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Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zum Herstellen einer Rollobahn für eine Rolloanordnung eines Fahrzeugs. Des Weiteren betrifft die Erfindung eine Rolloanordnung für ein Fahrzeug.
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Aus dem Stand der Technik sind Rolloanordnungen mit Rollobahnen zur Verwendung in einem Fahrzeug bekannt. Derartige Rolloanordnungen dienen beispielsweise als Verdunklungsvorrichtung zum Schutz vor Sonneneinstrahlung unter einem transparenten Dachabschnitt des Fahrzeugs. Beispielsweise kann es sich dabei um ein Glaspanoramadach oder ein Schiebedach handeln. Typischerweise wird die Rollobahn in einer Auszugsrichtung, etwa der Fahrzeuglängsrichtung, gespannt. Zusätzlich wird die Rollobahn auch quer zur Auszugsrichtung gespannt, um ein Durchhängen der Rollobahn sowie ein Flattern oder Schwingen dieser zu vermeiden. Eine solche Rolloanordnung ist beispielsweise aus der
EP 2 004 430 B1 bekannt.
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Aus der
DE 10 2004 005 754 A1 ist ein Fahrzeugdach bekannt, welches eine unterhalb eines mindestens teilweise transparenten Dachabschnitts zum wahlweisen mindestens teilweisen Verdecken das Dachabschnitts angeordnete Rolloanordnung mit einer Rollobahn und mindestens eine Wickelwelle zum Aufwickeln bzw. Abwickeln der Rollobahn aufweist. Die Rollobahn ist in beiden seitlichen Randbereichen mittels einer Zusatzlage zweilagig ausgebildet.
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Aus der
DE 10 2007 021 651 A1 ist ein Verfahren zum Ausrüsten einer Folie mit Verstärkungsmaterial mittels Ultraschallschweißen. Aus der
DE 699 02 928 T2 ist eine Ultraschallverbindungsverfahren bekannt.
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Eine Aufgabe, die der vorliegenden Erfindung zugrunde liegt, ist es, ein Verfahren zur Herstellung einer Rollobahn sowie eine Rolloanordnung zu beschreiben, die zu einem präzisen Betrieb der Rolloanordnung im Fahrzeug beitragen.
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Gemäß einem ersten Aspekt wird ein Verfahren zum Herstellen einer Rollobahn für eine Rolloanordnung eines Fahrzeugs offenbart. Das Verfahren umfasst die folgenden Schritte:
- - Bereitstellen eines Rollostoffes für die Rollobahn;
- - Bereitstellen eines Bandelements, welches als textiles Seitenband für eine Längsseite des Rollostoffs ausgebildet ist; und
- - Verbinden des Bandelements mit dem Rollostoff entlang der Längsseite des Rollostoffes mittels Ultraschallschweißen.
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Dadurch werden das Bandelement und der Rollostoff, die als getrennte, separate Elemente zu verstehen sind, auf einfache Art und Weise verbunden. Das Bandelement und der Rollostoff gehen eine stoffschlüssige Verbindung durch Verschmelzen der jeweiligen Materialien ein. Weiterhin wird zu einer besonders dünnen Rollobahn beigetragen, da beispielsweise keine zusätzlichen Materiallagen oder Komponenten zum Verbinden des Bandelements mit dem Rollostoff vorhanden sind. Die Reduzierung der Dicke macht sich insbesondere im aufgewickelten Zustand des Rollos (Rollowickel) bemerkbar, wenn mehrere Lagen der Rollobahn übereinanderliegen. Insbesondere bei recht langen Rollobahnen, beispielsweise 1,6 m, kann selbst eine kleine Einsparung in der Dicke aufgrund der Schweißverbindung erhebliche Auswirkungen haben. Insbesondere wird dazu beigetragen, Bauraum einzusparen, der Auswirkungen auf eine Kopffreiheit der Insassen in einem Fahrzeug hat. Zudem ist das System der Rolloanordnung leichter.
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Insbesondere im Vergleich zu einem Vernähen der beiden Elemente sind weniger Bauteile beim Herstellungsprozess involviert. Dadurch gibt es weniger Einflussgrößen auf das Herstellen der Verbindung, etwa das Endresultat. Weiterhin wird der Aufwand für Rüsten, Reinigen und Warten der beteiligten Systeme, Maschinen oder dergleichen reduziert, etwa im Vergleich zu einem Vernähen der Elemente.
