DE102019109591A1

DE102019109591A1 - Dachanbindungssystem und Verfahren

Info

Publication number: DE102019109591A1
Application number: DE102019109591.3A
Authority: DE
Inventors: Mirko Floreck; Reiner Armbruster
Original assignee: Dr Ing HCF Porsche AG
Current assignee: Dr Ing HCF Porsche AG
Priority date: 2019-04-11
Filing date: 2019-04-11
Publication date: 2020-10-15
Also published as: US11124246B2; CN111806567A; US20200324829A1; CN111806567B

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Dachanbindungssystem (10) zur Anbindung eines Glasdachs (3) an den Rohbau (2) eines Kraftfahrzeugs (1), mit einer Umschäumung (6) und mit einem Kleber (7), der zur Befestigung des Glasdachs (3) am Rohbau (2) stoffschlüssig erstens mit dem Glasdach (3), zweitens mit der Umschäumung (6) und drittens mit dem Rohbau (2) verbunden ist.Um die Anbindung des Glasdachs (3) weiter zu verbessern, ist an einer Schnittstelle zwischen dem Glasdach (3), der Umschäumung (6) und dem Kleber (7) eine Stufe (12) zwischen dem Kleber (7) und der Umschäumung (6) mit einer Fase (8) versehen.

Description

Die Erfindung betrifft ein Dachanbindungssystem zur Anbindung eines Glasdachs an den Rohbau eines Kraftfahrzeugs, mit einer Umschäumung und mit einem Kleber, der zur Befestigung des Glasdachs am Rohbau stoffschlüssig erstens mit dem Glasdach, zweitens mit der Umschäumung und drittens mit dem Rohbau verbunden ist. Die Erfindung betrifft des Weiteren ein Verfahren zum Montieren eines Glasdachs an den Rohbau eines Kraftfahrzeugs, mit einer Umschäumung und mit einem Kleber, der zur Befestigung des Glasdachs am Rohbau stoffschlüssig mit dem Glasdach, mit der Umschäumung und mit dem Rohbau verbunden wird. Die Erfindung betrifft darüber hinaus ein Verfahren und ein Werkzeug zum Umschäumen oder Umspritzen eines Glasdachs mit einer Umschäumung.
Aus der deutschen Patentschrift DE 199 46 804 C2 ist ein Fahrzeugdachmodul, insbesondere für Kraftfahrzeuge, bekannt, das eine starre Dachhaut mit einer an deren Innenfläche angeschäumten Innenschale aus Schaumkunststoff aufweist, getrennt von der Fahrzeugkarosserie hergestellt, mit seinen Außenrändern auf einen Karosserierahmen auflegbar ist, mit diesem fest verbindbar ist, eine durch einen Schiebedeckel einer Schiebeeinheit verschließbare Dachöffnung in der starren Dachhaut besitzt und mit einem unterhalb der Dachhaut befestigten Schieberahmen für die Lagerung und Führung der Funktionselemente der Schiebedacheinheit ausgerüstet ist, wobei der Schiebedachrahmen an mehreren voneinander beabstandeten und um die Dachöffnung verteilten Stellen an der Innenschale mittels nur an diesen Stellen vorhandener und damit fest verbundener Elemente (Mutter, Anker und Vorsprung) befestigt ist. Aus der deutschen Offenlegungsschrift DE 199 47 238 A1 ist ein Fahrzeugdach, insbesondere für Kraftfahrzeuge, bekannt, mit einer starren Dachhaut und einer an deren Innenfläche angeschäumten Innenschale aus Kunststoff, wobei mit der Innenschale ein Dachhimmel verbunden ist, wobei der als getrenntes Teil aus Schaumkunststoff vorgeformte Dachhimmel an seiner Oberseite mit Rastelementen versehen ist, die mit passgenau dazu an der Innenschale angebrachten komplementären Rastelementen lösbar verrastet sind. Aus der europäischen Offenlegungsschrift EP 0 960 803 A2 ist ein Fahrzeugdach, insbesondere Kraftfahrzeugdach, bekannt, das sandwichartig mit einer Dachhaut ausgebildet, getrennt von der Fahrzeugkarosserie hergestellt, mit seinen Dachrändern auf einen Karosserierahmen auflegbar und mit diesem fest verbindbar ist, wobei die zur Aufnahme eines Schiebedeckels mit einer Dachöffnung versehene Dachhaut mit einem Schaumkunststoff ausgeschäumt ist, wobei in der Schaumschicht ein Schlauch- oder Rohrstück eingebettet ist, mittels dessen über den Randspalt zwischen der Dachhaut und dem Schiebedeckel eintretendes und von einem unterhalb der Dachhaut befestigten Schiebedachrahmen aufgefangenes Wasser nach außen ableitbar ist.
