DE10260525B4

DE10260525B4 - Method for producing a body component in sandwich construction

Info

Publication number: DE10260525B4
Application number: DE10260525.4A
Authority: DE
Inventors: Christoph Tobias Lante; Jörg Pöltl
Original assignee: Volkswagen AG
Current assignee: Volkswagen AG
Priority date: 2002-12-21
Filing date: 2002-12-21
Publication date: 2016-10-20
Anticipated expiration: 2022-12-22
Also published as: DE10260525A1

Abstract

Verfahren zur Herstellung eines Karosseriebauteils, insbesondere eines Fahrzeugdachs, in Sandwich-Bauweise mit folgendem Schichtaufbau von außen nach innen: – einer Außenschicht (1) in Form eines Metallblechs oder einer Kunststofffolie, – einer darunterliegenden Tragschicht (2) aus einem Schaummaterial, – einer unter dieser liegenden Dämmschicht (3) aus einem weiteren Schaummaterial mit geringerer Dichte, und – einer Innenschicht (4) als Wandverkleidung des Fahrzeuginnenraums, wobei die Tragschicht (2) nicht mit der Innenschicht (4) in Kontakt gelangt; dadurch gekennzeichnet, dass die einzelnen Schichten (1, 2, 3, 4) nacheinander in einem Unterwerkzeug (5) einer Schäumform beginnend mit der in das Unterwerkzeug (5) eingelegten Außenschicht (1) aufgebaut und durch Ausreaktion der beiden inneren Schichten (2, 3) miteinander verbunden werden.A method for producing a body component, in particular a vehicle roof, in sandwich construction with the following layer structure from outside to inside: - an outer layer (1) in the form of a metal sheet or a plastic film, - an underlying support layer (2) made of a foam material, - a lower this lying insulating layer (3) of a further foam material with a lower density, and - an inner layer (4) as a wall lining of the vehicle interior, wherein the support layer (2) does not come into contact with the inner layer (4); characterized in that the individual layers (1, 2, 3, 4) successively in a lower tool (5) of a foam mold starting with the in the lower tool (5) inserted outer layer (1) and by reaction of the two inner layers (2, 3) are interconnected.

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur Herstellung eines Karosseriebauteils in Sandwich-Bauweise nach dem Oberbegriff des Patentanspruches 1. Sie eignet sich insbesondere für ein modulares Fahrzeugdach, bei dem sowohl eine Außenschicht als auch ein Dachhimmel in ein gemeinsames Bauteil integriert sind.The invention relates to a method for producing a body component in sandwich construction according to the preamble of claim 1. It is particularly suitable for a modular vehicle roof, in which both an outer layer and a headliner are integrated into a common component.

Insbesondere bezieht sich die Erfindung auf ein Karosseriebauteil mit folgendem Schichtaufbau von außen nach innen: einer Außenschicht in Form eines Metallblechs oder einer Kunststofffolie, einer darunterliegenden Tragschicht aus einem Schaummaterial, einer unter dieser liegenden Dämmschicht aus einem weiteren Schaummaterial mit geringerer Dichte und einer Innenschicht als Wandverkleidung des Fahrzeuginnenraums.In particular, the invention relates to a body component with the following layer structure from the outside to the inside: an outer layer in the form of a metal sheet or a plastic film, an underlying support layer of a foam material, an underlying insulating layer of a further foam material with lower density and an inner layer as a wall covering of the vehicle interior.

Modulare Karosseriebauteile in Sandwich-Bauweise sind im Stand der Technik in großer Zahl bekannt. Beispielhaft seien nachfolgend einige, im Zusammenhang mit Fahrzeugdächern bekannte Lösungsansätze erläutert.Modular body components in sandwich construction are known in the art in large numbers. By way of example, some solution approaches known in connection with vehicle roofs are explained below.

So wird beispielsweise in der DE 197 09 016 C2 und in der EP 1 106 485 A2 jeweils ein Dreischichtaufbau offenbart, bei dem der Raum zwischen einem Dachhimmel und einer Fahrzeugaußenwand ausgeschäumt ist.For example, in the DE 197 09 016 C2 and in the EP 1 106 485 A2 each discloses a three-layer structure in which the space between a headliner and a vehicle outer wall is filled with foam.

