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Die
Erfindung betrifft ein Verfahren zur Montage eines Dachelements
nach dem Oberbegriff von Patentanspruch 1 sowie eine Montageanordnung
eines Dachelements nach dem Oberbegriff von Patentanspruch 8.
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Bei
bisher bekannten Verfahren zur Montage eines Dachelements, insbesondere
eines montagegefügten Daches, wird eine Vorfixierung des
Daches mit Hilfe von zusätzlichen Betriebsmitteln, beispielsweise
in Form von Spann- und Fixiermitteln, durchgeführt, wodurch
ein erhöhter Montageaufwand und in Folge dessen ein erhöhter
Kostenaufwand entsteht, was auch Kosten für das besagte
Dachelement ansteigen lässt.
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Insbesondere
beim Fügen von Karosseriebauteilen aus unterschiedlichen
Metallen oder 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 einem
Elektronenübergang und Oxid- beziehungsweise Hydroxidbildung.
Derartige Bauteilverbindungen müssen also aufwändig
galvanisch voneinander isoliert werden, um diesen elektrochemischen
Prozess zu unterbinden.
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Bei
der Anbindung eines Dachbeplankungsteils an eine Seitenwand eines
Kraftwagens werden die Bauteile üblicherweise über
korrespondierende Flanschbereiche miteinander verbunden und anschließend
tauchlackiert. Wird eine Dachbeplankung aus Aluminium auf diese
Art mit einer Seitenwand aus Stahl verbunden, so muss dabei sichergestellt werden,
dass die Verbindungsbereiche im Tauchlackierbad benetzt werden,
so dass eine galvanische Isolierung durch den Lack sichergestellt
ist.
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Ein
weiteres Problem beim Tauchlackieren derartiger hybrider Fahrzeugkarosserien
liegt im unterschiedlichen Wärmeausdehnungskoeffizienten von
Aluminium und Stahl begründet. Da anschließend
ein das Tauchbad beim Tauchlackieren ein Hitzebehandlungsschritt
in einem Ofen erfolgt, können Dachbeplankungen aus Aluminium
nicht fest mit Stahlkarosserierahmen verbunden werden während sie
diesen Prozess durchlaufen, da es ansonsten zu Spannungen und Verzügen
kommen würde. Die Dachbeplankung muss jedoch, um eine einheitliche Lackfarbe
sicherzustellen, gemeinsam mit der restlichen Karosserie lackiert
werden. Daher ist es notwendig, eine temporäre Fixierung
zwischen dem Dach und der Karosserie zu schaffen, die ein gemeinsames
Lackieren der jeweiligen Bauteile ermöglicht, dabei jedoch
sicherstellt, dass die Verbindungsbereiche mit Lack benetzt werden
und gleichzeitig gewährleistet, dass sich das Dach und
die restliche Karosserie bei der Wärmebehandlung unabhängig voneinander
ausdehnen können.
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Ein
solches Verfahren zum Verbinden von Bauteilen des Kraftwagens ist
beispielsweise aus der
DE
10 2008 005 286 A1 bekannt. Hierzu wird gemäß der
DE 10 2008 005 286
A1 eine temporäre Klebeverbindung zwischen den
Bauteilen geschaffen, die nach dem Lackieren wieder gelöst
werden kann und durch die endgültige Verklebung ersetzt
wird. Derartige Verfahren sind jedoch mit dem Nachteil behaftet, dass
eine Entfernung des Klebstoffes der temporären Klebeverbindung
aufwändig und zeitraubend ist.
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Es
ist daher Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Verfahren zur
Montage eines Dachelements der eingangs genannten Art sowie eine
Montageanordnung eines Dachelements derart weiter zu entwickeln,
dass eine vereinfachte Montage des Dachelements ermöglicht
ist.
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Diese
Aufgabe wird durch ein Verfahren zur Montage eines Dachelements
mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1, sowie durch eine Montageanordnung
eines Dachelements mit den Merkmalen des Patentanspruchs 8 gelöst.
