DE102011120341A1

DE102011120341A1 - Verfahren zum Montieren eines Beplankungsbauteils für einen Kraftwagen

Info

Publication number: DE102011120341A1
Application number: DE201110120341
Authority: DE
Inventors: Heinrich Brunstein; Martin Guckel; Andreas Hasselgruber; Bernhard Schenk
Original assignee: Daimler AG; Peguform GmbH
Current assignee: SMP Deutschland GmbH; Mercedes Benz Group AG
Priority date: 2011-12-06
Filing date: 2011-12-06
Publication date: 2013-06-06

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Montieren eines Beplankungsbauteils (12) an einem Kraftwagen, insbesondere an einem Klappverdeck (10) eines Kraftwagens, mit den Schritten: Auftragen einer schaumförmigen Klebstoffraupe auf einen Aufnahmebereich (20) eines Trägerbauteils (14); Aufsetzen eines Blendenbauteils (16) auf das mit der schaumförmigen Klebstoffraupe versehene Trägerbauteil (14); und Aneinanderpressen des Blendenbauteils (16) und des mit der schaumförmigen Klebstoffraupe versehenen Trägerbauteils (14) für eine vorgebbare Zeitspanne.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Montieren eines Beplankungsbauteils für einen Kraftwagen, insbesondere für ein Klappverdeck eines Kraftwagens.
Beplankungsbauteile für Kraftwagen, welche vorzugsweise aus Kunststoff bestehen, setzen sich üblicherweise aus einem Trägerbauteil und einem Blendenbauteil zusammen. Das Trägerbauteil weist üblicherweise größere Durchbrüche auf, die im Wesentlichen dazu dienen, Gewichtseinsparungen an dem Trägerbauteil zu realisieren. Daher muss eine Verbindung zwischen dem Trägerbauteil und dem Blendenbauteil abgedichtet werden, damit keine Feuchtigkeit und Schmutz über die Durchbrüche in das Innere des Trägerbauteils gelangen kann. Dies wird üblicherweise mittels einer schaumförmigen Klebstoffraupe, die beispielsweise einen Polyurethan-Klebstoff umfasst, gewährleistet, welche in eine Umfangsnut am Trägerbauteil an seiner dem Blendenbauteil zugewandten Seite eingespritzt wird und nach einer gewissen Zeit aushärtet. Anschließend wird das Blendenbauteil auf das Trägerbauteil aufgeklebt, wodurch die ausgehärtete elastische Schaumraupe zusammengedrückt wird. Hierdurch ergeben sich Spannungen in dem Beplankungsbauteil, welche zu maßgeblichen Toleranzen führen können, die wiederum einen aufwendigen Richtprozess nach sich ziehen. Zudem ist es möglich, dass sich die Spannungen im Bereich der Sichtfläche des Blendenbauteils störend bemerkbar machen.
Es ist daher die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Verfahren zum Montieren eines Beplankungsbauteils für einen Kraftwagen bereitzustellen, mittels welchem eine verbesserte Montage eines Blendenbauteils an ein entsprechendes Trägerbauteil ermöglicht wird.
Diese Aufgabe wird durch ein Verfahren zum Montieren eines Beplankungsbauteils für einen Kraftwagen, insbesondere für ein Klappverdeck eines Kraftwagens, mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1 gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen mit zweckmäßigen und nicht-trivialen Weiterbildungen der Erfindung sind in den abhängigen Ansprüchen angegeben.
Ein erfindungsgemäßes Verfahren zum Montieren eines Beplankungsbauteils für einen Kraftwagen, insbesondere für ein Klappverdeck eines Kraftwagens, umfasst die folgenden Schritte:

– Auftragen einer schaumförmigen Klebstoffraupe auf einen Aufnahmebereich eines Trägerbauteils;
– Aufsetzen eines Blendenbauteils auf das mit der schaumförmigen Klebstoffraupe versehene Trägerbauteil; und
- Aneinanderpressen des Blendenbauteils und des mit der schaumförmigen Klebstoffraupe versehenen Trägerbauteils für eine vorgebbare Zeitspanne.