Weiterhin wird in der EP 1 088 749 A2 die Möglichkeit eines zweischaligen Aufbaus beschrieben. Sowohl die Außenschale mit der Außenwand als auch die Innenschale mit einem Dachhimmel sind jeweils mit einer Schaumkunststoffschicht hinterlegt. Beide Schalen sind lösbar miteinander zu verrasten, um den Dachhimmel bei Bedarf auszutauschen.Furthermore, in the EP 1 088 749 A2 described the possibility of a bivalve structure. Both the outer shell with the outer wall and the inner shell with a headliner are each deposited with a foam plastic layer. Both shells are releasably locked together to replace the headliner if necessary.

Diese Lösungen sind jedoch im Hinblick auf die Biegesteifigkeit und die akustische Dämmwirkung verbesserungsbedürftig.However, these solutions are in need of improvement in terms of bending stiffness and the acoustic insulation effect.

Aus der nachveröffentlichten DE 102 188 90 A1 ist ein Verfahren zur Herstellung eines Karosseriebauteils in Sandwich-Bauweise bekannt. Der Schichtaufbau ist durch eine Außenschicht, eine darunterliegende Schaumstoffschicht sowie aus einem unter der Schaumstoffschicht befindlichen Formteil gebildet. Zudem ist eine Dekor-Innenschicht vorgesehen. Aus der DE 35 08 125 C2 ist ein Verfahren zur Herstellung eines Formkörpers bekannt, der einen Schaumstoffträger aus zwei Rohlingen aufweist und mit einem textilen Flächengebilde kaschiert ist. Aus der nachveröffentlichten DE 102 21 581 A1 ist ein Karosseriebauteil bekannt, das vor dem Einsetzen in einen Dachrahmen vorgefertigt ist.From the post-published DE 102 188 90 A1 is a method for producing a body component in sandwich construction known. The layer structure is formed by an outer layer, an underlying foam layer and a molded part located below the foam layer. In addition, a decorative inner layer is provided. From the DE 35 08 125 C2 a method for producing a shaped body is known which comprises a foam carrier of two blanks and is laminated with a textile fabric. From the post-published DE 102 21 581 A1 a body component is known, which is prefabricated prior to insertion in a roof frame.

Aus der WO 99/16 657 A1 ist eine Wandstruktur mit fünf Schichten bekannt. Diese ist in der Herstellung sehr aufwendig, insbesondere auch deswegen, weil die einzelnen Schichten mit Hilfe von Zwischenlagen oder Klebschichten miteinander verbunden werden müssen.From the WO 99/16657 A1 is a wall structure with five layers known. This is very expensive to manufacture, especially because the individual layers must be connected to each other by means of intermediate layers or adhesive layers.

In dieser Hinsicht etwas günstiger ist die in der gattungsgemäßen DE 199 55 167 C2 offenbarte Sandwich-Bauweise mit vier Schichten, da dort das Aufbringen von Klebschichten zumindest bei der Endmontage entfällt. Dieses bekannte Karosseriebauteil umfaßt eine Außenschale und eine Innenschale. Beide Schalen besitzen jeweils einen Schaumgrundkörper bzw. eine Schaumschicht, die an ihren gegeneinander gerichteten Seiten miteinander verbunden sind. Die Schaumschicht der Außenschale ist als Hartschaumschicht ausgebildet, während die Schaumschicht der Innenschale eine Weichschaumschicht ist. An ihren Außenseiten sind beide Schaumschichten jeweils mit einer Deckschicht versehen. Die Deckschicht auf der Außenseite der Hartschaumschicht ist als relativ harte und feste Außenschicht ausgebildet und besteht beispielsweise aus Kunststoff oder Blech, während die Deckschicht der Weichschaumschicht ein Dekorstoff ist, der zur Innenseite des Fahrzeugs weist.In this regard, something cheaper in the generic DE 199 55 167 C2 disclosed sandwich construction with four layers, since there eliminates the application of adhesive layers, at least during final assembly. This known body component comprises an outer shell and an inner shell. Both shells each have a foam body or a foam layer, which are connected to each other at their sides facing each other. The foam layer of the outer shell is designed as a hard foam layer, while the foam layer of the inner shell is a soft foam layer. On their outsides both foam layers are each provided with a cover layer. The cover layer on the outside of the hard foam layer is formed as a relatively hard and solid outer layer and consists for example of plastic or sheet metal, while the cover layer of the flexible foam layer is a decorative material facing the inside of the vehicle.