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Weiterhin wurden die folgenden Vorteile erkannt, die insbesondere aus einem Vergleich zu einem Vernähen des Bandelements mit dem Rollostoff resultieren:
- - Die Anzahl der Verschleißteile ist beim Verschweißen gering, da beispielsweise keine Nähnadel oder Bobine verwendet werden.
- - Weiterhin werden regelmäßig notwendige Reinigungszyklen und ein Austausch von Komponenten wie einer Unterfadenspule reduziert oder vermieden. Beispielsweise werden beim Nähen ein Unter- und ein Oberfaden verwendet, sodass es aufgrund von Fadenwechseln, Reibung der Fäden und dergleichen zur Flusenbildung kommt.
- - Des Weiteren wird zu einer geringen Dicke der Rollobahnanordnung beziehungsweise der Rollobahn beigetragen, da neben den beiden Stofflagen keine weiteren zwei Lagen von Fäden aufgrund von Unter- und Oberfaden vorhanden sind.
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Beispielsweise das Verknoten der Fäden beim Vernähen des Bandelements mit dem Rollostoff würde die Dicke erhöhen.
- - Weiterhin wird die Bildung von Riegeln, insbesondere an Nahtenden oder Nahtanfängen, vermieden. Bei einem Riegel handelt es sich um einen Nahtabschnitt, insbesondere an einem Nahtanfang oder einem Nahtende, bei welchem mehrere Nähnähte an derselben Stelle oder im selben Bereich erzeugt werden. Dadurch würde einem Auftrennen der Naht vorgebeugt. Beispielsweise wird zu Beginn oder am Ende der Naht mehrmals die Nähnadel vor und zurückbewegt und zum Vernähen mehrmals in dasselbe Loch bzw. denselben Bereich gestochen. Dadurch würde es zu einer zusätzlichen, lokalen Verdickung kommen. Zudem kann es geschehen, dass durch das mehrmalige Einstechen in dasselbe Loch der Faden abgetrennt würde. Zudem kann es zum Einnähen von Fadenresten kommen, wodurch ein unschönes Nahtbild erzeugt würde.
- - Weiterhin wird ein manuelles Nachsäubern der Naht im Bereich des Riegels vermieden, was einen zusätzlichen Arbeitsschritt darstellen würde.
- - Weiterhin werden unterbrochene Weiter-Transportbewegungen vermieden, beispielsweise Hoch-Tief-Bewegungen des Nähfußes und der Nähnadel, bei der sich die überlappenden Stoffe gegebenenfalls zueinander verändern können.
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Das Bandelement und der Rollostoff weisen jeweils unterschiedliche Materialien oder Werkstoffe zum Verschweißen auf. Durch geeignete Materialwahl wird im Besonderen zu einer guten Verschweißbarkeit sowie zu einer geringen Dicke der Rollobahn beigetragen. Alternativ sind sie aus einem gleichen Material hergestellt.
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Bei dem Rollostoff handelt es sich beispielsweise um einen großflächigen Zuschnitt, der den Hauptanteil der Rollobahn ausmacht. Der Rollostoff kann aus einer oder mehreren Lagen bestehen. Diese Lagen können unterschiedliche Materialien oder Werkstoffe aufweisen. Beispielsweise weist die Rollobahn Gewebe, Gewirke und/oder Folien auf.
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Bei dem Bandelement handelt es sich um ein textiles Seitenband, welches auch als Textilmodul bezeichnet werden kann. Das Bandelement ermöglicht eine Modularität für die gesamte Rollobahn. Typischerweise wird das Bandelement an zwei gegenüberliegenden Längsseiten, die parallel zu einer Auszugsrichtung der Rollobahn im eingebauten Zustand im Fahrzeug verlaufen, angebracht. Die Bandelemente dienen der Aufnahme von Verstärkungselementen, beispielsweise Kunststoff- oder Metallbändern, damit die Rollobahn seitlich geführt werden kann. Mittels der Bandelemente ist es möglich, die Breite der gesamten Rollobahn an unterschiedliche räumliche Gegebenheiten anzupassen, wobei für jede dieser Gegebenheiten ein und derselbe Rollostoff beziehungsweise dessen Zuschnitt verwendet werden kann. Zudem ermöglichen die Bandelemente durch Wahl ihrer Materialien bestimmten Anforderungen an Querspannungen der Rollobahn gerecht zu werden. So kann stets ein und derselbe Zuschnitt für den Rollostoff verwendet werden und mittels der Bandelemente die Flexibilität und Breite der gesamten Rollobahn je nach Bedarf variiert werden.
