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Die Erfindung betrifft eine Matte zum Dämpfen, Isolieren und/oder Verstärken eines Karosserieblechs. Die Erfindung betrifft ferner auch ein Verfahren zum Befestigen einer solchen Matte an einem Karosserieblech.
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Matten der betreffenden Art werden im Fahrzeugbau zur Dämpfung, Isolation und/oder Verstärkung von Blechen eingesetzt. Hierzu wird die Matte mit einer dem Karosserieblech zuzuwendenden Auflageseite auf das betreffende Karosserieblech aufgeklebt, wo sie dauerhaft anhaftet und so ihre Funktion erfüllt. Eine solche Matte ist z. B. aus der
DE 100 01 980 A1 bekannt.
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Die Haftung der Matte am Karosserieblech beruht auf einer Klebeverbindung, deren Güte von vielen sich im Fertigungsprozess verändernden Prozessparametern (z. B. der Verarbeitungstemperatur, der Luftfeuchtigkeit, der Beschaffenheit der Klebefläche, der Beschaffenheit der korrespondierenden Blechfläche, etc.) abhängig ist. Häufig weist daher die Klebeverbindung nicht die gewünschte Festigkeit und/oder Beständigkeit auf. Ferner sind zum Erzeugen der Klebeverbindung zuweilen hohe Anpressdrücke erforderlich, was zu einer Beschädigung des Blechs und/oder der Matte führen kann.
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Eine Aufgabe der Erfindung ist es, eine Möglichkeit aufzuzeigen, wie die mit dem Stand der Technik einhergehenden Nachteile vermieden oder zumindest vermindert werden können.
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Diese Aufgabe wird gelöst durch eine erfindungsgemäße Matte mit den Merkmalen des Anspruchs 1. Vorteilhafte und bevorzugte Weiterbildungen sind Gegenstand der vom Anspruch 1 abhängigen Ansprüche. Die Lösung der Aufgabe erstreckt sich gemäß dem nebengeordneten Anspruch auch auf ein erfindungsgemäßes Verfahren zum Befestigen einer solchen Matte an einem Karosserieblech.
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Die erfindungsgemäße Matte zum Dämpfen, Isolieren und/oder Verstärken eines Karosserieblechs weist eine dem korrespondierenden Karosserieblech zuzuwendende Auflageseite bzw. Klebeseite auf. Es ist vorgesehen, dass auf dieser Auflageseite eine Vielzahl abgeschlossener Vertiefungen ausgebildet ist, die einen Ansaugeffekt zwischen der Matte und dem Karosserieblech bewirken. Diese Vertiefungen können insofern auch als Ansaugvertiefungen bezeichnet werden.
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Unter abgeschlossenen Vertiefungen sind vorrangig Dellen, Mulden oder Furchen im Grundmaterial der erfindungsgemäßen Matte zu verstehen, die jedoch die Dicke des Grundmaterials nicht übersteigen und die in der Draufsicht eine geschlossene Umrisskontur aufweisen. (Die Dicke des Grundmaterials liegt typischerweise im Bereich zwischen 1 und 3 mm.) Diese abgeschlossenen Vertiefungen wirken wie Saugnäpfe, die einen Ansaugeffekt herbeiführen (wie nachfolgend noch näher erläutert) und die zu befestigende Matte beim Befestigen am Karosserieblech mit hohem und reproduzierbarem Anpressdruck gegen das Karosserieblech pressen. Hierbei wird eine optimale Klebeverbindung zwischen der zu befestigenden Matte und dem Karosserieblech erzielt, die kaum von sich verändernden Prozessparametern abhängig ist, was der erzielbaren Festigkeit und/oder Beständigkeit der Klebeverbindung zuträglich ist.
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Ein weiterer Vorteil ist darin zu sehen, dass die erfindungsgemäße Matte beim Befestigen nicht oder nur mit verhältnismäßig geringen Kräften bzw. Anpressdrücken an das Karosserieblech angedrückt bzw. angepresst werden muss, um eine optimale Klebeverbindung zu erzielen. Hierdurch können Beschädigungen am Karosserieblech und/oder an der Matte vermieden werden.