Zur Herstellung des bekannten Karosserieteils wird zunächst die Außenschicht mit Hilfe eines Kerns in einem Formwerkzeug gepresst. Nach Entfernen des Kerns wird die bereits extern vorgefertigte Innenschale eingesetzt, die aus der Weichschaumschicht und dem Dekorstoff besteht. Auf die Innenseite der Außenhaut wird dann ein Schaummaterial, beispielsweise Polyurethan aufgetragen. Anschließend wird das Formwerkzeug erneut geschlossen, damit das aufgetragene Schaummaterial ausreagieren und die Außenwand mit der Innenschale verbinden kann.To produce the known body part, the outer layer is first pressed by means of a core in a mold. After removal of the core, the already externally prefabricated inner shell is used, which consists of the soft foam layer and the decorative material. On the inside of the outer skin, a foam material, such as polyurethane is then applied. Subsequently, the mold is closed again so that the applied foam material ausreagieren and can connect the outer wall with the inner shell.

Es ist unmittelbar ersichtlich, dass diese Art und Weise der Herstellung in der Handhabung etwas aufwendig ist.It is immediately apparent that this manner of manufacture is somewhat expensive to handle.

Vor diesem Hintergrund liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, für ein Karosseriebauteil mit dem eingangs genannten Vierschichtaufbau die Handhabung bei der Fertigung zu vereinfachen.Against this background, the invention has for its object to simplify handling of a body component with the aforementioned four-layer structure in the production.

Die Aufgabe ist durch die Merkmale des Patentanspruches 1 gelöst. Bevorzugte Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen offenbart.The object is solved by the features of claim 1. Preferred embodiments of the invention are disclosed in the subclaims.

Es wird vorgeschlagen, bei dem eingangs genannten Verfahren die einzelnen Schichten nacheinander in einem Unterwerkzeug einer Schäumform beginnend mit der in das Unterwerkzeug eingelegten Außenschicht aufzubauen und durch Ausreaktion der beiden inneren Schichten miteinander zu verbinden.In the case of the method mentioned above, it is proposed to build up the individual layers successively in a lower mold of a foaming mold starting with the outer layer inserted in the lower tool and to connect them to one another by reaction of the two inner layers.

Auf diese Weise lassen sich einerseits separate Klebschichten oder Kleber vollständig vermeiden. Andererseits ergibt sich ein einfacher Arbeitsablauf, bei dem keine vorgefertigten Elemente benötigt werden. Gegenüber dem in der DE 199 55 167 C2 vorgeschlagenen Verfahren resultiert durch den Entfall des Kerns eine Handhabungsvereinfachung. Auch der aufeinanderfolgende Aufbau der einzelnen Schichten erleichtert die Endmontage, da die einzelnen Rohlinge der Schaumschichten unmittelbar aufeinander gelegt werden. Ein externes Zusammenfügen von Schichten entfällt vollständig. In this way, on the one hand completely separate adhesive layers or adhesive can be completely avoided. On the other hand, results in a simple workflow, in which no prefabricated elements are needed. Opposite in the DE 199 55 167 C2 proposed method results by eliminating the core handling simplification. Also, the successive structure of the individual layers facilitates final assembly, since the individual blanks of the foam layers are placed directly on top of each other. An external joining of layers is completely eliminated.

Gemäß einer vorteilhaften Ausgestaltung des Fertigungsverfahrens wird in einem ersten Schritt lediglich die Tragschicht an die Außenschicht angeschäumt.According to an advantageous embodiment of the manufacturing method, only the base layer is foamed to the outer layer in a first step.

In einem zweiten Schritt kann dann die Dämmschicht gleichzeitig an die Tragschicht und die Innenschicht angeschäumt werden.In a second step, the insulating layer can then be foamed simultaneously to the base layer and the inner layer.

Die schrittweise Vorgehensweise erlaubt eine gute Kontrolle der Maßhaltigkeit.The step-by-step approach allows good dimensional control.