Erfindungsgemäß ist es also vorgesehen, dass unmittelbar nach dem Auftragen der schaumförmigen Klebstoffraupe das Blendenbauteil auf das Trägerbauteil maßgenau aufgesetzt wird, so dass die wirksamen Klebeeigenschaften des pastösen Zustands der schaumförmigen Klebestoffraupe zur Geltung kommen. Hierbei wird die Klebstoffraupe zwar ebenfalls zusammengedrückt, da diese jedoch noch nicht aufgrund ihres pastösen Zustands elastisch zurückfedern kann, wird ein Teil der Klebestoffraupe seitlich weggedrückt. Der weggedrückte Teil der Klebstoffraupe kann Unebenheiten der miteinander zu verklebenden Bauteile ausgleichen, so dass auch die Dichtigkeit zwischen dem Blendenbauteil und dem Trägerbauteil verbessert wird. Verspannungen zwischen den gefügten Bauteilen können infolgedessen nicht mehr auftreten. Des Weiteren werden aufgrund der erfindungsgemäßen Verfahrensabfolge Kleber und der entsprechend dazugehörige verfahrenstechnische und apparative Aufwand eingespart, wodurch insgesamt Montagekosten eingespart werden können. Als weiterer positiver Nebeneffekt des erfindungsgemäßen Verfahrens erhöht sich auch die Steifigkeit des Beplankungsbauteils.
Somit ist ein verbessertes Verfahren zum Montieren eines Beplankungsbauteils an einem Kraftwagen, insbesondere an einem Klappverdeck eines Kraftwagens, geschaffen, da durch das spannungsfreie Verbinden des Blendenbauteils mit dem Trägerbauteil die Maßhaltigkeit des Beplankungsbauteils erheblich verbessert wird. Zudem werden durch das erfindungsgemäße Verfahren die mechanischen Eigenschaften des Beplankungsbauteils, insbesondere dessen Steifigkeit, verbessert und zudem können die Montagekosten durch eine Einsparung von verfahrenstechnischen Schritten und entsprechenden apparativen Aufbauten reduziert werden.
Bei einer vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung wird auf das Trägerbauteil, insbesondere auf den Aufnahmebereich, vor dem Auftragen der schaumförmigen Klebstoffraupe ein Haftvermittler aufgetragen. In weiterer vorteilhafter Ausgestaltung der Erfindung ist es zudem vorgesehen, dass das Trägerbauteil, insbesondere der Aufnahmebereich vor dem Auftragen der schaumförmigen Klebstoffraupe, beflammt und/oder plasmabestrahlt wird. Dadurch wird eine verbesserte Haftung der schaumförmigen Klebstoffraupe an dem Trägerbauteil erzielt, wodurch insgesamt eine verbesserte Verbindung zwischen dem Trägerbauteil und dem Blendenbauteil erzielt werden kann.
Eine weitere vorteilhafte Ausführungsform der Erfindung sieht vor, dass das Trägerbauteil und das Blendenbauteil nach dem Aufsetzen des Blendenbauteils auf das mit der schaumförmigen Klebstoffraupe versehene Trägerbauteil miteinander verschweißt werden, insbesondere mittels eines Ultraschallschweißverfahrens. Durch das zusätzliche Verschweißen der beiden Bauteile wird eine stabilere Fügeverbindung hergestellt, so dass das Beplankungsbauteil verbesserte mechanische Eigenschaften aufweist.
Bei einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform ist es erfindungsgemäß vorgesehen, dass beim Aufsetzen des Blendenbauteils auf das mit der schaumförmigen Klebstoffraupe versehene Trägerbauteil an einer Innenseite des Blendenbauteils ausgebildete Stege durch mit diesen korrespondierende, in dem Trägerbauteil ausgebildete Öffnungen hindurchgeführt werden. Zudem ist es in weiterer vorteilhafter Ausgestaltung der Erfindung vorgesehen, dass die an der Innenseite des Blendenbauteils ausgebildeten und durch mit diesen korrespondierenden, in dem Trägerbauteil ausgebildeten Öffnungen hindurchgeführte Stege während des Schweißens aufgeschmolzen werden. Mit anderen Worten werden die Stege während des Schweißvorgangs in der Steckposition geschmolzen, so dass sich zumindest eine unlösbare formschlüssige Verbindung mit einem Hinterschnitt, wenn nicht gar materialbedingt ein Stoffschluss ergibt. Dadurch wird eine verbesserte Fügeverbindung zwischen den Bauteilen erzielt, so dass sich hierdurch ebenfalls die mechanischen Eigenschaften des Beplankungsbauteils verbessern.
Schließlich sieht eine weitere vorteilhafte Ausführungsform der Erfindung vor, dass auf den Aufnahmebereich des Trägerbauteils eine schaumförmige Klebestoffraupe aus Polyurethan-Klebstoff, insbesondere aus einem Zwei-Komponenten-Polyurethan-Klebstoff, aufgetragen wird. Dadurch kann zum einen eine besonders gute Abdichtwirkung der Durchbrüche am Trägerbauteil erzielt werden, so dass keine Feuchtigkeit und kein Schmutz über die Durchbrüche in das Innere des Trägerbauteils gelangen können. Zum anderen kann mittels des Polyurethan-Klebstoffs eine besonders gute Fügeverbindung zwischen dem Trägerbauteil und dem Blendenbauteil realisiert werden.
Weitere Vorteile, Merkmale und Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung eines bevorzugten Ausführungsbeispiels sowie anhand der Zeichnung. Die vorstehend in der Beschreibung genannten Merkmale und Merkmalskombinationen sowie die nachfolgend in der Figurenbeschreibung genannten und/oder in den Figuren alleine gezeigten Merkmale und Merkmalskombinationen sind nicht nur in der jeweils angegebenen Kombination, sondern auch in anderen Kombinationen oder in Alleinstellung verwendbar, ohne den Rahmen der Erfindung zu verlassen.