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Gemäß einer Ausgestaltung wird beim Verschweißen eine kontinuierliche Schweißnaht entlang der Längsseite erzeugt. Beispielsweise wird die Rollobahn in einem kontinuierlichen Fertigungsprozess hergestellt, wobei sich eine kontinuierliche Schweißnaht einstellt. Ähnlich wie beim Nähen wird das Bandelement und der Rollostoff der Schweißvorrichtung kontinuierlich zugeführt. Dadurch kann sichergestellt werden, dass die Rollobahn über die gesamte Länge gleichmäßig mit dem Bandelement verschweißt wird. Kontinuierliche Schweißnaht soll im Zusammenhang mit dieser Anmeldung so verstanden werden, dass die Schweißnaht ihrer Länge nach auch regelmäßige Unterbrechungen aufweisen kann, in denen keine stoffschlüssige Verbindung zwischen Rollostoff und Bandelement vorhanden ist. Mit anderen Worten wechseln sich verschweißte Bereiche mit nicht verschweißten Bereichen ab. Verschweißte wie auch nicht verschweißte Bereiche haben beispielsweise eine Länge von wenigen Millimetern. Insbesondere wird so eine durchgängige Schweißnaht erzeugt. Dadurch wird zu einer gleichmäßigen Verbindung beigetragen.
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Bevorzugt wird eine flächige Verbindung zwischen dem Bandelement und dem Rollostoff erreicht im Vergleich zu einer lediglich linearen, punktuellen Verbindung beim Nähen. Damit ist es möglich, dass die Verbindung zwischen Rollostoff und Bandelement höhere Kräfte oder Spannungen, insbesondere in Quer- beziehungsweise Breitenrichtung, aushält.
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Das Bandelement ist mit dem Rollostoff mittels Ultraschallschweißen verbunden. Das Ultraschallschweißen ermöglicht im Wesentlichen die vorgenannten Vorteile. Das Ultraschallschweißen trägt besonders zu einer gleichmäßigen, flächigen Schweißnaht bei und ermöglicht einen kontinuierlichen Fertigungsprozess. Eine Vorrichtung zum Ultraschallschweißen ist beispielsweise klein ausführbar und nimmt wenig Platz in Anspruch, etwa in einer Produktionshalle. Weiterhin können bestehende Nähanlagen oder weitreichende Umbaumaßnahmen leicht durch Ultraschallschweißvorrichtungen ersetzt werden. Weiterhin wird zu einer kostengünstigen Herstellung der Rollobahn beigetragen, da keine weiteren Komponenten benötigt werden.
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Auch werden keine Schutzvorrichtungen für den Schweißvorgang benötigt, da es sich insgesamt um ein wenig gefährliches Verfahren handelt. Beispielsweise werden beim Ultraschallschweißen thermoplastische Kunststoffe gefügt. Die Verschweißung wird dadurch erreicht, dass mechanische Schwingung in einem Ultraschallbereich in die zu verschweißenden Komponenten eingebracht wird, welche aufgrund der Reibung zur Erwärmung führt. Aufgrund der Erwärmung kommt es zu einer stoffschlüssigen Verbindung zwischen den Komponenten. Die Schwingungen werden typischerweise zunächst auf eine sogenannte Sonotrode übertragen. Die Sonotrode kann unterschiedliche Bauformen aufweisen und ist im Regelfall aus einem Metallwerkstoff hergestellt. Die Schwingungen der Sonotrode werden unter Druck auf die zu verbindenden Komponenten übertragen. Bei der Sonotrode kann es sich um eine statische oder eine dynamische Sonotrode, beispielsweise eine Rollsonotrode handeln.