In weiterer, vorteilhafter Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Fertigungsverfahrens wird zunächst die vorgeformte Außenschicht in ein Unterwerkzeug der Schäumform eingelegt. Hernach wird ein erster Rohling für die Tragschicht eingelegt und nach Schließen der Form mit einem ersten Oberwerkzeug die Tragschicht ausreagiert. Dabei verbindet sich die Tragschicht mit der Außenschicht.In a further advantageous embodiment of the manufacturing method according to the invention, the preformed outer layer is first inserted into a lower tool of the foam mold. Thereafter, a first blank for the base layer is inserted and after closing the mold with a first upper tool, the support layer ausreagiert. In this case, the base layer connects to the outer layer.

Vorzugsweise anschließend wird die Innenwand in ein Oberwerkzeug eingelegt. Ein Rohling für die Dämmschicht wird auf die Tragschicht aufgelegt. Danach wird das Unterwerkzeug mit dem Oberwerkzeug geschlossen und der Dämmschicht-Rohling ausreagiert, wobei sich die Dämmschicht mit der Tragschicht und der Innenwand verbindet. Dabei wird vorzugsweise ein zweites Oberwerkzeug verwendet, das auf den benötigten Raum zur Ausreaktion der Dämmschicht abgestimmt ist.Preferably, the inner wall is then inserted into an upper tool. A blank for the insulating layer is placed on the base layer. Thereafter, the lower tool is closed with the upper tool and the insulating layer blank reacted, wherein the insulating layer connects to the support layer and the inner wall. In this case, a second upper tool is preferably used, which is tuned to the required space for reaction of the insulating layer.

Damit kann das Karosseriebauteil in einem einzigen Unterwerkzeug sukzessive vollständig aufgebaut werden, ohne dass einzelne Schichten zunächst extern miteinander verbunden werden müssten. Für die beiden inneren Schichten werden Materialien verwendet, die eine Verbundhaftung mit den jeweils benachbarten Schichten ermöglichen.Thus, the body component in a single lower tool can be successively built completely without individual layers would first have to be externally connected to each other. For the two inner layers, materials are used which allow a bond with the adjacent layers.

Mit dem vorstehend erläuterten Verfahren lässt sich ein modular verwendbares Karosseriebauteil für ein Kraftfahrzeug herstellen. Es ergibt sich damit als weitere Lösung der obengenannten Aufgabe ein Karosseriebauteil, insbesondere Fahrzeugdach, in Sandwich-Bauweise mit folgendem Schichtaufbau von außen nach innen: einer Außenschicht in Form eines Metallblechs oder einer Kunststofffolie, einer darunterliegenden Tragschicht aus einem Schaummaterial, einer unter dieser liegenden Dämmschicht aus einem weiteren Schaummaterial mit geringerer Dichte, und einer Innenschicht als Wandverkleidung des Fahrzeuginnenraums, bei dem alle benachbarten Schichten ausschließlich durch Verbundhaftung unmittelbar aneinander befestigt sind.With the method explained above, a modular body component for a motor vehicle can be produced. This results in a further solution of the above object, a body component, in particular vehicle roof, in sandwich construction with the following layer structure from outside to inside: an outer layer in the form of a metal sheet or a plastic film, an underlying support layer of a foam material, an underlying this insulating layer from a further foam material with a lower density, and an inner layer as wall cladding of the vehicle interior, in which all adjacent layers are fastened directly to one another exclusively by composite adhesion.

Insbesondere ist hierbei vor allem auch die Innenschicht durch Anschäumen an der Dämmschicht befestigt.In particular, in this case, in particular, the inner layer is attached by foaming to the insulating layer.

Gemäß einer vorteilhaften Ausgestaltung des Karosseriebauteils weist die Tragschicht biegesteifigkeitserhöhende Elemente auf. Die Tragschicht kann so im Prinzip die mechanischen Anforderungen des gesamten Sandwichs aufnehmen.According to an advantageous embodiment of the body component, the support layer on bending stiffness increasing elements. The base layer can thus absorb in principle the mechanical requirements of the entire sandwich.

Sie kann beispielsweise als LFI-PU-Schaumschicht (LFI: Long-fibre-injection; PU: Polyurethan) oder als ein Sandwich aus PU-Schaum mit Wabenstruktur ausgebildet sein.It may be formed, for example, as an LFI-PU foam layer (LFI: Long-fiber-injection, PU: polyurethane) or as a sandwich of honeycomb-shaped PU foam.

