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Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Herstellung eines zwei- oder mehrteiligen Anbauteils für ein Fahrzeug gemäß der Merkmalskombination des Anspruchs 1 bzw. 7 der Erfindung.
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Im Fahrzeugbau besteht der Bedarf, zwei oder mehrteilige Anbauteile, wie beispielsweise Klappen oder Türen vorzusehen, welche aus zumindest einem formstabilen Strukturteil aus insbesondere Kunststoff und zumindest einem flexiblen Blendenteil aus insbesondere Kunststoff bestehen. Als problematisch hat sich dabei aufgrund nicht zu vermeidender Toleranzen die Maßhaltigkeit der Einzelteile erwiesen. Einmal geklebte Anbauteile aus Kunststoff lassen sich nicht wie insbesondere metallene Anbauteile im Nachhinein zu benachbarten Karosserieteilen ausrichten. Darüber hinaus besteht das Problem, dass insbesondere besagte Blendenteile eine gegenüber mechanischer Beanspruchung empfindliche Oberfläche aufweisen, welche die Handhabung derselben während des Fügeprozesses erschwert. Im Hinblick auf den letztbeschriebenen Umstand ist aus der
DE 198 37 591 C1 ein Werkzeug zur Montage von Deckeln, Klappen und Einsatzteilen mit gegenüber mechanischen Beanspruchungen empfindlichen Oberflächen bekannt, welches Werkzeug zur manuellen Handhabe einen ausgeformten Griffbereich sowie eine Einrichtung zur permanenten Erzeugung von Unterdruck mit einer mit besagtem Unterdruck beaufschlagbaren Saugglocke aufweist.
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Aufgabe der Erfindung ist es, ein Verfahren zur Herstellung eines zwei- oder mehrteiligen Anbauteils für ein Fahrzeug anzugeben, welches Anbauteil während der Komplettierung der Karosserie mit demselben keine, zumindest jedoch wesentlich minimierte Nacharbeit und/oder Ausrichtarbeit erfordert. Aufgabe der Erfindung ist es ferner, ein Vorrichtung zur Durchführung des besagten Verfahrens zur Verfügung zu stellen.
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Gelöst wird die gestellte Aufgabe mit den Merkmalen der unabhängigen Ansprüche 1 und 7. Vorteilhafte Weiterbildungen oder Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich aus den jeweils nachgeordneten Unteransprüchen.
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Das Verfahren zur Herstellung eines zwei- oder mehrteiligen Anbauteils für ein Fahrzeug, zeichnet sich durch folgende Schritte aus:
- a) Bereitstellung zumindest eines formstabilen Strukturteils und zumindest eines flexiblen Blendenteils,
- b) Bereitstellung einer formstabilen Aufnahme mit wenigstens einer Aufnahmekontur für das zumindest eine Blendenteil, welche Aufnahmekontur den Sollzustand des zumindest einen Blendenteils nachbildet,
- c) Ein- oder Auflegen des zumindest einen Blendenteils in oder auf besagte Aufnahmekontur der Aufnahme,
- d) Ausrichten des zumindest einen Blendenteils zur Aufnahme durch Vermessung,
- e) Fixierung des zumindest einen Blendenteils mittels Unterdruck an der Aufnahme derart, dass das zumindest eine Blendenteil sich an die Aufnahmekontur der Aufnahme anschmiegt,
- f) Auftragen eines Klebstoffes auf wenigstens eine Klebefläche des zumindest einen Strukturteils und/oder des zumindest einen Blendenteils,
- g) Kontaktierung des zumindest einen Strukturteils mit dem zumindest einen Blendenteil im Bereich der wenigstens einen Klebefläche, sowie
- h) nach Aushärten oder Abbinden des Klebstoffes Lösen des aus dem zumindest einen Strukturteil und dem zumindest einen Blendeteil gebildeten Anbauteils von der Aufnahme.
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Mit vorstehendem Verfahren ist ein Anbauteil der gattungsgemäßen Art herstellbar, welches aufgrund der anschmiegenden Anlage des zumindest einen Blendenteils an der Aufnahmekontur der Aufnahme sowie der sicheren Fixierung des Blendenteils in dieser definierten Fügestellung schnell und kostengünstig sowie im Hinblick auf ihren späteren Verbau am Fahrzeug mit hoher Maßhaltigkeit, insbesondere mit homogenem Spaltmaß des zumindest einen Blendenteils zu benachbarten Bauteilen des Fahrzeugs, mit dem Strukturteil stoffschlüssig verbindbar ist. Vorteilhaft sind hierdurch Nacharbeiten und/oder Ausrichtarbeiten verhindert, zumindest jedoch wirkungsvoll minimierbar.
