ausgebildet, wie oben erläutert. Das optische Erfassen dient dazu, die Kontaktfläche bzw. Klebefläche auf Beschädigungen und/oder Verunreinigungen zu überprüfen und die Dämmmatte ggf. auszusondern. Das Erfassen erfolgt bevorzugt nach dem etwaigen Abziehen einer Schutzfolie von der Dämmmatte, so dass auch das vollständige Entfernen der Schutzfolie von der Kontaktfläche der Dämmmatte überprüft werden kann. Die Auswertung des mittels der Kameraeinrichtung erfassten Bildes (evtl. auch mehrerer Bilder oder einer Bildsequenz) erfolgt bevorzugt automatisiert, z. B. mittels eines Computers.
Gemäß einer bevorzugten Weiterbildung ist vorgesehen, dass die Vorrichtung ferner wenigstens eine Bestückeinrichtung umfasst, mittels derer ein mit der Dämmmatte zu versehendes Karosseriebauteil aus einem Speicher entnommen, in der Aufnahmeeinrichtung abgelegt und nach dem Befestigen der Dämmmatte wieder aus der Aufnahmeeinrichtung entnommen werden kann. Dies unterstützt eine Automatisierung der erfindungsgemäßen Vorrichtung.
Gemäß einer bevorzugten Weiterbildung ist vorgesehen, dass die Bestückeinrichtung an einem Roboterarm befestigt ist. Mittels des Roboterarms kann die Befestigungseinrichtung sämtliche Dreh- und Längsbewegungen im Raum ausführen, insbesondere solche, die zur Bewegung des Karosseriebauteils erforderlich sind. Dies unterstützt eine Automatisierung der erfindungsgemäßen Vorrichtung.
Gemäß einer bevorzugten Weiterbildung ist vorgesehen, dass wenigstens eine der zuvor genannten Einrichtungen oder die gesamte Vorrichtung automatisiert betreibbar sind.
Erfindungsgemäß wird ferner ein Verfahren zum Befestigen einer Dämmmatte an einem Karosseriebauteil eines Kraftfahrzeugs vorgeschlagen, umfassend die folgenden Schritte:

– Bereitstellen bzw. Bereithalten eines Karosseriebauteils in einer fixierten Lage in einer Aufnahmeeinrichtung;
– Ablegen wenigstens einer Dämmmatte auf dem Karosseriebauteil mittels einer Handlingeinrichtung; und
– definiertes Andrücken der abgelegten Dämmmatte gegen das in der Aufnahmeeinrichtung fixierte Karosseriebauteil, wodurch die Befestigung der Dämmmatte am Karosseriebauteil herbeigeführt wird.

Für das erfindungsgemäße Verfahren gelten sinngemäß die obigen Ausführungen zur erfindungsgemäßen Vorrichtung und umgekehrt. Insbesondere ist vorgesehen, dass das erfindungsgemäße Verfahren auf einer erfindungsgemäßen Vorrichtung ausgeführt wird.
Die Befestigung der Dämmmatte ist insbesondere eine Klebebefestigung. Bei dem Karosseriebauteil handelt es sich bevorzugt um eine Fahrzeugtüraußenhaut, die insbesondere aus einem Aluminiumwerkstoff gebildet ist. Die Dämmmatte wird an der Innenseite dieser Fahrzeugtüraußenhaut befestigt. (Siehe hierzu im einzelnen die obigen Ausführungen.)
Bevorzugt ist vorgesehen, dass das Karosseriebauteil bzw. die Fahrzeugtüraußenhaut in einer liegenden Position bereitgestellt wird. Das Befestigen der Dämmmatte erfolgt idealer Weise an bzw. auf dem blanken Blechmaterial des Karosseriebauteils, wie dieses presswerksseitig bereitgestellt wird, eventuell nachdem dieses einer Reinigung unterzogen wurde, um Ölrückstände und/oder Verschmutzungen zu entfernen.
Weitere Schritte, wie z. B. das Lackieren, das Befestigen weiterer Konstruktionsteile (wie z. B. der Innenkonstruktion bei einer Fahrzeugtür) oder das Anbinden des betreffenden Karosseriebauteils an die Fahrzeugkarosserie, werden bevorzugt nachfolgend an das Befestigen der Dämmmatte am betreffenden Karosseriebauteil durchgeführt und sind nicht mehr Gegenstand des erfindungsgemäßen Verfahrens.
Gemäß einer bevorzugten Weiterbildung ist vorgesehen, dass die Handlingeinrichtung die Dämmmatte aus einem Dämmmattenspeicher (bzw. von einem Dämmmattenstapel) entnimmt, wozu die Handlingeinrichtung eine Abrollbewegung ausführt, bei der sich die Dämmmatte im Wesentlichen faltenfrei an eine konvexe Aufnahmefläche der Handlingeinrichtung anlegt.
Gemäß einer bevorzugten Weiterbildung ist vorgesehen, dass die Dämmmatte mittels von Unterdruck an der Aufnahmefläche der Handlingeinrichtung gehalten wird, wozu an bzw. innerhalb der Aufnahmefläche wenigstens ein Vakuumsauger angeordnet ist. Diesbezüglich wird auf die obigen Ausführungen im Zusammenhang mit der erfindungsgemäßen Vorrichtung verwiesen.