Der Dämmschicht kommt die Aufgabe der Schalldämmung zu. Sie ist deswegen weicher als die Tragschicht. Vorzugsweise enthält die Dämmschicht keine oder nur einem geringen Anteil an Glasfasern. Sie gibt überdies der Innenwand, welche vorwiegend unter optischen Gesichtspunkten gestaltet wird, eine gute Haptik.The insulating layer has the task of soundproofing. It is therefore softer than the base course. Preferably, the insulating layer contains no or only a small proportion of glass fibers. It also gives the inner wall, which is designed primarily from an optical point of view, a good feel.

Gemäß einer bevorzugten Ausgestaltung besteht die Dämmschicht aus einem akustischen Dämmstoff, insbesondere einem akustisch dämmenden PU-Schaum.According to a preferred embodiment, the insulating layer consists of an acoustic insulating material, in particular an acoustically insulating PU foam.

Nachfolgend wird die Erfindung nun anhand eines in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiels näher erläutert. Die Zeichnung zeigt in:The invention will now be explained in more detail with reference to an embodiment shown in the drawing. The drawing shows in:

1 eine Schnittansicht durch ein Ausführungsbeispiel eines Karosseriebauteils mit erfindungsgemäßem Schichtaufbau, und in den 1 a sectional view through an embodiment of a body component with inventive layer structure, and in the

2 bis 7 eine schematische Darstellung der Abfolge des Fertigungsprozesses zur Herstellung des Schichtaufbaus in 1. 2 to 7 a schematic representation of the sequence of the manufacturing process for producing the layer structure in 1 ,

1 zeigt ein Karosseriebauteil in Sandwich-Bauweise mit vierschichtigem Aufbau. Das Karosseriebauteil integriert dabei sowohl die Außenwand des Fahrzeugs als auch eine zur Fahrgastzelle weisende Innenwand mit deren Wandverkleidung. 1 shows a body component in sandwich construction with four-layer construction. The body component integrates both the outer wall of the vehicle and an inner wall facing the passenger compartment with its wall cladding.

Prinzipiell kann das Karosseriebauteil für beliebige, zur Fahrgastzelle weisende Wandbereiche eingesetzt werden. Es eignet sich jedoch insbesondere für großflächige Abschnitte wie beispielsweise das Fahrzeugdach. Dieses kann als Modul ausgebildet werden, das dann in die Karosserie eingebaut wird.In principle, the body component can be used for any, pointing to the passenger compartment wall areas. However, it is particularly suitable for large sections such as the vehicle roof. This can be as a module be formed, which is then installed in the body.

Die Sandwichstruktur des Karosseriebauteils umfasst von außen nach innen eine Außenschicht 1, eine darunterliegende Tragschicht 2, eine unter dieser liegende Dämmschicht 3 sowie eine Innenschicht 4 als Wandverkleidung des Fahrzeuginnenraums.The sandwich structure of the body component comprises an outer layer from outside to inside 1 , an underlying base course 2 , a layer of insulation underneath 3 as well as an inner layer 4 as a wall cladding of the vehicle interior.

Jede dieser Schichten übernimmt dabei eigene Aufgaben.Each of these layers assumes its own tasks.

Die Außenschicht 1 dient im Wesentlichen dazu, eine in Wagenfarbe eingefärbte Class-A-Oberfläche zu erzeugen. Sie ist daher vorzugsweise als dünnes Metallblech ausgebildet, worunter hier auch Metallfolien verstanden werden. Insbesondere kann die Außenschicht 1 aus einer tiefgezogenen, eingefärbten Coextrusionsfolie oder einem Coilcoated Aluminiumblech oder Stahlblech bestehen oder eine Folie aus einem geeigneten Kunststoff sein.The outer layer 1 essentially serves to create a car color colored Class A surface. It is therefore preferably formed as a thin sheet metal, which is understood here as metal foils. In particular, the outer layer 1 consist of a deep-drawn, colored coextrusion film or a coil-coated aluminum sheet or steel sheet or be a film of a suitable plastic.

Die eigentliche Festigkeit der Sandwichstruktur wird durch die nicht-metallische Tragschicht 2 bewirkt, welche unter den Schichten 1 bis 4 die größte Steifigkeit aufweist.The actual strength of the sandwich structure is due to the non-metallic support layer 2 causes, which among the layers 1 to 4 having the highest rigidity.