Die Zeichnung zeigt in:
1 eine Perspektivansicht eines Klappverdecks eines Personenkraftwagens, wobei an einem seitlichen oberen Dachbereich und an einem Bereich der C-Säule jeweils ein Beplankungsbauteil angebracht ist;
2 eine Perspektivansicht auf ein Trägerbauteil eines Beplankungsbauteils, wobei das Trägerbauteil eine Mehrzahl an Durchbrüchen sowie eine umlaufende Führungsnut aufweist;
3 eine Draufsicht auf einen Bereich des in 2 gezeigten Trägerbauteils, in welcher ein Teilbereich der Führungsnut sichtbar ist; und in
4 eine schematische Perspektivansicht auf ein Beplankungsbauteil, welches durch ein an das Trägerbauteil gefügtes Blendenbauteil ausgebildet ist.
Ein Klappverdeck 10 eines Personenkraftwagens ist in einer Perspektivansicht in 1 gezeigt. An einem oberen Seitenbereich des Klappverdecks 10 und im Bereich der C-Säule des Klappverdecks 10 ist jeweils ein Beplankungsbauteil 12 angebracht. Das jeweilige Beplankungsbauteil 12 umfasst ein hier nicht dargestelltes Trägerbauteil 14, an welchem ein Blendenbauteil 16 aufgesetzt und angefügt ist.
In 2 ist in einer Perspektivansicht das Trägerbauteil 14 gezeigt. Das Trägerbauteil 14 umfasst eine Mehrzahl an Durchbrüchen 18, welche aus Gewichtseinsparungsgründen an dem Trägerbauteil 14 ausgebildet sind. Des Weiteren umfasst das Trägerbauteil 14 einen als umlaufende Nut ausgebildeten Aufnahmebereich 20, in welchem vor dem Fügen des hier nicht dargestellten Blendenbauteils 16 an das Trägerbauteil 14 eine schaumförmige Klebstoffraupe eingespritzt wird, welche sowohl die Funktion eines Dichtmittels oder Abdichtmittels als auch die Funktion eines Klebstoffes aufweist.
In 3 ist in einer Draufsicht ein Teilbereich des in 2 gezeigten Trägerbauteils 14 gezeigt. Insbesondere wird in 3 der als Nut ausgebildete Aufnahmebereich 20 noch einmal deutlich gezeigt.
In 4 ist in einer schematischen Perspektivansicht das Beplankungsbauteil 12 gezeigt, wobei das Blendenbauteil 16 an das Trägerbauteil 14 gefügt ist. Nachfolgend wird ein Verfahren zum Montieren des Beplankungsbauteils 12 erläutert.
Auf den als umlaufende Führungsnut ausgebildeten Aufnahmebereich 20 des Trägerbauteils wird zunächst eine schaumförmige Klebstoffraupe aufgetragen bzw. aufgespritzt. Vor dem Auftragen der schaumförmigen Klebstoffraupe auf den Aufnahmebereich 20 des Trägerbauteils 14 kann zudem ein Haftvermittler aufgetragen werden. Alternativ wird das Trägerbauteil 14, insbesondere der Aufnahmebereich 20, durch Beflammen oder Plasmabestrahlen vorbehandelt. Dadurch wird eine verbesserte Haftung der schaumförmigen Klebstoffraupe auf dem Trägerbauteil 14 bzw. auf dem Aufnahmebereich 20 erzielt.
Unmittelbar nach dem Auftragen der schaumförmigen Klebstoffraupe auf den Aufnahmebereich 20 des Trägerbauteils 14 wird das Blendenbauteil 16 auf das mit der schaumförmigen Klebstoffraupe versehene Trägerbauteil 14 aufgesetzt. Beim Aufsetzen des Blendenbauteils 16 auf das mit der schaumförmigen Klebstoffraupe versehene Trägerbauteil 14 werden an einer Innenseite des Blendenbauteils 16 ausgebildete, hier nicht dargestellte Stege durch mit diesen korrespondierenden, in dem Trägerbauteil 14 ausgebildete Öffnungen, welche ebenfalls hier nicht dargestellt sind, hindurchgeführt. Im Anschluss an das Aufsetzen des Blendenbauteils 16 auf das Trägerbauteil 14 werden das Trägerbauteil 14 und das Blendenbauteil 16 miteinander verschweißt, insbesondere mittels eines Ultraschallschweißverfahrens. Dabei werden die zuvor durch die Öffnungen des Trägerbauteils 14 hindurchgeführten Stege des Blendenbauteils 16 aufgeschmolzen. Mit anderen Worten werden die Stege in ihrer jeweiligen Steckposition geschmolzen, so dass sich eine unlösbare förmschlüssige Verbindung mit einem Hinterschnitt ausbildet, wobei je nach eingesetztem Material des Trägerbauteils 14 und des Blendenbauteils 16 auch ein Stoffschluss hergestellt werden kann.
Nach dem Fügen und Verschweißen des Blendenbauteils 16 und des Trägerbauteils 14 werden die beiden Bauteile 14, 16 mit einem vorgebbaren Anpressdruck aneinandergedrückt, bis die Klebstoffraupe ausgehärtet ist. Der Anpressdruck während der Ruhephase kann durch eine geeignete Einspannung in einem hier nicht dargestellten Werkzeug aufgebracht werden.
Durch das Zusammendrücken der noch pastösen Klebstoffraupe können beim Aufsetzen des Blendenbauteils 16 auf das Trägerbauteil 14 die Klebeeigenschaften der Klebstoffraupe ausgenutzt werden. Hierbei wird die Klebstoffraupe zusammengedrückt, wobei diese jedoch aufgrund ihres noch pastösen Zustands nicht elastisch zurückfedern kann, wodurch ein Teil der Klebestoffraupe seitlich weggedrückt wird. Dabei kann der weggedrückte Teil der Klebstoffraupe Unebenheiten der miteinander verklebten Bauteile 14, 16 ausgleichen, so dass die Dichtigkeit des gesamten Beplankungsbauteils 12 verbessert wird.
Insgesamt werden durch die geschilderten Verfahrensabfolgen nicht nur Kleber und dazugehörige verfahrenstechnische und apparative Aufwände eingespart, sondern wird vor allem durch die spannungsfreie Verbindung der beiden Bauteile 14, 16 die Maßhaltigkeit des Beplankungsbauteils erheblich verbessert. Zusätzlich erhöht sich als positiver Nebeneffekt auch noch die Steifigkeit des Beplankungsbauteils 12.