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Gemäß einer Ausgestaltung erfolgt das Verschweißen mittels einer Rollsonotrode und einem Prägerad. Die Rollsonotrode und das Prägerad sind dabei so angeordnet, dass sich zwischen diesen beiden der Rollostoff und das Bandelement zum Verschweißen befinden. Das Prägerad und die Rollsonotrode rotieren gegenläufig, sodass der Rollostoff und das Bandelement überlappend zwischen den beiden Elementen in Längsrichtung kontinuierlich eingezogen und zum Verschweißen verfahren werden. Die Rollsonotrode und das Prägerad sind dabei so zueinander ausgerichtet, dass ein Druck auf den Rollostoff und das Bandelement erzeugt wird. Zugleich wird die Rollsonotrode wie oben beschrieben in Schwingung versetzt, sodass aufgrund der erzeugten Wärme eine kontinuierliche Schweißnaht entsteht. Somit ist ein kontinuierlicher Fertigungsprozess ermöglicht, bei welchem die Sonotrode und das Prägerad über den gesamten Schweißweg in einer gleichen Position verbleiben.
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Gemäß einer Ausgestaltung weist das Prägerad eine Profilierung auf, sodass eine Schweißnaht mit vorbestimmtem Muster erzeugt wird. Insbesondere wird dadurch eine zumindest abschnittsweise flächige Schweißnaht erzeugt. Typischerweise weist das Prägerad am äußeren Umfang erhöhte und erniedrigte Bereiche auf, sodass es wie eingangs beschrieben zu verschweißten Bereichen und nicht verschweißten Bereichen in regelmäßigen Abständen kommt. Die Profilierung ist beispielsweise zahnradförmig, wellig oder zinnenartig.
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Gemäß einer weiteren Ausgestaltung wird mittels der Profilierung des Prägerads eine vorbestimmte Biegesteifigkeit oder Flexibilität der Rollobahn eingestellt, insbesondere eine Biegesteifigkeit der Schweißnaht in einer Richtung parallel zur Längsseite. Mit anderen Worten wird die Flexibilität der Rollobahn bezüglich der Auszugrichtung eingestellt. Dies geschieht bevorzugt mittels der nicht verschweißten Bereiche, in denen sich die Rollobahn besonders gut biegen und/oder auf eine Rollowelle aufwickeln lässt. Dadurch wird mittels der Profilierung Einfluss auf die Biegsamkeit der Rollobahn genommen.
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Gemäß einer weiteren Ausgestaltung wird während des Verschweißens wenigstens einer der folgenden Prozessparameter vorbestimmt geregelt:
- - ein Anpressdruck zwischen dem Prägerad und der Rollsonotrode;
- - eine Amplitude der Rollsonotrode;
- - eine Rotationsgeschwindigkeit der Rollsonotrode und/oder des Prägerads.
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Bevorzugt wird das Verschweißen über eine Kombination der Prozessparameter, etwa allen drei Prozessparametern, geregelt.
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Über diese Parameter lässt sich das Ultraschallverfahren besonders einfach regeln, wobei insbesondere nur wenige Prozessparameter überwacht und eingestellt werden müssen. Im Gegensatz dazu wäre es beim Nähverfahren schwieriger, sämtliche Prozessparameter zu überwachen. Teilweise ist es beim Nähen sogar nur bedingt möglich, Prozessparameter zu überprüfen. Beispielsweise wäre eine Unterfadenspannung typischerweise nur bei Stillstand der Nähmaschine messbar. Weiterhin müsste man beispielsweise die Oberfadenspannungen einstellen. Weitere Einflussfaktoren auf ein Ergebnis der Naht wären beispielsweise der Nähfaden selbst beziehungsweise dessen Qualität. Dahingegen wird beim Ultraschallschweißen durch Regeln wenigstens eines der Parameter dazu beigetragen, eine Schweißnaht mit gewünschten Eigenschaften zu erhalten, insbesondere durch Regeln aller drei vormals genannten Parameter
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Gemäß einer weiteren Ausgestaltung wird im Bereich der Schweißnaht eine Dicke der Rollobahn erzeugt, die kleiner oder gleich einer Gesamtdicke ist, die aus dem Rollostoff und dem Bandelement gebildet wird. Wie eingangs erwähnt, kann zur Reduzierung der Dicke der Rollobahn mittels dem Verfahren beigetragen werden. Insbesondere kann sogar erreicht werden, dass die Dicke im Bereich der Schweißnaht geringer ist als eine Gesamtdicke aus dem Rollostoff und dem Bandelement. Dadurch ergeben sich die vorgenannten Vorteile.