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Im Hinblick auf den Schritt a) ist das erfindungsgemäße Verfahren besonders vorteilhaft zur Herstellung eines gattungsgemäßen Anbauteils einsetzbar, dessen Strukturteil/e und Blendenteil/e aus einem Kunststoff bestehen, welcher Kunststoff jedoch im Gegensatz zu herkömmlichen metallenen Anbauteilen ein Ausrichten des Anbauteils im Nachhinein nicht ermöglicht.
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Im Hinblick auf den Schritt b) ist in Fortbildung der Erfindung vorgesehen, dass die Aufnahme mit ihrer Aufnahmekontur auf Grundlage eines wenigstens das zumindest eine Blendenteil des Anbauteils nachbildenden Prüf-Cubings hergestellt wird/ist. Unter einem Prüf-Cubing wird hierbei ein Mittel verstanden, welches herkömmlich den Soll-Zustand eines Bauteils simuliert und als Referenzmodell zur Überprüfung aller damit in Verbindung stehender Teile dient. Besagter Prüf-Cubing kann beispielsweise als Rahmenkonstruktion zur Verfügung stehen oder aus dem Vollen spanabhebend hergestellt sein. Hierdurch ist eine hohe Präzision des zu erstellenden Fügeverbundes zwischen Strukturteil und Blendenteil erzielbar, wodurch Nacharbeiten und/oder Ausrichtarbeiten besonders wirkungsvoll verhindert, zumindest jedoch besonders wirkungsvoll minimierbar sind.
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Im Hinblick auf den Schritt e) ist des Weiteren vorgesehen, dass bevorzugt wenigstens ein Mittel zur Erzeugung eines permanenten Unterdruckes verwendet wird, welches zumindest teilweise Bestandteil der Aufnahme ist. Hierdurch ist vorteilhaft der vorrichtungstechnische Aufwand zur Fixierung des zumindest einen Blendenteils minimierbar.
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Bevorzugt wird als Mittel zur Erzeugung eines permanenten Unterdruckes wenigstens eine in besagte Aufnahme integrierte Saugglocke verwendet. Saugglocken an sich zur Handhabung eines Bauteils sind aus dem Stand der Technik (
DE 198 37 591 C1 ) bekannt und haben sich in der Praxis bewährt.
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Weiter bevorzugt ist vorgesehen, dass im Hinblick auf den Schritt f) ein Toleranzen ausgleichender Klebstoff verwendet wird. Hierdurch ist eine sichere Verklebung gewährleistet.
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Die Vorrichtung zur Herstellung eines zwei- oder mehrteiligen Anbauteils für ein Fahrzeug, welches Anbauteil aus zumindest einem formstabilen Strukturteil und zumindest einem flexiblen Blendenteil durch Verkleben derselben untereinander gebildet ist, zeichnet sich dadurch aus, dass dieselbe eine formstabile Aufnahme für das zumindest eine Blendenteil mit einer Aufnahmekontur aufweist, die den Sollzustand des zumindest einen Blendenteils des Anbauteils nachbildet. Hierdurch ist das zumindest eine Blendenteil in einer für den Fügeprozess definierten respektive exakten Fügestellung positionierbar.
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Bevorzugt ist dabei die Aufnahme mit ihrer Aufnahmekontur auf Grundlage eines wenigstens das zumindest eine Blendenteil des Anbauteils nachbildenden Prüf-Cubings hergestellt. Zu den Vorteilen besagten Prüf-Cubings wurde oben bereits ausgeführt.
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Um eine sichere und formstabile Fixierung des zumindest einen Blendenteils in der Aufnahme der Vorrichtung zu gewährleisten, weist die Vorrichtung wenigstens ein Mittel zur Erzeugung eines permanenten Unterdruckes auf.
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Bevorzugt ist das wenigstens eine Mittel zur Erzeugung eines permanenten Unterdruckes durch eine Saugglocke gebildet, die weiter bevorzugt in die Aufnahme der Vorrichtung integriert ist. Hierdurch ist vorteilhaft der vorrichtungstechnische Aufwand zur Fixierung des zumindest einen Blendenteils in der Aufnahme minimiert.
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Nachstehend wird die Erfindung anhand eines in den Zeichnungen schematisch dargestellten Ausführungsbeispiels näher erläutert. Sie ist jedoch nicht auf dieses beschränkt, sondern erfasst alle durch die Patentansprüche definierten Ausgestaltungen. Es zeigen:
- 1 äußerst schematisch eine Darstellung des erfindungsgemäßen Verfahrens zur Herstellung eines zwei- oder mehrteiligen Anbauteils für ein Fahrzeug zu Beginn desselben und unter Zuhilfenahme der erfindungsgemäßen Vorrichtung,
- 2 äußerst schematisch die Darstellung des Herstellungsverfahrens zu einem fortgeschrittenen Zeitpunkt, und
- 3 äußerst schematisch die Darstellung des Herstellungsverfahren zum Abschluss desselben.