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Idealerweise bleibt der mit den Vertiefungen erzielte Ansaugeffekt dauerhaft erhalten, so dass bei der erfindungsgemäßen Matte die erzielte Haftung sowohl auf der Klebeverbindung als auch auf dem Ansaugeffekt beruht. Gegenüber den aus dem Stand der Technik bekannten Matten fällt die insgesamt erzielbare Festigkeit der Verbindung (Verbindungskraft), trotz der verminderten Klebefläche, dauerhaft um 30 bis 40%, teilweise sogar um bis zu 50%, höher aus.
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Unter einem Karosserieblech wird vorrangig ein Metallblech verstanden. Ein solches Metallblech kann z. B. ein Stahlblech, ein Aluminiumblech oder auch ein Magnesiumblech sein, wie diese in Kraftfahrzeugkarosserien verbaut werden. Im Rahmen der Erfindung kann ein Karosserieblech aber auch ein sonstiges flächiges Gebilde aus Metall oder aus anderen Materialien sein, wie z. B. einem Verbundwerkstoff (bspw. CFK), einem Kunststoffmaterial oder ähnlichem, wie diese zunehmend auch in Kraftfahrzeugkarosserien Verwendung linden. Ferner ist die erfindungsgemäße Matte nicht auf die Anwendung im Fahrzeugbau beschränkt. Ebenso kann die erfindungsgemäße Matte z. B. auch für Weiße Ware (elektrische Haushaltsgeräte) verwendet werden. Auch solche abweichenden Anwendungen und/oder Verwendungen der erfindungsgemäßen Matte sollen im Rahmen der Erfindung ebenfalls mit umfasst sein.
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Bevorzugt ist vorgesehen, dass die erfindungsgemäße Matte aus einem weichen, flexiblen und elastischen, gegebenenfalls auch viskoelastischen, Grundmaterial gebildet ist. Insbesondere handelt es sich hierbei um einen Butyl-Werkstoff oder zumindest einen butylähnlichen Werkstoff. Die Klebewirkung auf der Auflageseite kann aus einer Materialeigenschaft des Grundmaterials und/oder aus einem separat aufgebrachten Klebstoff resultieren.
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Gemäß einer bevorzugten Weiterbildung ist vorgesehen, dass die Vertiefungen auf der Auflageseite der Matte halbkugelförmig ausgebildet sind. Mit solchen halbkugelförmigen Vertiefungen lässt sich besonders effektiv am Ansaugeffekt herbeiführen. Die Vertiefungen können jedoch auch eine andere Form aufweisen, wie z. B. eine Kegelform, Zylinderform oder dergleichen. Bevorzugt ist vorgesehen, dass alle Vertiefungen identisch ausgebildet sind.
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Gemäß einer bevorzugten Weiterbildung ist vorgesehen, dass die halbkugelförmigen Vertiefungen auf der Auflageseite der Matte einen Durchmesser von 1,5 bis 3 mm aufweisen, was einem Kugelradius von 0,75 mm bis 1,5 mm entspricht. Der Kugelradius darf die Dicke des Grundmaterials nicht übersteigen, um die Dichtheit der Vertiefungen zu gewährleisten.
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Gemäß einer bevorzugten Weiterbildung ist vorgesehen, dass die Vertiefungen auf der Auflageseite der Matte gleichmäßig verteilt bzw. mit gleichmäßiger Verteilung angeordnet sind. Hierdurch lässt sich über der Fläche ein gleichmäßiger Ansaugeffekt erzielen. Insbesondere ist vorgesehen, dass auf der Auflageseite pro Quadratzentimeter drei bis sechs und insbesondere bevorzugt vier bis fünf Vertiefungen vorgesehen sind (diese Angaben beziehen sich auf einen Mittelwert).