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Gemäß einer weiteren Ausgestaltung weist das Bandelement eine vorbestimmte Länge auf und wird an dessen gegenüberliegenden Längsenden entlang der Längsseite des Rollostoffes bündig mit dem Rollostoff verschweißt. Mit anderen Worten beginnt oder endet eine Schweißnaht direkt an einem Anfang beziehungsweise Ende des Bandelements und/oder des Rollostoffes. Beim Nähen wäre aufgrund des Nähvorgangs und notwendiger Toleranzen eine derart bündige Naht nicht möglich. Würde man das Stoffende des Bandelements mitvernähen wollen, so wäre zumindest ein Einstichloch für die Nähnaht ausschließlich in dem Rollostoff, also in einem nicht vom Bandelement überlappten Bereich. Dadurch könnte ein Verdrängungskräuseln und/oder ein Eselsohreffekt auftreten, bei welchem ein nichtvernähter Teil des Bandelements umgeknickt wird und in einer Führungsschiene der Rollobahn zu Geräuschen und/oder Verklemmen führen könnte. Mit dem Schweißverfahren ist es jedoch möglich, bündig eine Schweißnaht zu setzen. Dadurch wird, wie beispielsweise beim Nähen, das Verdrängungskräuseln und/oder der Eselsohreffekt vermieden.
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Gemäß einem zweiten Aspekt wird eine Rolloanordnung für ein Fahrzeug beschrieben, welche eine Rollobahn aufweist, die gemäß einem Verfahren nach dem ersten Aspekt hergestellt ist.
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Gemäß einem dritten Aspekt der Erfindung wird eine Rolloanordnung für ein Fahrzeug offenbart, wobei die Rolloanordnung eine Rollobahn aufweist, die einen Rollostoff und ein Bandelement aufweist. Das Bandelement ist als textiles Seitenband für eine Längsseite des Rollostoffs ausgebildet. Die Rolloanordnung ist dadurch gekennzeichnet, dass das Bandelement entlang der Längsseite mittels einer Schweißnaht mit dem Rollostoff verbunden ist, wobei die Schweißnaht mittels eines Ultraschallschweißen erzeugt ist.
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Die Rolloanordnungen gemäß dem zweiten und dritten Aspekt ermöglichen im Wesentlichen die vorgenannten Vorteile.
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Weitere Vorteile und Funktionen sind in der nachfolgenden, ausführlichen Beschreibung eines Ausführungsbeispiels unter Zuhilfenahme der angehängten Figuren beschrieben.
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In den Figuren zeigen:
- 1 eine schematische Ansicht einer Dachanordnung eines Fahrzeugs,
- 2 ein Ausschnitt einer Rollobahn mit angenähtem Bandelement,
- 3 ein schematischer Querschnitt der Rollobahn gemäß 2,
- 4 eine schematische, perspektivische Ansicht einer Rollobahn während eines Ultraschallschweißens,
- 5 eine perspektivische Ansicht einer Rollobahn während des Ultraschallschweißens,
- 6 eine schematische Querschnittsansicht der Rollobahn gemäß 4 und 5, und
- 7 ein Ablaufdiagramm eines Verfahrens zum Herstellen der Rollobahn gemäß 4 bis 6.