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1 zeigt zunächst eine Vorrichtung 1 zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens, welche Vorrichtung 1 eine formstabile Aufnahme 2 mit Aufnahmekonturen 3a, 3b für gemäß diesem Ausführungsbeispiel zwei Blendenteile 4a, 4b aufweist. Die Aufnahme 2 besteht bevorzugt aus einem Vollmaterial aus Metall, wie Aluminium oder einer Aluminiumlegierung, oder aus einem formstabilen Kunststoff. Die Aufnahmekonturen 3a, 3b der Aufnahme 2 sind vorzugsweise spanabhebend erstellt und zwar derart, dass negative, d. h. konkave respektive in eine Grundstruktur der Aufnahme 2 hinein gearbeitete Aufnahmekonturen 3a, 3b für besagte Blendenteile 4a, 4b ausgebildet sind. Die Erfindung beschränkt sich jedoch nicht auf gemäß diesem Ausführungsbeispiel favorisierte negative Aufnahmekonturen 3a, 3b, sondern erfasst auch positive, d.h. konvexe bzw. aus einer Grundstruktur der Aufnahme 2 nach außen herausragende Aufnahmekonturen 3a, 3b, oder eine Kombination aus beiden (nicht zeichnerisch dargestellt). Bei besagten Blendenteilen 4a, 4b handelt es sich beispielgebend um Blendenteile 4a, 4b eines herzustellenden Anbauteils 5 (vgl. 3) in Form einer Hecktür eines Kraftfahrzeugs. Die Aufnahmekonturen 3a, 3b der Aufnahme 2 sind vorliegend ausgebildet, je ein Blendenteil 4a, 4b aufzunehmen.
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Die Blendenteile 4a, 4b sind in Grenzen flexibel ausgebildet und bestehen gemäß diesem Ausführungsbeispiel aus einem flexiblen Kunststoff. Unter flexibel wird dabei verstanden, dass das betreffende Blendenteil 4a, 4b aus dem gewählten Werkstoff, vorliegend einem Kunststoff, während des in Rede stehenden Herstellungsverfahrens noch in bestimmten Grenzen anpassungsfähig bzw. in ihrem Konturenverlauf veränderbar ist. Hieraus resultiert, das die Erfindung sich nicht auf flexible Blendenteile 4a, 4b aus Kunststoff beschränkt, sondern beispielsweise auch flexible Blendenteile 4a, 4b aus einem Metall, insbesondere Metallblech, mit umfasst, die jedoch in besagten Grenzen anpassungsfähig bzw. in ihrem Konturenverlauf veränderbar sind.
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Wie der 1 weiter zu entnehmen ist, weist die Aufnahme 2 Mittel 6 zur Erzeugung eines Unterdruckes auf, welche Bestandteil der Aufnahme 2 sind. Die besagten Mittel 5 zur Erzeugung eines Unterdruckes sind gemäß diesem Ausführungsbeispiel Bestandteil der Aufnahme 2, sozusagen in dieselbe integriert. Die Mittel 6 zur Erzeugung eines Unterdruckes bestehen jeweils bevorzugt aus einer sogenannten, mit Unterdruck beaufschlagbaren Saugglocke 6a, welche über zumindest eine nicht zeichnerisch dargestellte Unterdruckleitung mit einer Unterdruck erzeugenden Einrichtung verbunden ist. Gemäß 1 sind mehrere derartige Saugglocken 6a vorgesehen, die innerhalb der Aufnahmekonturen 3a, 3b der Aufnahme 2 verteilt angeordnet sind.
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Um eine besonders schonende Lagerung von Blendenteilen 4a, 4b mit empfindlicher Oberfläche in bzw. auf der Aufnahme 2 gewährleisten zu können, weisen die Aufnahmekonturen 3a, 3b bevorzugt eine Beschichtung bzw. Kontaktfläche aus einem elastomeren Material, wie einem elastomeren Kunststoff, auf. Die Kunststoff- Beschichtung kann beispielsweise auf die Aufnahmekonturen 3a, 3b aufgespritzt sein. Darüber hinaus kann besagte Beschichtung beispielsweise auch durch Beflocken der Aufnahmekonturen 3a, 3b der Aufnahme 2 mit insbesondere Kunststofffasern, auch als Flockfasern bezeichnet, bewirkt sein, indem auf das Trägermaterial, vorliegend im Bereich der Aufnahmekonturen 3a, 3b auf die Aufnahme 2 Klebstoff aufgetragen wird und im Anschluss daran die Flockfasern aufgebracht werden. Die Flockfasern sind einenends im Kunststoff verankert und werden dann anschließend mit einer elektrischen Ladung beaufschlagt. Besagte Ladung bewirkt, dass sich die Flockfasern in diesem Feld senkrecht ausrichten und nach dem Trocknen oder Abbinden des Klebstoffes in demselben fixiert sind (nicht zeichnerisch dargestellt).