Gemäß einer bevorzugten Weiterbildung ist vorgesehen, dass das Ablegen der Dämmmatte auf dem Karosseriebauteil mittels der Handlingeinrichtung durch lagegenaues Positionieren der Handlingeinrichtung oberhalb des Karosseriebauteils und anschließendem Abwerfen der Dämmmatte erfolgt. Der Begriff „Ablegen” ist demnach weit auszulegen und umfasst auch ein „Abwerfen” der Dämmmatte. Dieses Abwerfen erfolgt bevorzugt durch Abschalten des Unterdrucks, woraufhin die Dämmmatte nicht mehr von den Vakuumsaugern an die Aufnahmefläche der Handlingeinrichtung angesaugt wird und infolge der Schwerkrafteinwirkung von der Handlingeinrichtung abfällt. Wie bereits oben erläutert, ist bevorzugt vorgesehen, dass die Handlingeinrichtung eine konvex ausgebildete Aufnahmefläche für die Dämmmatte aufweist. Aufgrund dieser konvexen Ausbildung der Aufnahmefläche fällt die Dämmmatte beim Abwerfen in einer gewölbten Form von der Handlingeinrichtung ab und trifft mit einem Linienkontakt auf das Karosseriebauteil auf. Danach legen sich beiderseits dieser Auftrefflinie die Flächenbereiche der Dämmmatte sukzessive an das Karosseriebauteil an, ohne dass es hierbei zu einer Faltenbildung und/oder Blasenbildung (im Sinne von Blaseneinschlüssen) kommt.
Dieser Effekt kann durch die Fallhöhe eingestellt werden. Weitere Details werden nachfolgend im Zusammenhang mit den Figuren noch näher erläutert.
Gemäß einer bevorzugten Weiterbildung ist vorgesehen, dass das Andrücken der abgelegten Dämmmatte gegen das in der Aufnahmeeinrichtung fixierte Karosseriebauteil mittels einer Andrückwalze erfolgt, die mit einer definierten Anpresskraft bzw. einem definierten Anpressdruck eine vorgegebene Abrollbahn beschreibt. Dieses Andrücken der Dämmmatte mittels einer Andrückwalze bietet den Vorteil, dass wegen des Linienkontakts relativ kleine Anpresskräfte genügen, um einen verhältnismäßig hohen Anpressdruck zu erzielen, was die Gefahr von Beschädigungen des Karosseriebauteils, wie insbesondere plastische Verformungen, reduziert. Hinsichtlich des Begriffs „definiert” wird auf die obigen Ausführungen zum definierten Andrücken der Dämmmatte verwiesen.
Gemäß einer bevorzugten Weiterbildung ist vorgesehen, dass die Andrückwalze zum Beginn des Andrückens in einem spitzen Winkel auf die Dämmmatte aufgesetzt wird. Damit ist ein Aufsetzwinkel gemeint, der von einer Senkrechten bzw. Flächennormalen der Dämmmatte abweicht. Hierdurch kann die Gefahr einer Beschädigung des Karosseriebauteils, wie insbesondere eine plastische Verformung infolge eines zu starken Aufprallens der Andrückwalze, verringert werden.
Gemäß einer bevorzugten Weiterbildung ist vorgesehen, dass die Andrückwalze in einem Mittelbereich der Dämmmatte aufgesetzt und zu einer Außenkante der Dämmmatte hin abgerollt wird. Hierdurch können Falten- und Blasenbildungen vermieden werden. Weitere Details werden nachfolgend im Zusammenhang mit den Figuren noch näher erläutert.
Gemäß einer bevorzugten Weiterbildung ist vorgesehen, dass das Aufsetzen und Abrollen der Andrückwalze mehrmals wiederholt wird, was sich in entgegengesetzten Abrollahnen und/oder in parallelen Abrollbahnen vollzieht. Hierdurch kann in vorteilhafter Weise eine relativ kleine Andrückwalze (bezüglich deren axialen Länge) eingesetzt und deren Anpresskraft reduziert werden. Die axiale Länge der Andrückwalze kann zwischen 150 und 250 mm, bevorzugt zwischen 170 und 220 mm und insbesondere 180 mm betragen. Die Anpresskraft der Andrückwalze gegen die Dämmmatte kann 3 bis 10 N und bevorzugt 5 bis 7 N betragen. Die Abrollgeschwindigkeit der Andrückwalze auf der Dämmmatte kann zwischen 200 und 1000 mm/sec, bevorzugt zwischen 300 und 800 mm/sec und insbesondere 500 mm/sec betragen. Eine etwaige Rückführbewegung der Andrückwalze zwischen entgegengesetzten Abrollbahnen kann mit oder ohne einem Abheben der Andrückwalze von der Dämmmatte erfolgen. Eine Stellbewegung der Andrückwalze zwischen parallelen Abrollbahnen muss idealerweise mit einem Abheben der Andrückwalze von der Dämmmatte erfolgen. Weitere Details werden nachfolgend im Zusammenhang mit den Figuren noch näher erläutert.
Gemäß einer bevorzugten Weiterbildung ist beim Abrollen der Andrückwalze zwischen den entgegengesetzten bzw. entgegengerichteten Abrollbahnen und/oder den parallelen Abrollbahnen eine Überlappung bzw. ein Überlappungsbereich vorgesehen. Hierdurch wird auch bei Verwendung einer kleinen Andrückwalze ein vollflächiges Andrücken der Dämmmatte an das Karosseriebauteil sichergestellt. Weitere Details werden nachfolgend im Zusammenhang mit den Figuren noch näher erläutert.
Gemäß einer bevorzugten Weiterbildung ist vorgesehen, dass abschließend wenigstens eine Außenkante der auf dem Karosseriebauteil abgelegten und bereits angedrückten Dämmmatte überrollt wird, was bevorzugt mittels einer Fase an der Andrückwalze erfolgt. Weitere Details werden nachfolgend im Zusammenhang mit den Figuren noch näher erläutert.