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1 zeigt eine schematische Ansicht eines Fahrzeugs 20, welches ein Fahrzeugdach 21 hat, das mit einer Dachöffnung 22 versehen ist. Die Dachöffnung 22 ist mittels eines verschiebbaren Schiebedachdeckels wahlweise verschließbar oder zumindest teilweise freigebbar. Alternativ ist die Dachöffnung 22 mittels einem transparenten Dachelement, etwa einem Panoramadach, fest verschlossen. Mit anderen Worten ist ein unbewegliches transparentes Dachelement vorgesehen. Die Dachöffnung 22 wird von einem an dem Fahrzeugdach 21 ausgebildeten Dachöffnungsrahmen 23 begrenzt. Der Dachöffnungsrahmen 23 hat beidseitig angeordnete Führungsschienen 24, in denen unterhalb des verschiebbaren Schiebedachdeckels eine Rolloanordnung 25 vorgesehen ist. Die Rolloanordnung 25 weist eine Rollobahn 1 auf, die in einer Auszugsrichtung 26 nach vorne und entgegengesetzt nach hinten verschoben werden kann. Die Auszugsrichtung 26 verläuft im Wesentlichen parallel zu einer Längsachse des Fahrzeugs. Die Rollobahn 1 dient dazu, Sonnenlicht und Umgebungslicht über die Dachöffnung 22 in das Fahrzeug 20 zu lassen oder vor einem Eindringen in das Fahrzeug 20 zu hindern.
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Die Rollobahn 1 kann an einem bezogen auf die Auszugsrichtung 26 hinteren Ende vollständig aufgewickelt werden. Hierzu ist beispielsweise eine Wickelvorrichtung 29 vorgesehen, die eine Wickelwelle (auch Rollowelle genannt) aufweist. Die Rollobahn 1 wird auf die Wickelwelle zu einem Rollowickel aufgerollt, wobei die Wickelwelle eine Wickelfeder aufweist, die eine Spannung in Auszugsrichtung 26 auf die Rollobahn 1 zum Straffen dieser einbringt (nicht dargestellt). Zum Ausziehen beziehungsweise Verschieben der Rollobahn 1 ist typischerweise zumindest ein Zugspriegel 27 an einem vorderen Ende 28 der Rollobahn 1 vorgesehen, der zum Betätigen der Rollobahn 1 vorgesehen ist. Alternativ kann die Rollobahn 1 auch automatisch, beispielsweise über eine elektrische Einrichtung, betätigt werden. Es sei weiterhin erwähnt, dass die Wickelvorrichtung 29 auch andersartig ausgestaltet sein kann. Beispielsweise ist keine Wickelwelle vorgesehen. Die Rollobahn 1 wird somit ohne Wickelwelle zu dem Rollowickel aufgerollt. Weiterhin ist nicht zwingend eine Wickelfeder vorgesehen. Die Spannung in Auszugsrichtung 26 kann auch anderweitig, beispielsweise über Seitenführungselemente wie Rollfedern eingebracht werden.
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Die Rollobahn 1 ist typischerweise seitlich in den Führungsschienen 24 geführt, dies ist aber nicht zwingend.
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Wie in 2 dargestellt, weist die Rollobahn 1 hierfür einen Rollostoff 2 auf, der als Zuschnitt einen Hauptteil der Rollobahn 1 ausmacht. An gegenüberliegenden Längsseiten 4 des Rollostoffs 2, die parallel zur Auszugsrichtung 26 verlaufen und die den Führungsschienen 24 zugeordnet sind, ist an den Rollostoff 2 ein Bandelement 3 angenäht. Das Bandelement 3 kann auch als Textilmodul oder Seitenband bezeichnet werden und ermöglicht eine modulare Verwendung des Rollostoffs 2 wie eingangs beschrieben. Typischerweise wird beim Nähen eine Nähnaht 5 erzeugt, die beispielsweise die Form eines Doppelsteppstiches hat.
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Eine Nähnaht 5 ist schematisch in 3 gezeigt. Dabei ist der überlappende Bereich des Rollostoffs 2 und des Bandelements 3 gezeigt. Der Rollostoff 2 und das Bandelement 3 sind über die Nähnaht 5 verbunden, die mittels einer Nähnadel 6 erzeugt wird.
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Wie eingangs erwähnt, bringt das Vernähen des Rollostoffes 2 mit dem Bandelement 3 einige Nachteile mit sich, die es zu vermeiden gilt.
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Mit Hilfe der 4 bis 7 wird eine verbesserte Verbindung zwischen Rollostoff 2 und Bandelement 3 beschrieben. Die Herstellung der verbesserten Rollobahn 1 wird anhand des in 7 schematisch gezeigten Ablaufdiagramms erläutert.