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Ein
erfindungsgemäßes Verfahren zur Montage eines
Dachelements an einer Karosserie eines Kraftwagens, insbesondere
eines Personenkraftwagens, ist dadurch geschaffen, dass das Dachelement bezüglich
eines Dachrahmenelements von einer Vorfixierstellung in eine Endmontagestellung
verbracht wird, wobei das Dachelement in seiner Vorfixierstellung über
eine Vorfixierpaarung zumindest eines dachelementseitigen und zumindest
eines dachrahmenelementseitigen Vorfixierelements relativ zum Dachrahmenelement
vorfixiert wird. Dies bedeutet also, dass das Dachelement bezüglich
des Dachrahmenelements ohne zusätzliche und separate Bauteile
beziehungsweise Betriebsmittel, beispielsweise in Form von Spann-
und Fixiermitteln, vorfixierbar ist. Dies vereinfacht die Montage
des Dachelements, was in einer Reduzierung von Kosten der Montage resultiert.
Durch das erfindungsgemäße Verfahren ist beispielsweise
eine Vorfixierung eines montagegefügten Dachs an einem
Dachrahmen für einen Oberflächendurchlauf ermöglicht.
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Das
dachelementseitige und/oder das dachrahmenelementseitige Vorfixierelement
sind beziehungsweise ist dabei vorteilhafter Weise mit dem Dachelement
beziehungsweise mit dem Dachrahmenelement einstückig ausgebildet,
was eine Teileanzahl reduziert, womit wiederum eine weitere Reduzierung
der Kosten für die Montage einhergeht.
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Bei
einer vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung wird
das dachelementseitige Vorfixierelement in der Vorfixierstellung
in das dachrahmenelementseitige Vorfixierelement zumindest bereichsweise
in Eingriff gebracht. Dies ist beispielsweise dadurch realisiert,
dass durch Umbiegen einer T-förmigen Lasche, als welche
das dachelementseitige Vorfixierelement ausgebildet und welche mit
dem Dachelement einstückig ausgebildet oder an diesem befestigt
ist, in eine dafür vorgesehene Nut eingreift, welche das
dachrahmenseitige Vorfixierelement darstellt und welche beispielsweise
seitlich am Dachrahmenelement vorgesehen ist beziehungsweise bereitgestellt
ist. Somit ist eine Vorfixierung des Dachelements am Dachrahmenelement
sowohl in Dachrahmenlängsrichtung, als auch in Dachrahmenhochrichtung
und in Dachrahmenquerrichtung dargestellt.
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Eine
Verschiebbarkeit des Dachelements gegenüber dem Dachrahmenelement
in Richtung einer offenen Seite des dachrahmenelementseitigen Vorfixierelements
beziehungsweise der Nut wird insbesondere dadurch vermieden, dass
auf einer gegenüberliegenden Seite des Dachelements beziehungsweise
des Dachrahmenelements eine ähnliche oder gleiche Vorfixierpaarung
vorgesehen wird, welche eine Verschiebung des Dachelements gegenüber
dem Dachrahmenelement in Richtung einer offenen Seite des dachrahmenelementseitigen
Vorfixierelements auf der wiederum gegenüberliegenden Seite
verhindert.
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Bei
einer vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung ist vorgesehen,
dass das Dachelement in der Vorfixierstellung durch eine auf dem
Dachelement aufliegende Lasche, insbesondere eine Rundlasche, von
dem Dachelement beabstandet wird. Diese Beabstandung ermöglicht
eine Beschichtung eines Zusammenbaus aus Dachelement und Dachrahmenelement
beispielsweise durch eine kathodischen Tauchlackierung, bei welcher
durch diese Beabstandung ein Tauchbad in alle Bereiche des Dachelements
und des Dachrahmenelements vordringen kann, ohne dass eine Berührung
des Dachelements und des Dachrahmenelements eine Beschichtung in diesen
Bereichen verhindern würde. Wird das Dachelement von der
Vorfixierstellung in die Endmontagestellung verbracht, so ist vorteilhafter
Weise vorgesehen, dass die Beabstandung des Dachelements von dem
Dachrahmenelement aufgehoben wird, beispielsweise derart, dass besagte
Lasche bei Erreichen der Endmontagestellung beziehungsweise einer
Konstruktionslage des Dachelements in eine entsprechende Ausnehmung
oder Durchgangsöffnung oder dergleichen auf Seiten des
Dachrahmenelements abtaucht.