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Gemäß einer bevorzugten Weiterbildung ist vorgesehen, dass die Matte auf der Auflageseite einen umlaufenden Rand aufweist, der ohne Vertiefungen ausgebildet ist. Im aufgeklebten Zustand wirkt dieser Rand als Dichtung, der ein unbeabsichtigtes Eindringen von Luft und/oder Feuchtigkeit zwischen Matte und Karosserieblech verhindert. Insbesondere ist vorgesehen, dass die Breite des umlaufenden Rands 5 bis 15 mm und bevorzugt in etwa 10 mm beträgt. Der Rand ist bevorzugt mit einer konstanten Breite ausgebildet.
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Die im Rahmen dieser Offenbarung genannten Form- und Größenangaben können je nach Anwendungsfall variieren.
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Gemäß einer bevorzugten Weiterbildung ist die Auflageseite der Matte selbstklebend ausgebildet und im Anlieferungszustand der Matte mit einer Schutzfolie versehen, wobei diese Schutzfolie zu den Vertiefungen korrespondierende Noppen aufweist. Durch die Verwendung einer mit entsprechenden Noppen versehenen Schutzfolie werden im Herstellungsprozess der Matte, typischerweise im Zuge eines Kalander-Prozesses, die Vertiefungen in das Grundmaterial eingebracht, wobei die Noppen auf der Schutzfolie quasi wie Stempel (Formpositive) wirken und von der Auflageseite kommend in das Grundmaterial eindringen und hierbei die Vertiefungen ausformen.
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Gemäß einer bevorzugten Weiterbildung ist vorgesehen, dass die der Auflageseite gegenüberliegende Seite der Matte mit einer Kaschierung versehen ist. Eine solche Kaschierung ist insbesondere eine Aluminiumfolie. Die Kaschierung erhöht die Beständigkeit der Matte und ermöglicht auch ein einfacheres Handling im Fertigungsprozess (z. B. Transport mit Saugern).
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Das erfindungsgemäße Verfahren dient dem Befestigen einer Matte zum Dämpfen, Isolieren und/oder Verstärken an einem Karosserieblech (oder dergleichen). Es umfasst zumindest die folgenden Schritte, wobei diese Schritte bevorzugt automatisiert ausgeführt werden:
- – Bereitstellen einer erfindungsgemäßen Matte;
- – gegebenenfalls Entfernen der Schutzfolie von der Auflageseite bzw. Klebeseite;
- – kurzes Anwärmen der Auflageseite; und
- – in Kontakt bringen der Auflageseite der Matte mit dem Karosserieblech, wobei durch Abkühlen der erwärmten Luft in den Vertiefungen ein Ansaugeffekt zwischen dieser zu befestigenden Matte und dem Karosserieblech herbeigeführt wird.
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Die Erfindung wird nachfolgend anhand der beiden Figuren beispielhaft näher erläutert. Es zeigen:
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1 eine erfindungsgemäße Matte in einer schematischen, perspektivischen Ansicht, mit Blick auf die Auflageseite; und
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2 das Befestigen der Matte aus der 1 an einem Karosserieblech, in zwei schematischen Schnittansichten.
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1 zeigt eine erfindungsgemäße Matte 100 zum Dämpfen, Isolieren und/oder Verstärken eines Blechs an einer Kraftfahrzeugkarosserie (Karosserieblech). Die Matte 100 dient z. B. als akustischer Belag (Antidröhnmatte). Die Matte 100 ist rechteckförmig und weist in der Draufsicht z. B. die Abmessungen 400 mm × 600 mm auf. Die absolute Dicke der Matte 100 beträgt z. B. 1,5 mm. Die Darstellung der 1 ist nicht maßstabsgetreu.
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Die Matte 100 besteht im Wesentlichen aus einem flächig ausgeformten Grundmaterial 10 eines Butyl-Werkstoffs oder zumindest butylähnlichen Werkstoffs. Die Darstellung der 1 zeigt die Auflageseite, mit der die Matte 100 auf ein Karosserieblech (oder dergleichen) der Fahrzeugkarosserie aufgeklebt wird. Diese Auflageseite ist selbstklebend ausgebildet.