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In einem ersten Schritt S1 wird der Rollostoff 2 bereitgestellt. Beispielsweise wird hierfür ein Zuschnitt vorgehalten, wofür Stoff von einer Rolle abgewickelt und dann geschnitten wird.
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In einem zweiten Schritt S2 wird das Bandelement 3 bereitgestellt.
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Die beiden Schritte S1 und S2 können alternativ auch in umgekehrter Reihenfolge ausgeführt werden.
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In einem dritten Schritt S3 werden der Rollostoff 2 und das Bandelement 3 überlappend einer Ultraschallschweißvorrichtung zugeführt, sodass diese miteinander verbunden werden können.
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In einem weiteren Schritt S4 werden der Rollostoff und das Bandelement 3 zu der Rollobahn 1 ultraschallverschweißt. Hierfür werden sie einer Ultraschallschweißvorrichtung zugeführt, die im Ausführungsbeispiel eine Rollsonotrode 7 sowie ein Prägerad 8 hat.
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Bei dem in 4 und 5 gezeigten Ultraschallschweißvorgang wird in einem kontinuierlichen Fertigungsprozess eine Schweißnaht zum Verbinden des Rollostoffes 2 und des Bandelementes 3 erzeugt. Die Rollsonotrode 7 und das Prägerad 8 sind dabei so angeordnet, dass zwischen ihnen das Bandelement 3 und der Rollostoff 2 angeordnet sind. Dabei wird ein Anpressdruck über das Prägerad 8 und die Rollsonotrode 7 auf die Rollobahn 1 gebracht. Der Rollostoff 2 sowie das Bandelement 3 werden kontinuierlich in einer Verfahrrichtung parallel zu der Längsseite 4 verfahren, wobei die Ultraschallvorrichtung selbst in ihrer Position unverändert bleibt. Mit anderen Worten bleiben Rollsonotrode 7 und Prägerade 8 positionsfest. Das Prägerad 8 und die Rollsonotrode 7 rotieren gegenläufig zueinander, sodass in Abhängigkeit der Rotationsgeschwindigkeiten des Prägerads 8 und der Rollsonotrode 7 die Rollobahn mit einer kontinuierlichen Geschwindigkeit durch das Prägerad 8 und die Rollsonotrode 7 gezogen werden. Wie eingangs beschrieben, wird die Rollsonotrode 7 zusätzlich mit einer vorbestimmten Amplitude in mechanische Schwingung versetzt, insbesondere in einer Haupterstreckungsebene der Rollobahn 1 (horizontal), sodass durch Reibung der Rollostoff 2 und/oder das Bandelement 3 so erhitzt werden, dass diese eine stoffschlüssige Verbindung eingehen. Zum Verbinden des Bandelements 3 mit dem Rollostoff 2 sind so keine weiteren Elemente wie Nähfaden notwendig.
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Eine schematische, beispielhafte Verbindung des Rollostoffs 2 und des Bandelements 3 gemäß dem anhand von 4 und 5 beschriebenen Verfahrens ist in 6 gezeigt. Beim Verschweißen des Rollostoffs 2 mit dem Bandelement 3 wird eine flächig ausgebildete Schweißnaht 9 erzeugt, die im Vergleich zu der in 3 gezeigten punktförmigen beziehungsweise linearen Nähverbindung deutlich größere Kräfte oder Spannungen aushält, insbesondere in Querrichtung, also senkrecht zu der Auszugsrichtung 26 in horizontaler Ebene.
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Im Vergleich zu der in 3 dargestellten Rollobahn 1 ist eine Dicke 12 der mittels Ultraschallschweißverfahren hergestellten Schweißnaht 9 beispielsweise geringer als eine Gesamtdicke, welche aus dem Rollostoff und dem Bandelement 3 im unverbundenen Zustand gebildet ist. Insbesondere ist die Dicke 12 geringer als eine weitere Dicke 11, die, wie in 3 gezeigt, im Verbindungsbereich die Nähnaht 5 mit umfasst. Insbesondere an Stellen, wo sich Ober- und Unterfaden der Nähnaht 5 umschlingen, stellt sich eine deutlich größere Dicke 11 im Vergleich zu der Schweißnaht 9 ein, welche mittels dem Ultraschallschweißverfahren hergestellt ist. Dies hat insbesondere den Vorteil, dass die Rollobahn 1 im aufgewickelten Zustand als Rollowickel dünner ausfällt und somit zur Einsparung von Bauraum beigetragen wird. Weiterhin hat die Rollobahn 1 ein geringeres Gewicht, beispielsweise im Vergleich zu einer genähten Rollobahn.