Gemäß einer bevorzugten Weiterbildung ist vorgesehen, dass wenigstens einer der zuvor genannten Schritte oder das gesamte Verfahren automatisiert ausgeführt werden. Hierdurch kann der gesamte Verfahrensablauf in relativ kurzer Zeit ausgeführt werden, z. B. in einer Taktzeit von weniger als 1 min und bevorzugt in einer Taktzeit von etwa 30 sec.
Die Erfindung erstreckt sich ferner auf eine Fahrzeugtüre für ein Kraftfahrzeug, umfassend eine Fahrzeugtüraußenhaut und eine an deren Innenseite befestigte Dämmmatte, wobei die Befestigung der Dämmmatte mit einer erfindungsgemäßen Vorrichtung und/oder nach dem erfindungsgemäßen Verfahren erfolgt ist.
Nachfolgend wird die Erfindung anhand der Figuren näher erläutert. Es zeigen:
1 eine Fahrzeugtüraußenhaut mit einer auf deren Innenseite befestigten Dämmmatte in einer schematischen Draufsicht;
2 einen Schnitt durch eine Dämmmatte;
3 eine erfindungsgemäße Vorrichtung zum Befestigen einer Dämmmatte in einer schematischen Draufsicht;
4 die Handlingeinrichtung der erfindungsgemäßen Vorrichtung nach 3 in einer perspektivischen Ansicht und in einer Unteransicht;
5 das Ablegen einer Dämmmatte mittels der Handlingeinrichtung nach 4 in einer schematischen Abfolge;
6 die Andrückeinrichtung der erfindungsgemäßen Vorrichtung nach 3 in einer schematischen Vorderansicht und das Aufsetzen dieser Andrückeinrichtung auf die Dämmmatte in einer schematischen Seitenansicht; und
7 die Abrollbahnen und die Überlappungsbereiche beim Andrücken der Dämmmatte mittels der Andrückeinrichtung nach 6, in schematischen Draufsichten.
Die Erfindung wird nachfolgend lediglich beispielhaft anhand einer Fahrzeugtüraußenhaut eines Kraftfahrzeugs und insbesondere eines PKWs, an deren Innenseite eine Dämmmatte befestigt wird, erläutert. In gleicher Weise kann eine Dämmmatte auch an einem Fahrzeugdach, einem Fahrzeugboden, einer Motorraumklappe, einem Kofferraumdeckel oder dergleichen befestigt werden.
1 zeigt eine Fahrzeugtüraußenhaut 10, wie diese presswerksseitig bereitgestellt wird, mit Blick auf deren Innenseite 11. An der Innenseite 11 ist eine Dämmmatte 20 befestigt, die in der gezeigten Darstellung eine im Wesentlichen rechteckige Form aufweist. Bevorzugte Abmessungen der Dämmmatte 20 liegen im Bereich von 300 bis 600 mm × 400 bis 800 mm. Alternativ kann die Dämmmatte 20 auch eine andere Form aufweisen und z. B. dreieckig, quadratisch, trapezförmig, oval und dergleichen mehr ausgebildet sein, wobei sich diese Formangaben jeweils auf die gezeigte Draufsicht beziehen. Die Bezugszeichen 12 und 13 bezeichnen einen Fensterausschnitt und einen Türgriffausschnitt in der Fahrzeugtüraußenhaut 10.
2 zeigt eine Dämmmatte 20 in einer Schnittansicht. Die Dämmmatte 20 ist im Wesentlichen aus einer Butylkautschuk-Lage 22 gebildet, mittels welcher eine akustische und/oder eine mechanische Wirkung an der Fahrzeugtüraußenhaut 10 erzielt wird. Auf die Butylkautschuk-Lage 22 ist einseitig eine Kaschierung 21 in Form einer Aluminiumfolie aufgebracht, welche als Trägermaterial für die Butylkautschuk-Lage 22 dient. Für die Kaschierung 21 kann auch ein anderes Material verwendet werden, wie z. B. ein textiles Material, welches z. B. auch in die Butylkautschuk-Lage 22 integriert sein kann. Die Dämmmatte 20 wird mit der von der Kaschierung 21 abgewandten Kontaktfläche bzw. Befestigungsfläche 23 an der Innenseite 11 der Fahrzeugtüraußenhaut 10 befestigt. Die Befestigung erfolgt durch inhärente Adhäsionseigenschaften des Butylkautschuk-Materials. Optional kann auf der Kontaktfläche 23 ein Klebstofffilm aufgebracht sein. Optional kann ferner auf der Kontaktfläche 23 eine z. B. wachhaltige Schutzfolie 25 vorgesehen sein, die dem Schutz der Kontaktfläche 23 dient und die vor dem Befestigen der Dämmmatte 20 entfernt werden muss. In der gezeigten Darstellung ist die Schutzfolie 25 teilweise von der Kontaktfläche 23 abgelöst. Die Dämmmatte 20 weist eine im Wesentlichen konstante Dicke bzw. Höhe H auf, die im Bereich weniger Millimeter liegt und z. B. auch weniger als 1 mm betragen kann (ohne die Schutzfolie 25).
3 zeigt eine erfindungsgemäße Vorrichtung 30 zum Befestigen einer Dämmmatte 20 an bzw. auf der Innenseite 11 einer Fahrzeugtüraußenhaut 10, in einer schematischen Draufsicht. Die gesamte Vorrichtung kann von einem Schutzzaun umgeben sein, was durch eine Strich-Punkt-Linie dargestellt ist.
Die Vorrichtung 30 umfasst eine Aufnahmeeinrichtung 31 zur liegenden Aufnahme wenigstens einer Fahrzeugtüraußenhaut 10, wobei die Fahrzeugtüraußenhaut 10 in der Aufnahmeeinrichtung 31 derart fixiert werden kann, dass ihre Innenseite 11 im Wesentlichen nach oben weist.