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An
dieser Stelle sei angemerkt, dass eine zu dem bisher Gesagten umgekehrte
Anordnung des jeweiligen Vorfixierelements beziehungsweise der Vorfixierelemente
durchaus möglich ist. In jeglicher Hinsicht ist durch das
erfindungsgemäße Verfahren eine Einsparung von
zusätzlichen Betriebsmitteln erreicht, was sowohl die Kosten
für die Montage absenkt als auch eine Einsparung von Montagezeit
ermöglicht.
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Die
Erfindung betrifft zudem eine Montageanordnung eines Dachelements
an einer Karosserie eines Kraftwagens, insbesondere eines Personenkraftwagens,
wobei sich die Montageanordnung erfindungsgemäß dadurch
auszeichnet, dass das Dachelement bezüglich eines Dachrahmenelements von
einer Vorfixierstellung in eine Endmontagestellung verbringbar ist,
und wobei das Dachelement in seiner Vorfixierstellung über
eine Vorfixierpaarung zumindest eines dachelementseitigen und zumindest eines
dachrahmenelementseitigen Vorfixierelements vorfixierbar ist. Vorteilhafte
Ausgestaltungen des Verfahrens sind als vorteilhafte Ausgestaltungen
der Montageanordnung und umgekehrt anzusehen. Mit der erfindungsgemäßen
Montageanordnung sind dabei alle in Zusammenhang mit dem erfindungsgemäßen
Verfahren beschriebenen Vorteile einer Kosten- und auch einer Zeitersparnis
bei der Montage des Dachelements am Dachrahmenelement realisierbar.
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Weitere
Vorteile, Merkmale und Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus
der nachfolgenden Beschreibung eines bevorzugten Ausführungsbeispiels
sowie anhand der Zeichnungen.
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Die
Zeichnungen zeigen in:
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1 eine
Montageanordnung eines Dachelements an einer Karosserie eines Personenkraftwagens,
wobei sich das Dachelement bezüglich eines Dachrahmenelements
in einer Vorfixierstellung befindet, in welcher es durch eine Vorfixierpaarung
eines dachelementseitigen und eines dachrahmenelementseitigen Vorfixierelements
vorfixiert ist,
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2 die
Montageanordnung gemäß 1, wobei
sich das Dachelement in seiner Endmontagestellung befindet,
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3 abschnittsweise
eine Querschnittsansicht einer Montageanordnung eines Dachelements an
einer Karosserie eines Kraftwagens
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4 ein
Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen
Vorfixierelements,
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5 eine
temporäre Verbindung zweier Bauteile mittels des Vorfixierelements
gemäß 4 und
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6 bis 9 Darstellungen
zweier Kraftwagenbauteile während verschiedener Verfahrensschritte
einer Variante des erfindungsgemäßen Verfahrens.
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Die 1 zeigt
ein Dachelement in Form eines montagegefügten Dachs 10,
welches bezüglich eines Dachrahmens 12 an dem
Dachrahmen 12 vorfixiert ist für einen Oberflächendurchlauf.
Diese Vorfixierung ist dabei durch eine Vorfixierpaarung 14 realisiert,
welche ein erstes dachelementseitiges Vorfixierelement 16 sowie
ein zweites dachelementseitiges Vorfixierelement 18 umfasst.
Die dachelementseitigen Vorfixierelemente 16 und 18 sind
dabei mit dem Dach 10 verbunden.
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Wie
der 1 zu entnehmen ist, ist das dachelementseitige
Vorfixierelement 16 als T-förmige Lasche ausgebildet,
die umgebogen ist und in ein korrespondierendes, dachrahmenelementseitiges Vorfixierelement 20 eingreift.
Das dachrahmenelementseitige Vorfixierelement 20 ist dabei
als Nut ausgebildet.
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Das
dachelementseitige Vorfixierelement 18 ist als umgebogene
Rundlasche ausgebildet, welche auf dem Dachrahmen 12 aufliegt
und somit das Dach 10 vom Dachrahmen 12 beabstandet.
Eine derartige Montageanordnung ist dabei beispielsweise bei einer Karosserie
eines Personenkraftwagens einsetzbar.