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Aufgrund der Schweißverbindung zwischen dem Bandelement 3 und dem Rollostoff 2 ergeben sich die eingangs erwähnten Vorteile und Funktionen.
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Wie in 5 dargestellt, weist das Prägerad 8 eine Profilierung 10 auf. Im Ausführungsbeispiel handelt es sich um eine schräg verlaufende Riffelung. Aufgrund dieser Profilierung 10 erhält die Schweißnaht 9 ein vorbestimmtes Muster. Insbesondere wird dadurch erreicht, dass die Schweißnaht 9 eine kontinuierliche, regelmäßige Musterung aufweist, die in regelmäßigen Abständen nicht verschweißte sowie verschweißte Bereiche hat. Dadurch kann die Flexibilität oder Biegesteifigkeit der Rollobahn 1 wie eingangs erwähnt eingestellt werden. Im Vergleich zu einer vollflächigen Schweißverbindung über einen großen Längsabschnitt einer Rollobahn, lässt sich die Rollobahn 1 mit abschnittsweise nicht verschweißten Bereichen deutlich leichter biegen und somit problemlos, beispielsweise auf die Wickelwelle, aufrollen.
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Weiterhin ermöglicht in das Ultraschallschweißverfahren, wie 5 angedeutet, dass die Schweißnaht 9 an den Längsenden 13 des Bandelements 3 bündig mit dem Rollostoff 2 beginnen kann. Wie eingangs erwähnt, kann eine derartige bündige Verbindung am Längsende 13 mittels einer Nähnaht nicht erzeugt werden.
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Im Ausführungsbeispiel gemäß den 4 bis 7 werden sowohl das Bandelement 3 als auch der Rollostoff 2 von Rollen abgewickelt und kontinuierlich verschweißt. Anschließend wir die erzeugte Rollobahn 1 auf die gewünschte Länge zugeschnitten. In alternativen Ausführungsbeispielen werden entweder eines der beiden Elemente oder beide nicht von Rollen abgewickelt, sondern vor dem Verschweißen Zuschnitte des Bandelements 3 und/oder der Rollostoffs 2 verwendet.
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In weiteren alternativen Ausführungsbeispielen kann auch ein sogenanntes Rolle-zu-Rolle Verfahren angewandt werden. Dabei werden das Bandelement 3 und/oder der Rollostoff 2 von einer Rolle zum Verschweißen abgerollt und nach dem Verschweißen auf dieselbe oder eine andere Rolle wieder aufgerollt. Das Zuschneiden der Rollobahn 1 kann dann an einer anderen Stelle erfolgen.
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Weiterhin sei angemerkt, dass anstelle der beschriebenen Ultraschallschweißvorrichtung mit einer Rollsonotrode eine andere Sonotrode, beispielswiese eine statische Sonotrode verwendet werden kann.
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Bezugszeichenliste
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- 1
- Rollobahn
- 2
- Rollostoff
- 3
- Bandelement
- 4
- Längsseite
- 5
- Nähnaht
- 6
- Nähnadel
- 7
- Rollsonotrode
- 8
- Prägerad
- 9
- Schweißnaht
- 10
- Profilierung
- 11
- Dicke der Nähnaht
- 12
- Dicke der Schweißnaht
- 13
- Längsende
- 20
- Fahrzeug
- 21
- Fahrzeugdach
- 22
- Dachöffnung
- 23
- Dachöffnungsrahmen
- 24
- Führungsschiene
- 25
- Rolloanordnung
- 26
- Auszugsrichtung
- 27
- Zugspriegel
- 28
- Ende der Rollobahn
- 29
- Wickelvorrichtung
