DE102009048819B3

DE102009048819B3 - Dachversteifungselement als Sandwichflächenelement für ein Fahrzeug

Info

Publication number: DE102009048819B3
Application number: DE200910048819
Authority: DE
Inventors: Friedrich Beck
Original assignee: Audi AG
Current assignee: Audi AG
Priority date: 2009-10-09
Filing date: 2009-10-09
Publication date: 2010-12-02
Anticipated expiration: 2029-10-10

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Dachversteifungselement als Sandwichflächenelement für ein Fahrzeug, mit einem Schichtaufbau aus beidseitigen Kunststoffdeckfolien als Oberfolie (2) und Unterfolie (3) mit einer Zwischenschicht (4) aus jeweils wenigstens einer Pappeschicht und einer Schaumstoffschicht, wobei die Oberfolie (2) und die Unterfolie (3) an einem umlaufenden Dichtrand (5) verpresst und verschweißt sind und die Oberfolie (2) in der innerhalb des Dichtrandes (5) liegenden Fläche mit einem nach oben offenen, zusammenhängenden Kanalsystem eingeprägt ist, welches mit wenigstens einer den Schichtaufbau durchdringenden Absaugöffnung verbunden ist. Erfindungsgemäß ist in einem Längsmittenbereich des Dachversteifungselementes (1) ein querverlaufender Trennsteg (6) vorgesehen, an dem, wie am umlaufenden Dichtrand (5) die Oberfolie (2) und Unterfolie (3) verpresst und verschweißt sind und zu beiden Seiten des Trennstegs (6) jeweils ein separates, mit jeweils einer zugeordneten Absaugöffnung (9, 10) versehenes Kanalsystem (7, 8) eingeprägt ist.