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In
der in 1 dargestellten Vorfixierstellung ist somit das
Dach 10 gegenüber dem Dachrahmen 12 sowohl
in Fahrzeuglängs- als auch in Fahrzeughochrichtung, also
in X- und in Z-Richtung, versetzt und in die genannten als auch
in Fahrzeugquerrichtung, also in Y-Richtung, fixiert. Die in der 1 gezeigte
Vorfixierpaarung 14 ist dabei in Fahrzeugquerrichtung an
einer Seite des Dachrahmens 12 und des Dachs 10 ausgebildet.
Eine Bewegung des Dachs 10 gegenüber dem Dachrahmen 12 in
Richtung einer Öffnung des dachrahmenelementseitigen Vorfixierelements 20 in
Form der Nut ist dabei beispielsweise derart verhinderbar, dass
auf der gegenüberliegenden Seite der Fixierpaarung 14,
also auf der gegenüberliegenden Seite des Dachrahmens 12 beziehungsweise
des Dachs 10 eine entsprechende Vorfixierpaarung vorgesehen
ist.
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An
dieser Stelle sei angemerkt, dass die jeweilige Fahrzeugrichtung
mit einer jeweiligen Dachrahmenrichtung beziehungsweise Dachrichtung
korreliert.
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Die
Beabstandung des Daches 10 gegenüber dem Dachrahmen 12 ist
notwendig, um einen ausreichend großen Spalt zwischen dem
Dach 10 und dem Dachrahmen 12 für einen
Durchfluss eines Tauchbades einer kathodischen Tauchlackierung zur Beschichtung
der genannten Bauteile zu ermöglichen.
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Die 2 zeigt
das Dach 10 in seiner Endmontagestellung. In dieser Endmontagestellung
wird das Dach 10 durch eine Verschiebung in X-Richtung gegenüber
dem Dachrahmen 12 verbracht. Wie zu sehen ist, ist das
dachelementseitige Vorfixierelement 16 nun gerade gebogen
und greift nicht mehr in das dachelementseitige Vorfixierelement 20 ein.
Zudem ist die Beabstandung des Dachs 10 gegenüber dem
Dachrahmen 12 derart aufgehoben, dass das weitere dachelementseitige
Vorfixierelement 18 nun nicht mehr auf dem Dachrahmen 12 aufliegt,
sondern über eine entsprechende Kante gerutscht und sozusagen
abgetaucht ist. In dieser Endmontagestellung kann eine endgültige
Montage und damit eine endgültige Verbindung des Dachs 10 am
Dachrahmen 12 erfolgen.
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Die 3 zeigt
das über einen Halter 22 am Dachrahmen 12 montierte
Dach 10, wobei der Dachrahmen 12 ein äußeres,
seitliches Dachrahmenelement 24 und ein inneres, seitliches
Dachrahmenelement 26 umfasst. Zudem ist in der in der 3 dargestellten
Querschnittsansicht eine Seitenwandbeplankung 28 dargestellt,
welche ebenfalls mit dem Dachrahmen 12 verbunden ist.
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Wie
bereits erwähnt, ist die Vorfixierpaarung 14 in
Fahrzeugquerrichtung seitlich am Dach 10 beziehungsweise
am Dachrahmen 12 ausgebildet. Es ist ohne Weiteres möglich,
eine entsprechende Ausbildung der Vorfixierpaarung 14 auch
in einem anderen Bereich beziehungsweise an einer anderen Seite,
so zum Beispiel an Seiten in Fahrzeuglängsrichtung des
Dachs 10 beziehungsweise des Dachrahmens 12 vorzusehen.
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4 zeigt
eine weitere Ausführungsform zweier dachelementseitiger
Vorfixierelemente 16, 18, welche in diesem Beispiel
durch ein Zwischenelement 48 ausgebildet sind. Dieses Zwischenelement 48 dient
zum temporären Verbinden zweier Bauteile 10, 12 eines
Kraftwagens. Das Bauteil 10 ist dabei als Dach aus einer
Aluminiumlegierung ausgebildet, das Bauteil 12 ist eine
Stahlkarosserie des Kraftwagens. Eine temporäre Verbindung
der beiden Bauteile 10, 12 durch das Zwischenelement 48 wird
während eines Tauchlackierprozesses hergestellt, um die beiden
Bauteile 10, 12 gleichzeitig lackieren zu können.