Aufgabe der Erfindung ist es, die Anbindung eines Glasdachs an den Rohbau eines Kraftfahrzeugs, mit einer Umschäumung und mit einem Kleber, der zur Befestigung des Glasdachs am Rohbau stoffschlüssig erstens mit dem Glasdach, zweitens mit der Umschäumung und drittens mit dem Rohbau verbunden ist, weiter zu verbessern.
Die Aufgabe ist bei einem Dachanbindungssystem zur Anbindung eines Glasdachs an den Rohbau eines Kraftfahrzeugs, mit einer Umschäumung und mit einem Kleber, der zur Befestigung des Glasdachs am Rohbau stoffschlüssig erstens mit dem Glasdach, zweitens mit der Umschäumung und drittens mit dem Rohbau verbunden ist, dadurch gelöst, dass an einer Schnittstelle zwischen dem Glasdach, der Umschäumung und dem Kleber eine Stufe zwischen dem Kleber und der Umschäumung mit einer Fase versehen ist. Bei dem Glasdach handelt es sich vorzugsweise um ein Verbundglasdach, das mehrere Verbundglasschichten umfasst. Der Rohbau des Kraftfahrzeugs ist zum Beispiel aus einem metallischen Material gebildet. Die Umschäumung oder Umspritzung des Glasdachs ist vorzugsweise aus einem Kunststoffmaterial gebildet. Bei dem Kunststoffmaterial handelt es sich zum Beispiel um Polyurethan, das verkürzt auch als PUR oder PU bezeichnet wird. Die Umschäumung kann auch aus einem thermoplastischen elastomeren Kunststoffmaterial gebildet sein, das abgekürzt auch als TPE bezeichnet wird. Bei dem Kleber handelt es sich zum Beispiel um ein herkömmliches Klebermaterial, wie es zum Einkleben von umschäumten Glasdächern verwendet wird. Die Stufe begrenzt, im Querschnitt betrachtet, einen länglichen Bereich, in welchem die Umschäumung zwischen dem Kleber und dem Glasdach angeordnet ist. Durch die Fase, die an der Umschäumung ausgebildet ist, können vorteilhaft potentielle Undichtigkeitsstellen vermieden werden.
Ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel des Dachanbindungssystems ist dadurch gekennzeichnet, dass die Fase in einem Querschnitt zwischen dem Glasdach und dem Kleber einen geraden Verlauf aufweist. Die Fase kann, im Querschnitt betrachtet, einen geraden Verlauf aufweisen. Die Fase kann aber, im Querschnitt betrachtet, auch eine gewisse Welligkeit aufweisen. Je nach Werkzeug kann die Fase gegebenenfalls auch, im Querschnitt betrachtet, einen gekrümmten Verlauf aufweisen.
Ein weiteres bevorzugtes Ausführungsbeispiel des Dachanbindungssystems ist dadurch gekennzeichnet, dass ein Fasenwinkel zwischen dem Glasdach und der Umschäumung größer als fünfundzwanzig Grad und kleiner als fünfundsechzig Grad ist. Der Fasenwinkel zwischen dem Glasdach und der Umschäumung beträgt vorzugsweise etwa fünfundvierzig Grad.
Ein weiteres bevorzugtes Ausführungsbeispiel des Dachanbindungssystems ist dadurch gekennzeichnet, dass die Fase in einem Querschnitt zwischen dem Glasdach und dem Kleber, zumindest teilweise, einen vorzugsweise konvex gekrümmten Verlauf aufweist. Die Fase, die vorzugsweise an der Umschäumung ausgebildet ist, dient vorteilhaft dazu, einen an sich unerwünschten Hohlraum zwischen dem Kleber und der Umschäumung auszufüllen.