Die Vorrichtung 30 umfasst ferner eine Handlingeinrichtung 32 zum Aufnehmen wenigstens einer Dämmmatte 20 von einem Dämmmattenspeicher 33 und zum Ablegen dieser Dämmmatte 20 auf der Innenseite 11 der in der Aufnahmeeinrichtung 31 fixierten Fahrzeugtüraußenhaut 10. Der Aufbau und die Funktion der Handlingeinrichtung 32 werden nachfolgend noch näher erläutert. In dem Dämmmattenspeicher 33 sind die Dämmmatten 20 übereinander gestapelt angeordnet, derart, dass deren Kaschierung 21 nach oben weist.
Die Vorrichtung 30 umfasst ferner eine Abzieheinrichtung 35, mittels derer die Schutzfolie 25 von der Kontaktfläche 23 der Dämmmatte 20 entfernt werden kann, bevor die Dämmmatte 20 von der Handlingeinrichtung 32 auf der Innenseite 11 der Fahrzeugtüraußenhaut 10 abgelegt wird. Bei einer rechteckförmigen Dämmmatte 20 erfolgt das Abziehen der Schutzfolie 25 bevorzugt ausgehend von einem Eckbereich. Um die Schutzfolie 25 besser greifen zu können, kann diese zumindest abschnittsweise gegenüber wenigstens einer Außenkante der Dämmmatte 20 mit Überstand ausgebildet sein. Bevorzugt ist vorgesehen, dass die Schutzfolie 25 gegenüber der Dämmmatte 20 umlaufend übersteht, was auch ein Aneinanderhaften der Dämmmatten 20 im Dämmmattenspeicher 33 verhindert.
Die Vorrichtung 30 umfasst ferner wenigstens eine Kameraeinrichtung 36, mittels der die Kontaktfläche 23 der Dämmmatte 20 nach Entfernen der Schutzfolie 25 optisch erfasst werden kann. Die Auswertung der optischen Erfassung erfolgt bevorzugt auf einem Computer und dient insbesondere dazu, einen einwandfreien Zustand der Kontaktfläche 23 zu überprüfen, bevor die Dämmmatte 20 auf der Innenseite 11 der Fahrzeugtüraußenhaut 10 abgelegt wird.
Die Handlingeinrichtung 32 ist an einem Roboterarm 34 befestigt, der die Handlingeinrichtung 32 zwischen dem Dämmmattenspeicher 33, der Abzieheinrichtung 35, der Kameraeinrichtung 36 und der Aufnahmeeinrichtung 31 verfährt, wobei die Handlingeinrichtung 32 sämtliche Dreh- und Längsbewegungen im Raum ausführen kann.
Die Vorrichtung 30 umfasst ferner eine Bestückeinrichtung 37, mittels derer eine mit einer Dämmmatte 20 zu versehende Fahrzeugtüraußenhaut 10 aus einem (Teile-)Speicher 38 entnommen, in der Aufnahmeeinrichtung 31 abgelegt und nach dem Befestigen der Dämmmatte 20 auf der Innenseite 11 dieser Fahrzeugtüraußenhaut 10 wieder aus der Aufnahmeeinrichtung 31 entnommen werden kann, um diese schließlich in einem Fertigteilspeicher 39 abzulegen. Die Bestückeinrichtung 37 ist an einem Roboterarm 40 befestigt und kann sämtliche Dreh- und Längsbewegungen im Raum ausführen.
Die Vorrichtung 30 umfasst ferner eine Andrückeinrichtung 41 zum definierten Andrücken bzw. Anpressen der abgelegten Dämmmatte 20 gegen die Innenseite 11 der in der Aufnahmeeinrichtung 31 fixierten Fahrzeugtüraußenhaut 10. Die Andrückeinrichtung 41 ist an einem Roboterarm 42 befestigt, mittels dessen sie verfahrbar ist und sämtliche Dreh- und Längsbewegungen im Raum ausführen kann. Der Aufbau und die Funktion der Andrückeinrichtung 41 werden nachfolgend noch näher erläutert.
4a zeigt die Handlingeinrichtung 32 der Vorrichtung 30 in einer perspektivischen Ansicht. Diese umfasst einen nicht näher spezifizierten Grundkörper 321 der an der Unterseite (gemäß Darstellung) konvex ausgebildet ist, wobei die konvexe Ausbildung eine Aufnahmefläche 323 bildet, die der im Wesentlichen vollflächigen Anlage einer aufzunehmenden bzw. aufgenommenen Dämmmatte 20 dient. Die Aufnahmefläche 323 ist aus bzw. auf einem weichelastischem Material gebildet bzw. ausgebildet, dass in Form einer Schicht bzw. einer Beschichtung 322 an der konvexen Unterseite des Grundkörpers 321 angeordnet ist.
Die Befestigungseinrichtung 326 zur Befestigung der Handlingeinrichtung 32 am Roboterarm 34 umfasst einen Toleranzausgleich 325, der beim Aufnehmen einer Dämmmatte 20 aus dem Dämmmattenspeicher 33 einen Positionsausgleich der Handlingeinrichtung 32 relativ zu der aufzunehmenden Dämmmatte 20 ermöglicht. Der Toleranzausgleich ist hier als teleskopartiger Höhenausgleich ausgebildet, der eine Höhenposition der Handlingeinrichtung 32 relativ zu einer aus dem Dämmmattenspeicher 33 aufzunehmenden Dämmmatte 20 ausgleicht. Der Toleranzausgleich 325 kann ferner ein nicht näher dargestelltes Drehgelenkt, wie z. B. Kugelgelenk, umfassen, so dass auch eine Winkelposition der Handlingeinrichtung 32 relativ zu der aufzunehmenden Dämmmatte 20 ausgleichbar ist. Ferner kann der Toleranzausgleich 325 eine nicht näher dargestellte Federeinrichtung umfassen, die auf die Handlingeinrichtung 32 schockabsorbierend, schwingungsdämpfend und/oder lagearretierend einwirkt.