Bei einem derartigen Tauchlackiervorgang müssen die Bauteile
möglichst vollständig benetzt werden, was nicht
der Fall ist, wenn sie direkt in ihrer jeweiligen Endmontagelage
fixiert sind. Das Zwischenelement 48 stellt dies sicher.
Beim Tauchlackieren findet gleichzeitig ein Wärmebehandlungsprozess
statt. Aufgrund der unterschiedlichen Materialien des Daches 10 und
der Karosserie 12 dehnen sich diese beim Wärmebehandeln
unterschiedlich aus. Bei einer festen Verbindung würde
es zum Verziehen kommen. Das Zwischenelement 48 vermeidet
dies.
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Das
Zwischenelement 48 weist eine Auflagefläche 50 auf, über
welche das Zwischenelement 14 temporär mit dem
Dach 10 verbunden ist. Senkrecht zur Auflagefläche 48 ragt
eine Zunge 16 ab, welche das erste dachelementseitige Vorfixierelement 16 ausbildet.
Diese weist einen quer zur Haupterstreckungsrichtung der Zunge 16 verlaufenden
Abstandshalter 18 auf, welcher das zweite dachelementseitige
Vorfixierelement 18 ausbildet. Zum Herstellen der temporären
Verbindung zwischen dem Dach 10 und der Karosserie 12 wird
zunächst das Dach 10 mit der Auflagefläche 50 des
Zwischenelements 48 verbunden. Das so vorbereitete Dach 10 wird
nun, wie in der 6 dargestellt, mittels eines Roboters 52 auf
die Karosserie 12 aufgesetzt, wobei die Zunge 16 in
eine Durchtrittsöffnung 20 der Karosserie, welche
das dachrahmenelementseitige Vorfixierelement 20 ausbildet,
eingesetzt wird. Die Zunge 16 kommt dabei in Anlage an
eine Fläche 54 der Karosserie 12, so
dass ein Abstand zwischen dem Dach 10 und der Karosserie 12 gewährleistet
ist. Nach dem Aufsetzen des Daches 10 in diese Zwischenmontageposition
wird, wie in 7B dargestellt, die Zunge 16 in
Richtung des Pfeiles 56 umgebogen. Dach 10 und
Karosserie 12 sind nun mittelbar über das Zwischenelement 48 verbunden,
ohne sich gegenseitig zu berühren. In diesem Zustand kann
das Tauchlackieren von Dach 10 und Karosserie 12 erfolgen. Nach
dem Tauchlackieren und der damit verbundenen Wärmebehandlung
wird, wie in 8A gezeigt, das Dach 10 mittels
des Roboters 52 wieder von der Karosserie 12 entfernt.
Hierzu muss zunächst die Zunge 16 in Gegenrichtung,
also in Richtung des Pfeiles 58 zurück gebogen
werden. Dann kann das Dach 10 nach oben hin von der Karosserie 12 abgehoben
werden, wobei die nun wieder senkrecht zur Auflagefläche 54 stehende
Zunge 16 durch die Durchtrittsöffnung 20 herausgezogen
werden kann.
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Nach
Entfernen des Daches 10 aus der Zwischenmontagelage wird
schließlich das Zwischenelement 48 vom Dach 10 gelöst
und das Dach 10 schließlich, wie in 9 dargestellt,
durch den Roboter 52 in seine endgültige Montageposition
gebracht. Auf entsprechende Flansche von Karosserie 12 und Dach 10 werden
Klebenähte aufgebracht, welche auch Unterfütterungsnähte
umfassen, so dass nach Aufsetzen des Daches 10 durch den
Roboter 52 auf die Karosserie 12 die endgültige
Verklebung zwischen Dach 10 und Karosserie 12 zustande
kommt.
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Wurden
die zu verbindenden Bauteile 10, 10 bisher als
aus einem metallischen Werkstoff bestehende Teile beschrieben, so
kann beispielsweise das Fahrzeugdach 10 – neben
der oben skizzierten Ausführungsform als Bauteil aus einer
Aluminiumlegierung – ein beliebiges Montagedach sein, welches
im Rohbau vorfixiert werden muss. Insbesondere kann das Fahrzeugdach 10 z.
B. als Kunststoff- oder Hybriddach ausgestaltet sein.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- - DE 102008005286
A1 [0006, 0006]