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Sind die Blendenteile 4a, 4b wie in 1 mit den Pfeilen angedeutet in oder auf die betreffende Aufnahmekontur 3a, 3b ein- oder aufgelegt, werden die Blendenteile 4a, 4b durch Vermessung zur Aufnahme 2 ausgerichtet und mittels Unterdruck fixiert. Aufgrund der flexiblen Ausbildung der Blendenteile 4a, 4b schmiegen sich dieselben exakt an die betreffende Aufnahmekontur 3a, 3b an.
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Die Aufnahmekonturen 3a, 3b sind derart gestaltet, dass sie den Sollzustand des Blendenteils 4a, 4b nachbilden. Im Hinblick darauf ist die Aufnahme 2 mit ihren gemäß diesem Ausführungsbeispiel zwei Aufnahmekonturen 3a, 3b auf Grundlage eines wenigstens die Blendenteile 4a, 4b des Anbauteils 5 nachbildenden Prüf-Cubings hergestellt. Wie bereits oben dargetan, wird unter einem Prüf-Cubing ein Mittel verstanden, welches herkömmlich den Soll-Zustand eines Bauteils simuliert und als Referenzmodell zur Überprüfung aller damit in Verbindung stehender Teile dient. Besagter Prüf-Cubing kann beispielsweise als Rahmenkonstruktion zur Verfügung stehen oder aus dem Vollen spanabhebend hergestellt sein. Hierdurch ist eine hohe Präzision des zu erstellenden Fügeverbundes zwischen den besagten Blendenteilen 4a, 4b und einem mit demselben zu verbindenden formstabilen Strukturteil 7 erzielbar.
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2 zeigt insoweit die mit den Blendenteilen 4a, 4b bestückte Aufnahme 2, sowie ein bereitgestelltes, formstabiles Strukturteil 7, welches mit den Blendenteilen 4a, 4b stoffschlüssig durch Klebung verbindet werden soll. Im vorliegend Fall handelt es sich um ein Struckturteil 7 in Form einer Rahmenstruktur besagter Hecktür des Kraftfahrzeugs. Das Strukturteil 7 besteht gemäß diesem Ausführungsbeispiel aus einem Kunststoff und ist bevorzugt nach einem an sich bekannten Kunststoff- Spritzgießverfahren hergestellt. Demgegenüber kann das Strukturteil 7 auch aus einem anderem geeigneten Werkstoff, wie einem Verbundwerkstoff oder einem Metall bestehen.
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Aus der Praxis ist es bekannt, dass im Kunststoff-Spritzguss hergestellte Strukturteile 7 einem gewissen Verzug unterliegen. Um diesem nachteiligen Umstand zu begegnen, wird im Bereich vorbestimmter Klebeflächen des Strukturteils 7 und/oder der Blendenteile 4a, 4b ein etwaige Toleranzen ausgleichender Klebstoff aufgebracht (nicht zeichnerisch dargestellt) und hiernach das Strukturteil 7 entsprechend des in 2 dargestellten Richtungspfeils auf die Blendenteile 4a, 4b aufgesetzt, so dass deren Kontaktflächen im Bereich der Klebeflächen unter Vermittlung des besagten Klebstoffes untereinander kontaktieren.
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Ist der Klebstoff ausgehärtet bzw. abgebunden, kann das aus den Blendenteilen 4a, 4b und dem Strukturteil 7 gebildete Anbauteil 5 von der Aufnahme 2 gelöst werden, indem die mittels Unterdruck erzielte Fixierung aufgehoben wird (vgl. 3). Es ist ein Anbauteil 5 geschaffen, welches sozusagen nach dem „Cubing“ des Kraftfahrzeugs geklebt ist und hierdurch derart ausgebildet ist, dass es ohne Nacharbeiten unmittelbar in die Fahrzeug-Gesamtstruktur passt bzw. eingesetzt werden kann. Etwaige mittels des Klebstoffes ausgeglichene Toleranzen sind vorteilhaft im Nicht-Sichtbereich des Anbauteils 5 zu verzeichnen.
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Bezugszeichenliste
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- 1
- Vorrichtung
- 2
- Aufnahme
- 3a
- Aufnahmekontur
- 3b
- Aufnahmekontur
- 4a
- Blendenteil
- 4b
- Blendenteil
- 5
- Anbauteil
- 6
- Mittel zur Erzeugung eines Unterdruckes
- 6a
- Saugglocke
- 7
- Strukturteil
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- DE 19837591 C1 [0002, 0010]