4b zeigt die Handlingeinrichtung 32 in einer Unteransicht mit Blick auf die Aufnahmefläche 323. Innerhalb dieser Aufnahmefläche 323 sind mehrere Vakuumsauger 324 angeordnet, mittels derer die aufzunehmende bzw. aufgenommene Dämmmatte 20 an der Aufnahmefläche 323 durch Unterdruck festgehalten werden kann. Die aus einem weichelastischen Material gebildete Aufnahmefläche 323 mit den Vakuumsaugern 324 gelangt hierbei mit der Kaschierung 21 der Dämmmatte 20 in flächigen Kontakt. Bevorzugt ist vorgesehen, dass die Kaschierung 21 aus einer luftdichten Kunststofffolie oder Metallfolie, wie insbesondere einer Aluminiumfolie, gebildet ist, was die Funktion der daran angreifenden Vakuumsauger 324 unterstützt. Das Aufnehmen einer Dämmmatte 20 erfolgt durch Aufsetzen und eine anschließende Abrollbewegung der konvexen Aufnahmefläche 323 auf der aufzunehmenden Dämmmatte 20. Die aufzunehmende Dämmmatte 20 ist z. B. die oberste Dämmmatte 20 eines Dämmmattenstapels im Dämmmattenspeicher 33. Ein kleiner werdender Dämmmattenstapel kann z. B. von dem Toleranzausgleich 325 kompensiert werden.
5 zeigt das Ablegen der von der Handlingeinrichtung 32 aufgenommenen Dämmmatte 20 auf der Innenseite 11 der Fahrzeugtüraußenhaut 10 in einer schematischen Sequenz. Zunächst wird, wie in 5a gezeigt, die Handlingeinrichtung 32 oberhalb der in der Aufnahmeeinrichtung 31 fixierten Fahrzeugtüraußenhaut 10 positioniert. An der konvexen Aufnahmefläche 323 der Handlingeinrichtung 32 ist mittels der Vakuumsauger 324 eine Dämmmatte 20 gehalten. Anschließend wird die Dämmmatte 20 durch Abschalten des Unterdrucks an den Vakuumsaugern 324 freigegeben, woraufhin diese durch Schwerkrafteinwirkung von der konvexen Aufnahmefläche 323 der Handlingeinrichtung 32 nach unten abfällt und dabei aufgrund geringer elastischer Rückstellkräfte im Wesentlichen eine konvexe Flächenausrichtung beibehält, wie schematisch in der 5b gezeigt. Da der Radius R1 der konvexen Aufnahmefläche kleiner ist als der Flächenradius R2 des Karosseriebauteils, trifft die Dämmmatte 20 mit einem Linienkontakt auf die Innenseite 11 der Fahrzeugtüraußenhaut 10 auf, wie in der 5c gezeigt. Die Auftrefflinie ist in dieser Darstellung mit K bezeichnet.
Aufgrund der Schwerkrafteinwirkung und Umsetzung der Auftreffenergie legt sich die Dämmmatte 20 rechts- und linksseitig (gemäß der Darstellung) der Auftrefflinie K sukzessive auf der Innenseite 11 der Fahrzeugtüraußenhaut 10 ab (kleine Pfeile), ohne dass es hierbei zu einer Falten- und/oder Blasenbildung kommt. Die hierbei erzielte und wiederholbare Positioniergenauigkeit einer Dämmmatte 20 relativ zu der Fahrzeugtüraußenhaut 10 liegt im Bereich von +/– 5 mm.
6a zeigt die Andrückeinrichtung 41 in einer schematischen Vorderansicht. Die Andrückeinrichtung 41 ist mittels einer Befestigungseinrichtung 411 am Roboterarm 42 befestigt. Die Befestigungseinrichtung 411 umfasst eine Federeinrichtung 415, die auf die Andrückeinrichtung 41 schockabsorbierend, schwingungsdämpfend und/oder lagearretierend einwirkt. Die Andrückeinrichtung 41 umfasst eine Andrückwalze 412 mit einer Walzenachse 414. Die Walzenoberfläche der Andrückwalze 412 ist aus einem weichelastischem Material gebildet. Die Andrückwalze 412 weist gemäß der Darstellung an ihrer rechten Endkante eine Fase 413 auf, mittels derer die Außenkante einer auf der Innenseite 11 der Fahrzeugtüraußenhaut 10 abgelegten Dämmmatte 20 überrollt und damit angedrückt werden kann, wie nachfolgend noch näher erläutert.
6b zeigt das Aufsetzen der Andrückwalze 412 auf der Dämmmatte 20 in einer schematischen Seitenansicht. Die Bewegungsrichtung Z ist unter einem spitzen Winkel μ zur Dämmmattenoberfläche orientiert, wodurch eine sanfte Aufsetzbewegung erzielt und Beschädigungen an der Fahrzeugtüraußenhaut 10 weitgehend vermieden werden können. Ein zu heftiges Aufsetzen der Andrückwalze 412 auf die Dämmmatte 20 wird zudem auch durch die Federeinrichtung 415 verhindert.
7a zeigt beispielhaft in einer schematischen Ansicht die Abfolge beim Andrücken der Dämmmatte 20 an die Innenseite 11 der Fahrzeugtüraußenhaut 10 mittels der Andrückeinrichtung 41. Hierzu wird die Andrückwalze 412 mittels des Roboterarms 42 unter einem spitzen Winkel (relativ zur Dämmmattenoberfläche) am Aufsetzpunkt A eines durch die Mittellinie M symbolisierten Mittelbereichs der Dämmmatte 20 aufgesetzt. Die Mittellinie M kann auch eine von der gezeigten Darstellung abweichende Orientierung aufweisen.