Ein weiteres bevorzugtes Ausführungsbeispiel des Dachanbindungssystems ist dadurch gekennzeichnet, dass die Umschäumung und der Kleber im Bereich der Fase stoffschlüssig miteinander verbunden sind. Die Umschäumung und der Kleber sind im Bereich der Fase vorzugsweise, zumindest teilweise, besonders vorteilhaft weitestgehend oder vollständig, stoffschlüssig miteinander verbunden.
So kann ein an sich unerwünschter Hohlraum im Bereich der Fase zwischen der Umschäumung und dem Kleber minimiert werden.
Bei einem Verfahren zum Montieren eines Glasdachs an den Rohbau eines Kraftfahrzeugs, mit einer Umschäumung und mit einem Kleber, der zur Befestigung des Glasdachs am Rohbau stoffschlüssig mit dem Glasdach, mit der Umschäumung und mit dem Rohbau verbunden wird, ist die oben angegebene Aufgabe alternativ oder zusätzlich dadurch gelöst, dass eine potentielle Undichtigkeitsstelle zwischen dem Kleber und der Umschäumung weitestgehend ausgefüllt wird. Dadurch wird ein unerwünschtes Eindringen von zum Beispiel Wasser im Betrieb eines mit dem Glasdach ausgestatteten Kraftfahrzeugs in dem Innenraum des Kraftfahrzeugs sicher verhindert.
Ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel des Verfahrens ist dadurch gekennzeichnet, dass die potentielle Undichtigkeitsstelle zwischen dem Kleber und der Umschäumung mit Hilfe eines vorab beschriebenen Dachanbindungssystems minimiert wird. Durch die Fase wird ein unerwünschtes Vordringen des Klebers bei der Montage bis zur Umschäumung vereinfacht.
Bei einem Verfahren zum Umschäumen oder Umspritzen eines Glasdachs mit einer Umschäumung ist die oben angegebene Aufgabe alternativ oder zusätzlich dadurch gelöst, dass beim Umspritzen oder Umschäumen des Glasdachs mit der Umschäumung an der Umschäumung eine Fase erzeugt wird. Durch die Fase wird auf einfache Art und Weise erreicht, dass eine potentielle Undichtigkeitsstelle zwischen dem Kleber und der Umschäumung minimiert wird, weil der Kleber leichter bis zu der Fase an der Umschäumung vordringen kann als bis zu einer neunzig Grad Kante an einer herkömmlichen Umschäumung.
Bei einem Werkzeug zum Umschäumen oder Umspritzen eines Glasdachs mit einer Umschäumung gemäß einem vorab beschriebenen Verfahren, ist die oben angegebene Aufgabe alternativ oder zusätzlich dadurch gelöst, dass in dem Werkzeug eine Dichtung mit einer Formgeometrie zum Erzeugen der Fase zwischen dem Glasdach und dem Werkzeug angeordnet ist. Die Dichtung ist vorteilhaft aus einem anderen Material, insbesondere einem weicheren Material, als das Werkzeug gebildet. Die Dichtung ist zum Beispiel aus einem elastomeren Material, zum Beispiel einem Gummimaterial, gebildet. Bei dem elastomeren Material handelt es sich zum Beispiel um ein Silikonmaterial. Das Werkzeug ist vorteilhaft aus einem metallischen Material gebildet. Durch die relativ weiche Dichtung wird auf einfache Art und Weise vermieden, dass das Glasdach im Werkzeug beschädigt wird.
Die Erfindung betrifft darüber hinaus ein Kraftfahrzeug mit einem Glasdach, das durch ein vorab beschriebenes Dachanbindungssystem an den Rohbau des Kraftfahrzeugs angebunden ist.
Weitere Vorteile, Merkmale und Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung, in der unter Bezugnahme auf die Zeichnung verschiedene Ausführungsbeispiele im Einzelnen beschrieben sind. Es zeigen:

1 die Ansicht eines Schnitts entlang der Linie I-I in 2;
2 ein Dachanbindungssystem zur Anbindung eines Glasdachs an den Rohbau eines Kraftfahrzeugs in einer Ansicht von unten;
3 einen vergrößerten Ausschnitt aus 1 bei einem herkömmlichen Dachanbindungssystem;
4 einen vergrößerten Ausschnitt aus 1 mit einer Fase an einer Umschäumung des Glasdachs; und
5 ein Werkzeug zum Umspritzen oder Umschäumen des Glasdachs.

In 1 ist ein Kraftfahrzeug 1 mit einem Rohbau 2 im Schnitt durch ein Dachanbindungssystem 10 dargestellt. In 2 ist der Schnitt durch das Dachanbindungssystem 10 durch eine Linie I-I angedeutet.
Das Dachanbindungssystem 10 dient zur Anbindung eines Glasdachs 3 an den Rohbau 2 des Kraftfahrzeugs 1. Das Glasdach 3 ist aus Verbundglas mit einer Verbundglasschicht 4 und einer Verbundglasschicht 5 ausgeführt.
Das Glasdach 3 ist mit einer Umschäumung oder Umspritzung 6 umschäumt. Zur Befestigung des Glasdachs 3 mit der Umschäumung 6 an dem Rohbau 2 dient ein Kleber 7. Zwischen dem Kleber 7 und dem Glasdach 3 ist eine Stufe 12 ausgebildet.
Im Bereich der Stufe 12 ist die Umschäumung 6 zwischen dem Kleber 7 und dem Rohbau 2 mit einer Fase 8 versehen. Die Fase 8 schließt zwischen der Umschäumung 6 und dem Glasdach 3 einen Fasenwinkel 9 von etwa fünfundvierzig Grad ein.
In 3 ist ein Ausschnitt einer Stufe 12 eines herkömmlichen Dachanbindungssystems ohne Fase (8 in 1) vergrößert dargestellt. Bei herkömmlichen Dachanbindungssystemen weist die Umschäumung 6, wie man in 3 sieht, ein Rechteckprofil 13 auf. Daraus ergibt sich, im dargestellten Schnitt betrachtet, zwischen der Umschäumung 6 und dem Kleber 7 im Bereich der Stufe 12 ein Hohlraum 14, der eine potentielle Undichtigkeitsstelle 15 des Dachanbindungssystems darstellt.
In 4 sieht man, dass die potentielle Undichtigkeitsstelle (15 in 3) durch die Fase 8 minimiert beziehungsweise abgedichtet werden kann. So wird eine bessere Auflage für den Kleber 7 in der Produktion geschaffen. Eventuelle Ecken im Bereich der Stufe 12 zwischen der Umschäumung 6 und dem Kleber 7 können, wie man in 4 sieht, mit Kleber 7 ausgefüllt werden.
In 5 ist ein Werkzeug 20 zum Umspritzen oder Umschäumen des Glasdachs 3 mit der Umschäumung 6 im Schnitt dargestellt. Das Werkzeug 20 umfasst eine obere Werkzeughälfte 21 und eine untere Werkzeughälfte 22. Zwischen den beiden Werkzeughälften 21, 22 ist in 5 rechts ein Schieber 23 vorgesehen.
In dem Werkzeug 20 ist eine Dichtung 24 aus einem elastomeren Material, wie Silikon, angeordnet. Im dargestellten Ausführungsbeispiel ist die Dichtung 24 in die obere Werkzeughälfte 21 eingelegt. Die Dichtung 24 ragt mit einer Formgeometrie 25 in eine Kavität zwischen den beiden Werkzeughälften 21 und 22. Die Formgeometrie 25 dient zur Darstellung der Fase 8 beim Umspritzen des Glasdachs 3 mit der Umschäumung 6.
Durch Pfeile 26 und 27 ist angedeutet, wie die beiden Werkzeughälften 21, 22 auseinander bewegt werden, um das Glasdach 3 mit der Umschäumung 6 zu entformen. Durch einen Pfeil 28 ist eine Öffnungsbewegung des Schiebers 23 angedeutet. Der Schieber 23 dient zur Darstellung einer speziellen Lippengeometrie auf der in 5 rechten Seite der Umschäumung 6.
Im eingebauten Zustand ist das Glasdach 3 mit der Umschäumung 6, anders als in 5, dargestellt, um einhundertachtzig Grad verdreht angeordnet, wie man in den 1 und 4 sieht. Die Dichtung 24 verhindert beim Umspritzen des Glasdachs 3 einen Kontakt zwischen der oberen Werkzeughälfte 21 und dem Glasdach 3. Dadurch werden unerwünschte Beschädigungen an dem Glasdach 3 verhindert.
Bezugszeichenliste