Description

Zur Verbesserung der Dachsteifigkeit eines Fahrzeugs ist es allgemein bekannt, Sandwichflächenelemente als Dachversteifungselemente unter die Dachaußenhaut zu kleben. Eine solche Maßnahme zur Dachversteifung wird insbesondere erforderlich, wenn die Blechstärke der Dachaußenhaut zur Verringerung des Fahrzeuggewichts relativ dünn ausgelegt ist. Solche bekannte flächige Dachversteifungselemente weisen einen Schichtaufbau aus beidseitigen Kunststoffdeckfolien als Oberfolie und Unterfolie mit jeweils wenigstens einer dazwischenliegenden Pappeschicht und Schaumstoffschicht auf. Die Oberfolie und die Unterfolie sind an einem außen umlaufenden Dichtrand verpresst und verschweißt. Zudem ist die Oberfolie in der innerhalb des Dichtrands liegenden Fläche mit einem nach oben offenen, zusammenhängenden flächigen Kanalsystem eingeprägt, welches mit wenigstens einer den Schichtaufbau durchdringenden Absaugöffnung verbunden ist.
Für die Anbringung eines solchen Dachversteifungselements unter der Dachhaut eines Fahrzeugs wird die Oberfolie mit einem Kleber beschichtet und zudem wird an der Oberseite des Dichtrands umlaufend eine Kleberraupe aufgebracht. Ein so vorbereitetes Dachversteifungselement wird nun von unten an der Dachaußenhaut aufgesetzt, wobei die umlaufende Kleberraupe bereits den Zwischenbereich zwischen der Dachhaut und der Oberfolie nach außen dicht abschließt. Anschließend wird über die Absaugöffnung und das flächig ausgedehnte Kanalsystem die Luft aus diesem Zwischenbereich abgesaugt, wodurch das Dachversteifungselement in gewünschter Weise mit der Oberfolie gleichmäßig flächig an die Dachaußenhaut geklebt wird.
Von den namhaften Fahrzeugherstellern werden Fahrzeuge unterschiedlicher Modell- und Typvarianten angeboten, insbesondere werden Limousinen und Variantfahrzeuge angeboten, die je nach der jeweiligen Konstruktion des Dachaufbaus einen Blechdachspriegel zwischen den B-Säulen aufweisen oder ein solcher nicht erforderlich ist. Bei einem Fahrzeugmodell ohne einen solchen Blechdachspriegel kann ein Dachversteifungselement einteilig über die gesamte Dachlänge verwendet werden. Bei einem Fahrzeugmodell mit einem Blechdachspriegel sind dagegen zwei kleinere Dachversteifungselemente, eines vor dem Blechdachspriegel und eines hinter dem Blechdachspriegel erforderlich. Zur Herstellung dieser insgesamt drei Dachversteifungselementvarianten sind entsprechend drei unterschiedliche Werkzeuge erforderlich, so dass der Kostenaufwand für die Werkzeuge und für die Herstellung relativ hoch ist.
Aufgabe der Erfindung ist es, ein gattungsgemäßes Dachversteifungselement als Sandwichflächenelement so weiterzubilden, dass dieses bei einer kostengünstigen Herstellung universeller einsetzbar ist.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, dass in einem Längsmittenbereich des Dachversteifungselements ein querverlaufender Trennsteg vorgesehen ist, an dem wie am umlaufenden Dichtrand die Oberfolie und Unterfolie verpresst und verschweißt sind. Zudem ist zu beiden Seiten des Trennstegs jeweils ein separates mit jeweils wenigstens einer zugeordneten Absaugöffnung versehenes Kanalsystem eingeprägt.
Ein solches erfindungsgemäßes Dachversteifungselement kann einteilig bei einem Fahrzeugmodell ohne einen Blechdachspriegel zwischen den B-Säulen wie bisher eingesetzt werden, wobei hier der Klebstoff über den Bereich des verpressten Trennstegs gezogen wird und der Trennsteg durch seine Verklebung mit der Dachaußenhaut zur Stabilisierung beiträgt.
Vorteilhaft kann das erfindungsgemäße Dachversteifungselement jedoch auch am Trennsteg getrennt werden, wodurch eine zweiteilige Variante erhalten wird, dergestalt, dass die beiden Teile zu beiden Seiten eines Fahrzeugs mit einem Blechdachspriegel unter die Dachaußenhaut geklebt werden können. Für diesen Fall wird der geteilte Trennsteg jeweils Teil des umlaufenden Dichtrands, an dem für die Montage umlaufend die Kleberraupe aufgebracht wird. Für die Unterdruckansaugung für eine flächige Verklebung sind an beiden trennbaren bzw. getrennten Elementteilen Absaugöffnungen vorgesehen.
Dadurch können im Vergleich zum Stand der Technik vorteilhaft Herstellungskosten, insbesondere Werkzeugkosten sowie Montagekosten reduziert werden.
Der Trennsteg soll zweckmäßig etwa die doppelte Breite des Dichtrands aufweisen und bei einer Trennung des zusammenhängenden Gesamtflächenelements in zwei Einzelflächenelemente soll diese etwa in der Mitte des Trennstegs erfolgen. Damit wird auch bei zwei getrennten Einzelflächenelementen jeweils ein umlaufender Dichtrand etwa gleicher Breite zur Aufbringung der umlaufenden Kleberraupe zur Verfügung gestellt.
Die beiden durch den Trennsteg getrennten Kanalsysteme sollen für eine effektive Luftabsaugung in einer Draufsicht jeweils aus wabenförmig zusammenhängenden über die Flächen verteilten Teilkanälen bestehen.
In einer konkreten an sich bekannten Ausführungsform eines Dachversteifungselements ist der Schichtaufbau zu beiden Seiten einer mittleren Schaumschicht symmetrisch ausgeführt mit jeweils einer an die Schaumschicht durch Klebung anschließenden Pappelage und der jeweiligen Deckfolie als Unterfolie oder Oberfolie.
Die gesamte Schichtdicke des Dachversteifungselements kann dabei für eine ausreichende Versteifungsfunktion in der Größenordnung von etwa 8 mm liegen, wobei die Kanaltiefe der eingeprägten Kanalsysteme etwa bei 1 bis 2 mm liegen kann.
Eine geeignete Breite des Dichtrands liegt bei etwa 15 bis 20 mm und entsprechend die doppelte Trennstegbreite bei etwa 30 bis 40 mm.
Weiter ist es für eine flächig durchgehende Klebung mit der Dachaußenhaut vorteilhaft, wenn die Oberfolie (außerhalb der Kanalsysteme) auch am Dichtrand und dem Trennsteg plan durchgehend verläuft.
Anhand einer Zeichnung wird die Erfindung weiter erläutert.
Es zeigen:
1 eine Draufsicht auf ein Dachversteifungselement als Sandwichflächenelement,
2 einen Schnitt entlang der Linie A-A aus 1, und
3 eine zweiteilig aus dem Dachversteifungselement nach 1 hergestellte Variante.
In 1 ist ein Dachversteifungselement 1 in einer Draufsicht gezeigt mit einem (nicht im Detail dargestellten) Schichtaufbau als Sandwichflächenelement aus beidseitigen Kunststoffdeckfolien als Oberfolie 2 und Unterfolie 3 mit jeweils einer Zwischenschicht 4 aus einer mittleren Schaumschicht sowie beiderseits anschließenden geklebten Pappelagen, welche insbesondere auf die Oberfolie und Unterfolie laminiert sein können.
Wie in Verbindung mit dem Schnitt nach 2 ersichtlich, sind die Oberfolie 2 und die Unterfolie 3 an einem umlaufenden Dichtrand 5 sowie an einem im Längsmittenbereich quer verlaufenden Trennsteg 6 verpresst und verschweißt. Innerhalb des umlaufenden Dichtrandes 5 und zu beiden Seiten des Trennstegs 6 ist die Oberfläche jeweils mit einem nach oben offenen, zusammenhängenden Kanalsystem 7 und 8 eingeprägt, welches jeweils mit einer den Schichtaufbau durchdringenden Absaugöffnung 9, 10 verbunden ist. Wie aus 2 ersichtlich, verläuft die Oberfolie 2 (außerhalb der Kanalsysteme 7, 8) auch am Dichtrand 5 und am Trennsteg 6 plan durchgehend.
Der gesamte Schichtaufbau hat konkret eine Schichtdicke von ca. 8 mm und eine Kanaltiefe der eingeprägten Kanalsysteme 7, 8 von ca. 1 bis 2 mm. Ersichtlich ist in 2 zur besseren Verdeutlichung des Aufbaus die Schichtdicke übertrieben stark eingezeichnet. Die tatsächliche Breite des Dichtrandes 5 beträgt etwa 15 bis 20 mm und der Trennsteg 6 hat eine Breite von etwa 30 bis 40 mm.
Für die Montage und Verklebung des Dachversteifungselements 1 in seiner einteiligen Form nach 1 unter einer Dachaußenhaut eines Fahrzeugs, wird auf der Oberfolie 2 ein Kleber aufgebracht und zudem am Dichtrand 5 umlaufend eine Kleberraupe aufgebracht. Das so vorbereitete Dachversteifungselement 1 wird von unten her an die Dachaußenhaut angelegt, wobei die umlaufende Kleberraupe einen Zwischenbereich zwischen der Oberfolie 2 und der Dachaußenhaut dicht abschließt. Anschließend wird über die Absaugöffnungen 9, 10 und die zugeordneten Kanalsysteme 7, 8 Luft abgesaugt, wodurch das Dachversteifungselement 1 für eine gleichmäßig durchgehende Verklebung an die Dachaußenhaut angesaugt wird.
Das Dachversteifungselement 1 nach den 1 und 2 ist für Fahrzeuge ohne einen querverlaufenden Dachspriegel zwischen den B-Säulen vorgesehen, wobei der rechte Bereich mit den Seitenrundungen zur Fahrzeugfrontseite hinweist.
Für den Einsatz des Dachversteifungselements 1 bei einem Fahrzeug mit einem zwischen den B-Säulen querverlaufenden Blechdachspriegel wird aus dem einteiligen Element durch eine Trennung entlang der Trennlinie 11 in der Mitte des Trennstegs 6 ein zweiteiliges Dachversteifungselement. Entsprechend 3 ist bei den beiden Einzelflächenelementen 12, 13 der aufgetrennte Trennsteg 6 dann jeweils ein Teil des umlaufenden Dichtrandes 5 zur Aufbringung der Kleberraupe. Die Montage der Einzelflächenelemente 12, 13 erfolgt analog der vorstehend beschriebenen Montage des zusammenhängenden Dachversteifungselements 1.