Nachfolgend wird die Andrückwalze 412 gemäß der Pfeildarstellung a zur oberen Außenkante 26 der Dämmmatte 20 hin unter Krafteinwirkung abgerollt. Nachdem die Andrückwalze 412 die Außenkante 26 der Dämmmatte 20 erreicht oder diese überrollt hat, wird die Andrückwalze 412 abgehoben und gemäß der gestrichelten Pfeildarstellung b zur Mittellinie M zurückgeführt und dort ebenfalls wieder unter einem spitzen Winkel auf die Dämmmatte 20 aufgesetzt. Nun wird die Andrückwalze 412 unter Krafteinwirkung in die andere Richtung zur unteren Außenkante 28 hin abgerollt, gemäß der Pfeildarstellung c. Nachdem die Andrückwalze 412 die Außenkante 28 erreicht oder diese überrollt hat, wird diese abgehoben und gemäß der diagonalen, gestrichelten Pfeildarstellung d zur Mittellinie M zurückgeführt, jedoch zum ersten Aufsetzpunkt A seitlich versetzt, und wieder auf die Dämmmatte 20 aufgesetzt. In dieser Abfolge wird nun die komplette Fläche der Dämmmatte 20 in der Reihenfolge a, c, e, g, i, k, m und o überrollt, wobei diese Abfolge lediglich beispielhaft ist. Das Bewegen und Andrücken der Andrückwalze 412 erfolgt mittels des Roboterarms 42 (vgl. 6).
Die Angaben „oben”, „unten” und „seitlich” beziehen sich auf die in der 7a gezeigte Darstellung. Die vollen Pfeile a, c, e, g, i, k, m und o symbolisieren ein Abrollen der Andrückwalze 412 unter Krafteinwirkung. Die strichlierten bzw. gestrichelten Pfeile b, d, f, h, j, l und n symbolisieren ein Rückführen bzw. Versetzen der Andrückwalze 412, wobei die Andrückwalze 412 von der Dämmmatte 20 abgehoben ist. Bei einem geraden Rückführen b, f, j und n ist ein Abheben der Andrückwalze 412 von der Dämmmatte 20 nicht zwingend erforderlich. Ein solches gerades Rückführen b, f, j und n kann zudem ebenfalls unter Krafteinwirkung erfolgen, so dass der betreffende Flächenabschnitt der Dämmmatte 20 quasi doppelt von der Andrückwalze 412 unter Krafteinwirkung überrollt wird.
Abschließend werden mit der Fase 413 der Andrückwalze 412 die Außenkanten 26, 27, 28 und 29 der Dämmmatte 20 in der Reihenfolge p, q, r und s überrollt, wobei auch diese Abfolge nur beispielhaft ist. Hierdurch werden die Außenkanten 26, 27, 28 und 29 fest an die Innenseite 11 der Fahrzeugtüraußenhaut 10 angedrückt, wodurch sich die Außenkanten 26, 27, 28 und 29 dauerhaft dicht an die Innenfläche 11 der Fahrzeugtüraußenhaut anlegen, um ein späteres Eindringen von Feuchtigkeit zwischen Dämmmatte 20 und Fahrzeugtüraußenhaut 10 zu verhindern.
Zwischen den benachbarten parallelen Abrollbahnen a, e, i und m, sowie c, g, k und o ist ein Überlappungsbereich vorgesehen. Einen solchen Überlappungsbereich X zeigt 7b am Beispiel der benachbarten parallelen Abrollbahnen a und e. Auch zwischen den entgegengesetzten Abrollbahnen a und c, e und g, i und k, sowie m und o kann ein Überlappungsbereich vorgesehen sein. Einen solchen Überlappungsbereich Y zeigt 7c am Beispiel der entgegengesetzten Abrollbahnen a und c. Der Überlappungsbereich Y kommt z. B. dadurch zustande, dass beim Rückführen b der Andrückwalze 412 diese bereits vor dem Aufsetzpunkt A wieder auf die Dämmmatte 20 aufgesetzt wird. Die Überlappungsbereiche X bzw. Y können wenige Millimeter bis hin zu mehreren Zentimetern betragen. Ein Überlappungsbereich X bzw. Y beträgt bevorzugt zwischen 10 und 30 mm und insbesondere 20 mm.
Ein erfindungsgemäßes Verfahren zum Befestigen der Dämmmatte 20 an der Innenseite 11 der Fahrzeugtüraußenhaut 10 vollzieht sich auf der erfindungsgemäßen Vorrichtung 30 wie folgt:

– Bereithalten bzw. Bereitstellen der Fahrzeugtüraußenhaut 10 auf der Aufnahmeeinrichtung 31, derart, dass die Innenseite 11 nach oben weist, wie oben detailliert beschrieben;
– Aufnehmen einer Dämmmatte 20 aus dem Dämmmattenspeicher 33 mittels der Handlingeinrichtung 32, anschließendes Abziehen der Schutzfolie 25 von der Kontaktfläche 23 an der Unterseite der Dämmmatte 20 mittels der Abzieheinrichtung 35 und anschließendes Erfassen der Kontaktfläche 23 an der Kameraeinrichtung 36, wie im Einzelnen oben detailliert beschrieben;
– Ablegen der Dämmmatte 20 auf der Innenseite 11 der Fahrzeugtüraußenhaut 10, wie oben detailliert beschrieben; und
– definiertes Andrücken der abgelegten Dämmmatte gegen die Innenseite 11 der in der Aufnahmeeinrichtung 31 fixierten Fahrzeugtüraußenhaut 10 mittels der Andrückeinrichtung 41, wie oben detailliert beschrieben.