1: Kraftfahrzeug
2: Rohbau
3: Glasdach
4: Verbundglasschicht
5: Verbundglasschicht
6: Umschäumung
7: Kleber
8: Fase
9: Fasenwinkel
10: Dachanbindungssystem
12: Stufe
13: Rechteckprofil
14: Hohlraum
15: potentielle Undichtigkeitsstelle
20: Werkzeug
21: Werkzeughälfte
22: Werkzeughälfte
23: Schieber
24: Dichtung
25: Formgeometrie
26: Pfeil
27: Pfeil
28: Pfeil

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

DE 19946804 C2 [0002]
DE 19947238 A1 [0002]
EP 0960803 A2 [0002]

Claims

Dachanbindungssystem (10) zur Anbindung eines Glasdachs (3) an den Rohbau (2) eines Kraftfahrzeugs (1), mit einer Umschäumung (6) und mit einem Kleber (7), der zur Befestigung des Glasdachs (3) am Rohbau (2) stoffschlüssig erstens mit dem Glasdach (3), zweitens mit der Umschäumung (6) und drittens mit dem Rohbau (2) verbunden ist, dadurch gekennzeichnet, dass an einer Schnittstelle zwischen dem Glasdach (3), der Umschäumung (6) und dem Kleber (7) eine Stufe (12) zwischen dem Kleber (7) und der Umschäumung (6) mit einer Fase (8) versehen ist.
Dachanbindungssystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Fase (8) in einem Querschnitt zwischen dem Glasdach (3) und dem Kleber (7) einen geraden Verlauf aufweist.
Dachanbindungssystem nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass ein Fasenwinkel (9) zwischen dem Glasdach (3) und der Umschäumung (6) größer als fünfundzwanzig Grad und kleiner als fünfundsechzig Grad ist.
Dachanbindungssystem nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Fase (8) in einem Querschnitt zwischen dem Glasdach (3) und dem Kleber (7), zumindest teilweise, einen vorzugsweise konvex gekrümmten Verlauf aufweist.
Dachanbindungssystem nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Umschäumung (6) und der Kleber (7) im Bereich der Fase (8) stoffschlüssig miteinander verbunden sind.
Verfahren zum Montieren eines Glasdachs (3) an dem Rohbau (2) eines Kraftfahrzeugs (1), mit einer Umschäumung (6) und mit einem Kleber (7), der zur Befestigung des Glasdachs (3) am Rohbau (2) stoffschlüssig mit dem Glasdach (3) , mit der Umschäumung (6) und mit dem Rohbau (2) verbunden wird, dadurch gekennzeichnet, dass eine potentielle Undichtigkeitsstelle (15) zwischen dem Kleber (7) und der Umschäumung (6) weitestgehend ausgefüllt wird.
Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die potentielle Undichtigkeitsstelle (15) zwischen dem Kleber (7) und der Umschäumung (6) mit Hilfe eines Dachanbindungssystems (10) nach einem der Ansprüche 1 bis 5 minimiert wird.
Verfahren zum Umschäumen oder Umspritzen eines Glasdachs (3) mit einer Umschäumung (6), dadurch gekennzeichnet, dass beim Umspritzen oder Umschäumen des Glasdachs (3) mit der Umschäumung (6) an der Umschäumung (6) eine Fase (8) erzeugt wird.
Werkzeug zum Umschäumen oder Umspritzen eines Glasdachs (3) mit einer Umschäumung (6), dadurch gekennzeichnet, dass in dem Werkzeug (20) eine Dichtung (24) mit einer Formgeometrie (25) zum Erzeugen der Fase (8) zwischen dem Glasdach (3) und dem Werkzeug (20) angeordnet ist.
Kraftfahrzeug (1) mit einem Glasdach (3), das durch ein Dachanbindungssystem (10) nach einem der Ansprüche 1 bis 5 an den Rohbau (2) des Kraftfahrzeugs (1) angebunden ist.