Claims

Verfahren zum Montieren eines Beplankungsbauteils (12) für einem Kraftwagen, insbesondere für ein Klappverdeck (10) eines Kraftwagens, mit den Schritten: – Auftragen einer schaumförmigen Klebstoffraupe auf einen Aufnahmebereich (20) eines Trägerbauteils (14); – Aufsetzen eines Blendenbauteils (16) auf das mit der schaumförmigen Klebstoffraupe versehene Trägerbauteil (14); und – Aneinanderpressen des Blendenbauteils (16) und des mit der schaumförmigen Klebstoffraupe versehenen Trägerbauteils (14) für eine vorgebbare Zeitspanne.
Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass auf das Trägerbauteil (14), insbesondere auf den Aufnahmebereich (20), vor dem Auftragen der schaumförmigen Klebstoffraupe ein Haftvermittler aufgetragen wird.
Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Trägerbauteil (14), insbesondere der Aufnahmebereich (20), vor dem Auftragen der schaumförmigen Klebstoffraupe beflammt und/oder plasmabestrahlt wird.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Trägerbauteil (14) und das Blendenbauteil (16) nach dem Aufsetzen des Blendenbauteils (16) auf das mit der schaumförmigen Klebstoffraupe versehene Trägerbauteil (14) miteinander verschweißt werden, insbesondere mittels eines Ultraschallschweißverfahrens.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass beim Aufsetzen des Blendenbauteils (16) auf das mit der schaumförmigen Klebstoffraupe versehene Trägerbauteil (14) an einer Innenseite des Blendenbauteils (16) ausgebildete Stege durch mit diesen korrespondierende in dem Trägerbauteil (14) ausgebildete Öffnungen hindurchgeführt werden.
Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die an der Innenseite des Blendenbauteils (16) ausgebildeten und durch mit diesen korrespondierenden in dem Trägerbauteil (14) ausgebildeten Öffnungen hindurchgeführte Stege während des Schweißens aufgeschmolzen werden.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass auf den Aufnahmebereich (20) des Trägerbauteils (14) eine schaumförmige Klebstoffraupe aus Polyurethan-Klebstoff, insbesondere aus einem Zwei-Komponenten-Polyurethan-Klebstoff, aufgetragen wird.