10: Karosseriebauteil, Fahrzeugtüraußenhaut
11: Innenseite, Innenfläche
12: Fensterausschnitt
13: Türgriffausschnitt
20: Dämmmatte
21: Kaschierung, Aluminiumfolie
22: Butylkautschuk-Material
23: Kontaktfläche
25: Schutzfolie
30: Vorrichtung
31: Aufnahmeeinrichtung
32: Handlingeinrichtung
321: Grundkörper
322: Beschichtung aus weichelastischem Material
323: Kontaktfläche
324: Vakuumsauger
325: Toleranzausgleich
326: Befestigungseinrichtung
33: Dämmmattenspeicher
34: Roboterarm
35: Abzieheinrichtung
36: Kameraeinrichtung
37: Bestückeinrichtung
38: Speicher
39: Fertigteilspeicher
40: Roboterarm
41: Andrückeinrichtung
411: Befestigungseinrichtung
412: Andrückwalze
413: Fase (Andrückwalze)
414: Walzenachse
415: Federeinrichtung
42: Roboterarm
a–s: Verfahrbewegungen der Andrückwalze relativ zur Dämmmatte
A: Aufsetzpunkt (Andrückwalze)
H: Dicke der Dämmmatte
K: Auftrefflinie, Linienkontakt
M: Mittellinie, Mittelbereich
X: Überlappungsbereich
Y: Überlappungsbereich
R1: Konvexradius (Handlingeinrichtung)
R2: Flächenradius (Karosseriebauteil)
Z: Bewegungsrichtung
μ: spitzer Aufsetzwinkel

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

- DE 19956335 A1 [0003]
- DE 69923646 T2 [0013]

Claims

Vorrichtung (30) zum Befestigen einer Dämmmatte (20) an einem Karosseriebauteil (10) eines Kraftfahrzeugs, umfassend: – eine Aufnahmeeinrichtung (31) zur fixierten und bevorzugt liegenden Aufnahme des Karosseriebauteils (10); – eine Handlingeinrichtung (32) zum Aufnehmen wenigstens einer Dämmmatte (20) und Ablegen dieser Dämmmatte (20) auf dem in der Aufnahmeeinrichtung (31) fixierten Karosseriebauteil (10); und – eine Andrückeinrichtung (41) zum definierten Andrücken der abgelegten Dämmmatte (20) gegen das Karosseriebauteil (10), wodurch die Befestigung der Dämmmatte (20) am Karosseriebauteil (10) herbeigeführt wird.
Vorrichtung (30) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Handlingeinrichtung (32) an einem Roboterarm (34) befestigt ist, mittels dessen die Handlingeinrichtung (32) zumindest zwischen einem Dämmmattenspeicher (33) und der Aufnahmeeinrichtung (31) verfahrbar ist.
Vorrichtung (30) nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass eine Befestigungseinrichtung (326) zur Befestigung der Handlingeinrichtung (32) am Roboterarm (34) einen Toleranzausgleich (325) umfasst, der insbesondere beim Aufnehmen einer Dämmmatte (20) aus dem Dämmmattenspeicher (33) einen Positionsausgleich der Handlingeinrichtung (32) relativ zu der aufzunehmenden Dämmmatte (20) ermöglicht.
Vorrichtung (30) nach einem der vorausgehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Handlingeinrichtung (32) eine Aufnahmefläche (323) aufweist, die auf einem weichelastischen Material (322) ausgebildet ist, zur im Wesentlichen vollflächigen Anlage einer aufgenommenen Dämmmatte (20).
Vorrichtung (30) nach einem der vorausgehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Handlingeinrichtung (32) eine konvexe Aufnahmefläche (323) aufweist.
Vorrichtung (30) nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass der Radius (R1) der konvexen Aufnahmefläche (323) kleiner als ein Flächenradius (R2) des Karosseriebauteils (10) ist, bezüglich des Bereichs, in dem die Dämmmatte (20) von der Handlingeinrichtung (32) auf dem Karosseriebauteil (10) abgelegt wird.
Vorrichtung (30) nach einem der Ansprüche 4, 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, dass innerhalb der Aufnahmefläche (323) wenigstens ein Vakuumsauger (324) angeordnet ist, zum Ansaugen einer Dämmmatte (20).
Vorrichtung (30) nach einem der vorausgehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass dass die Andrückeinrichtung (41) wenigstens eine Andrückwalze (412) umfasst, die auf der abgelegten Dämmmatte (20) unter Krafteinwirkung abgerollt wird, wodurch die Befestigung der Dämmmatte (20) am Karosseriebauteil (10) herbeigeführt wird.
Vorrichtung (30) nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Andrückwalze (412) an wenigstens einer ihrer Endkanten eine Fase (413) aufweist, mittels derer eine Außenkante (26, 27, 28, 29) der auf dem Karosseriebauteil (10) abgelegten Dämmmatte (20) überrollt werden kann, um entlang dieser Außenkante (26, 27, 28, 29) einen definiert hohen Anpressdruck zu erzielen.
Vorrichtung (30) nach einem der vorausgehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Andrückeinrichtung (41), insbesondere eine Andrückwalze (412), an einem Roboterarm (42) befestigt ist, mittels dessen die Andrückeinrichtung (41) verfahrbar ist.
Vorrichtung (30) nach einem der vorausgehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass diese ferner eine Abzieheinrichtung (35) umfasst, mittels derer eine Schutzfolie (25) von der Dämmmatte (20) entfernt werden kann, bevor die Dämmmatte (20) von der Handlingeinrichtung (32) auf dem Karosseriebauteil (10) abgelegt wird.