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Erfindungsgemäß ist auf der Auflageseite eine Vielzahl abgeschlossener Vertiefungen 20 ausgebildet, die einen Ansaugeffekt zwischen dieser Matte 100 und einem Karosserieblech bewirken, wie nachfolgend noch näher erläutert. Die Vertiefungen 20 sind halbkugelförmig ausgebildet und gleichmäßig verteilt angeordnet, wobei z. B. pro Quadratzentimeter vier bis fünf Vertiefungen 20 vorgesehen sind. Der Kugelradius der Vertiefungen 20 darf die Dicke des Grundmaterials 10 nicht übersteigen. Die Struktur der Auflageseite der Matte 100 erinnert annähernd an die Oberfläche eines Golfballs.
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Mit 30 ist ein die Auflageseite umlaufender Rand bezeichnet, der ohne Vertiefungen 20 ausgebildet ist. Dieser Rand 30 weist z. B. eine Breite von ca. 10 mm auf. Mit 40 ist eine Kaschierung auf der der Auflageseite gegenüberliegenden Mattenseite bezeichnet. Bei dieser Kaschierung handelt es sich insbesondere um eine Aluminiumfolie.
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Nachfolgend wird im Zusammenhang mit der 2 das Befestigen der Matte 100 an einem Karosserieblech erläutert.
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2a zeigt in einer schematischen Schnittansicht die Matte 100, wobei sich die selbstklebende Auflageseite oben befindet. Nach dem etwaigen Entfernen einer Schutzfolie wird die Auflageseite kurz angewärmt (2 bis 4 Sekunden), was z. B. mittels Infrarotstrahlen ϑ erfolgen kann. Nachfolgend wird die Matte 100 mit der angewärmten Auflageseite mit einem Karosserieblech 200 in Kontakt gebracht, wie in 2b dargestellt. (Abweichend von der 2 kann die Matte 100 z. B. über dem Karosserieblech 200 positionsgenau abgeworfen werden.)
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Sowie sich die Auflageseite 200 abkühlt, wobei die Abkühlung durch den Kontakt mit dem kühleren Karosserieblech 200 begünstigt wird, wird auch die in den Vertiefungen 20 eingeschlossene Luft abgekühlt. In der Folge fungieren die Vertiefungen 20 wie Saugnäpfe und bewirken einen Ansaugeffekt zwischen der Matte 100 und dem Karosserieblech 200, der die Matte 100 mit gleichmäßig hohem Anpressdruck an das Karosserieblech 200 ansaugt und anlegt. Hierbei kann sich die Matte 100 aufgrund ihrer flexiblen Ausgestaltung einer eventuellen Formgebung des Karosserieblechs 200 anpassen. Beim Ansaugen wird eine optimale Klebeverbindung zwischen der Matte 100 und dem Karosserieblech 200 erzielt und ein späteres ungewolltes Ablösen der Matte 100 verhindert. Ergänzend kann die Matte 100 in herkömmlicher Weise vollflächig oder bereichsweise auf dem Karosserieblech 200 angedrückt oder angepresst werden, was mit dem Pfeil F (Anpresskraft) verdeutlicht ist.
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Im aufgeklebten Zustand sind die einzelnen Vertiefungen 20 luftdicht abgeschlossen. Die Dichtheit zwischen den Vertiefungen 20 wird durch die auf der Blechoberfläche festklebenden Stege 21 zwischen den Vertiefungen 20 gewährleistet. Die Dichtheit zum Außenrand wird durch den umlaufenden Rand 30 gewährleistet. Idealerweise bleibt somit der Ansaugeffekt dauerhaft erhalten, so dass die Haftung der Matte 100 am Karosserieblech 200 sowohl auf einer Klebeverbindung als auch auf diesem Ansaugeffekt beruht.
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Bezugszeichenliste
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- 100
- Matte (z. B. Antidröhnmatte)
- 10
- Grundmaterial
- 20
- Vertiefungen
- 21
- Stege (zwischen den Vertiefungen)
- 30
- umlaufender Rand
- 40
- Kaschierung (z. B. Aluminiumfolie)
- 200
- Karosserieblech
- F
- Anpresskraft
- ϑ
- Wärmeeinwirkung (Wärmestrahlung)
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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