Claims

Dachversteifungselement als Sandwichflächenelement für ein Fahrzeug, mit einem Schichtaufbau aus beidseitigen Kunststoffdeckfolien als Oberfolie (2) und Unterfolie (3) mit einer Zwischenschicht (4) aus jeweils wenigstens einer Pappeschicht und Schaumstoffschicht, wobei die Oberfolie (2) und die Unterfolie (3) an einem umlaufenden Dichtrand (5) verpresst und verschweißt sind und die Oberfolie in der innerhalb des Dichtrandes (5) liegenden Fläche mit einem nach oben offenen, zusammenhängenden Kanalsystem eingeprägt ist, welches mit wenigstens einer den Schichtaufbau durchdringenden Absaugöffnung verbunden ist, dadurch gekennzeichnet, dass in einem Längsmittenbereich des Dachversteifungselementes (1) ein querverlaufender Trennsteg (6) vorgesehen ist, an dem, wie am umlaufenden Dichtrand (5) die Oberfolie (2) und Unterfolie (3) verpresst und verschweißt sind und zu beiden Seiten des Trennstegs (6) jeweils ein separates, mit jeweils einer zugeordneten Absaugöffnung (9, 10) versehenes Kanalsystem (7, 8) eingeprägt ist.
Dachversteifungselement nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Trennsteg (6) etwa die doppelte Breite des Dichtrandes (5) aufweist und gegebenenfalls eine Trennung des zusammenhängenden Gesamtflächenelementes (1) in zwei Einzelflächenelemente (12, 13) etwa in der Mitte des Trennstegs (6) erfolgt.
Dachversteifungselement nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die beiden Kanalsysteme (7, 8) in einer Draufsicht jeweils aus wabenförmig zusammenhängenden, über die Flächen verteilten Teilkanälen bestehen.
Dachversteifungselement nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Schichtaufbau zu beiden Seiten einer mittleren Schaumschicht symmetrisch ist mit jeweils einer anschließenden geklebten Pappelage und der Deckfolie als Unterfolie (2) oder Oberfolie (3).
Dachversteifungselement nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass der gesamte Schichtaufbau in den durch den Dichtrand (5) und den Trennsteg (6) begrenzten Flächen eine Schichtdicke in der Größenordnung von etwa 8 mm aufweist mit einer Kanaltiefe der eingeprägten Kanalsysteme (7, 8) von etwa 1 bis 2 mm.
Dachversteifungselement nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass der Dichtrand (5) eine Breite von etwa 15 bis 20 mm und der Trennsteg (6) eine Breite von etwa 30 bis 40 mm aufweist.
Dachversteifungselement nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Oberfolie (2) außerhalb der Kanalsysteme (7, 8) auch am Dichtrand (5) und dem Trennsteg (6) plan durchgehend verläuft.