Vorrichtung (30) nach einem der vorausgehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass diese ferner wenigstens eine Kameraeinrichtung (36) umfasst, mittels welcher eine Kontaktfläche (23) und insbesondere eine Klebefläche an der Dämmmatte (20), bevorzugt nach dem Abziehen der Schutzfolie (25), optisch erfasst werden kann, bevor die Dämmmatte (20) von der Handlingeinrichtung (32) auf dem Karosseriebauteil (10) abgelegt wird.
Vorrichtung (30) nach einem der vorausgehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass diese ferner wenigstens eine Bestückeinrichtung (37) umfasst, mittels derer ein mit der Dämmmatte (20) zu versehendes Karosseriebauteil (10) aus einem Speicher (38) entnommen, in der Aufnahmeeinrichtung (31) abgelegt und nach dem Befestigen der Dämmmatte (20) wieder aus der Aufnahmeeinrichtung (31) entnommen werden kann.
Vorrichtung (30) nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass die Bestückeinrichtung (37) an einem Roboterarm (40) befestigt ist.
Vorrichtung (30) nach einem der vorausgehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens eine der genannten Einrichtungen oder die gesamte Vorrichtung (30) automatisiert betreibbar sind.
Verfahren zum Befestigen einer Dämmmatte (20) an einem Karosseriebauteil (10) eines Kraftfahrzeugs, insbesondere mittels einer Vorrichtung (30) nach einem der vorausgehenden Ansprüche, umfassend folgende Schritte: – Bereitstellen des Karosseriebauteils (10) in einer fixierten Lage in einer Aufnahmeeinrichtung (31); – Ablegen wenigstens einer Dämmmatte (20) auf dem Karosseriebauteil (10) mittels einer Handlingeinrichtung (32); und – definiertes Andrücken der abgelegten Dämmmatte (20) gegen das in der Aufnahmeeinrichtung (31) fixierte Karosseriebauteil (10), wodurch die Befestigung der Dämmmatte (20) am Karosseriebauteil (10) herbeigeführt wird.
Verfahren nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, dass die Handlingeinrichtung (32) die Dämmmatte (20) aus einem Dämmmattenspeicher (33) entnimmt, wozu die Handlingeinrichtung (31) eine Abrollbewegung ausführt, bei der sich die Dämmmatte (20) im Wesentlichen faltenfrei an eine konvexe Aufnahmefläche (323) der Handlingeinrichtung (32) anlegt.
Verfahren nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, dass die Dämmmatte (20) mittels von Unterdruck an der Aufnahmefläche (323) der Handlingeinrichtung (32) gehalten wird, wozu innerhalb der Aufnahmefläche (323) wenigstens ein Vakuumsauger (324) angeordnet ist.
Verfahren nach einem der Ansprüche 16 bis 18, dadurch gekennzeichnet, dass das Ablegen der Dämmmatte (20) auf dem Karosseriebauteil (10) mittels der Handlingeinrichtung (32) durch lagegenaues Positionieren der Handlingeinrichtung (32) oberhalb des Karosseriebauteils (10) und anschließendem Abwerfen der Dämmmatte (20) erfolgt.
Verfahren nach einem der Ansprüche 16 bis 19, dadurch gekennzeichnet, dass das Andrücken der abgelegten Dämmmatte (20) gegen das in der Aufnahmeeinrichtung fixierte Karosseriebauteil (20) mittels einer Andrückwalze (412) erfolgt, die mit einer definierten Anpresskraft eine vorgegebene Abrollbahn beschreibt.
Verfahren nach Anspruch 20, dadurch gekennzeichnet, dass die Andrückwalze (412) zum Beginn des Andrückens in einem spitzen Winkel (μ) auf die Dämmmatte (20) aufgesetzt wird.
Verfahren nach Anspruch 20 oder 21, dadurch gekennzeichnet, dass die Andrückwalze (412) in einem Mittelbereich (M) der Dämmmatte (20) aufgesetzt und zu einer Außenkante (26, 27, 28, 29) der Dämmmatte (20) hin abgerollt wird.
Verfahren nach Anspruch 23, dadurch gekennzeichnet, dass dieses Aufsetzen und Abrollen der Andrückwalze (412) mehrmals wiederholt wird, was sich in entgegengesetzten Abrollbahnen (a, c; e, g; i, k; m, o) und/oder in parallelen Abrollbahnen (a, e, i, m; c, g, k, o) vollzieht.
Verfahren nach Anspruch 23, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen den entgegengesetzten Abrollbahnen (a, c; e, g; i, k; m, o) ein Überlappungsbereich (Y) und/oder zwischen den parallelen Abrollbahnen (a, e, i, m; c, g, k, o) ein Überlappungsbereich (X) vorgesehen ist.
Verfahren nach einem der Ansprüche 20 bis 24, dadurch gekennzeichnet, dass abschließend wenigstens eine Außenkante (26, 27, 28, 29) der auf dem Karosseriebauteil (10) abgelegten und bereits angedrückten Dämmmatte (20) überrollt wird, was mittels einer Fase (413) an der Andrückwalze (412) erfolgt.
Verfahren nach einem der Ansprüche 16 bis 25, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens einer der genannten Schritte oder das gesamte Verfahren automatisiert ausgeführt werden.
Fahrzeugtüre umfassend eine Fahrzeugtüraußenhaut (10) und eine an deren Innenseite (11) befestigte Dämmmatte (20), wobei die Befestigung der Dämmmatte (20) mit einer Vorrichtung (30) und/oder nach einem Verfahren gemäß einem der vorausgehenden Ansprüche erfolgt ist.