Zu diesem Zweck kann die Tragschicht 2 durch Versteifungselemente verstärkt werden, die beispielsweise in diese eingebettet sind. Denkbar sind hier sowohl lose Fasern, insbesondere Glasfasern, als auch Fasergewebe. Im Hinblick auf einen einfachen Fertigungsprozeß ist die Tragschicht 2 hier beispielhaft als LFI-PU-Schaumsystem ausgebildet. Alternativ oder ergänzend kann auch ein Sandwich aus PU-Schaum (Polyurethan-Schaum) mit einer Wabenstruktur verwendet werden. Dabei können alle solchen Materialien verwendet werden, die mit der metallischen Außenschicht 1 eine Verbundhaftung eingehen und sich aufschäumen lassen.For this purpose, the base layer 2 be reinforced by stiffening elements, which are embedded for example in this. Conceivable here are both loose fibers, in particular glass fibers, as well as fiber fabric. With regard to a simple manufacturing process is the base layer 2 here exemplified as LFI PU foam system. Alternatively or additionally, a sandwich of PU foam (polyurethane foam) can be used with a honeycomb structure. In this case, all such materials can be used, with the metallic outer layer 1 bond and foam.

Der Dämmschicht 3 kommt hingegen die Aufgabe zu, den Schall des Sandwichs zu absorbieren und gleichzeitig dem Dekor, d. h. der Innenschicht 4 eine gute Haptik zu verleihen. Sie ist ebenfalls als PU-Schaumschicht ausgebildet. Während jedoch für die Tragschicht 2 bevorzugt ein Hartschaummaterial zum Einsatz kommt, wird für die Dämmschicht 3 ein Weichschaummaterial verwendet. Jedenfalls weist die Dämmschicht 3 eine geringere Dichte und eine geringere Steifigkeit als die Tragschicht 2 auf. Sie enthält überdies keine oder nur einen geringen Anteil an Fasermaterial. Auch ist die aus einem akustischen Dämmstoff bestehende Dämmschicht 3 hinsichtlich ihrer Materialeigenschaften so gewählt, daß diese sowohl mit der Tragschicht 2 als auch mit der Innenwand 4 beim Ausreagieren während der Endmontage eine Verbundhaftung eingeht.The insulating layer 3 On the other hand, the task is to absorb the sound of the sandwich and at the same time the decor, ie the inner layer 4 to give a good feel. It is also designed as a PU foam layer. However, while for the base course 2 preferably a rigid foam material is used, is for the insulating layer 3 used a soft foam material. Anyway, the insulating layer points 3 a lower density and a lower rigidity than the base layer 2 on. It also contains no or only a small proportion of fiber material. Also, the existing of an acoustic insulation insulating layer 3 in terms of their material properties chosen so that this both with the base layer 2 as well as with the inner wall 4 when reacting during final assembly a composite adhesion is received.

Die Innenschicht 4 dient als Wandverkleidung und wird daher im Wesentlichen unter Gesichtspunkten einer angenehmen Gestaltung des Fahrzeuginnenraums gewählt. Bei einem Fahrzeugdach dient diese als Ersatz für den üblichen Dachhimmel. Zu Einsatz gelangen bevorzugt textile Materialien.The inner layer 4 serves as a wall cladding and is therefore chosen essentially in terms of a pleasant design of the vehicle interior. In a vehicle roof this serves as a replacement for the usual headliner. Textile materials are preferably used.

Die Herstellung einer solchen Vierschicht-Sandwichstruktur wird nun anhand der 2 bis 7 näher erläutert. Kennzeichnend für das Herstellungsverfahren ist, dass die einzelnen Schichten 1 bis 4 nacheinander in einem Unterwerkzeug 5 einer Schäumform aufgebaut werden, und zwar beginnend mit der in das Unterwerkzeug 5 eingelegten Außenschicht 1. Die jeweils benachbarten Schichten 1 bis 4 werden dann durch Ausreaktion der beiden inneren Schichten 2 und 3 miteinander verbunden.The production of such a four-layer sandwich structure will now be described with reference to FIGS 2 to 7 explained in more detail. Characteristic of the manufacturing process is that the individual layers 1 to 4 successively in a lower tool 5 a foam mold are constructed, starting with the in the lower tool 5 inserted outer layer 1 , The adjacent layers 1 to 4 are then by reaction of the two inner layers 2 and 3 connected with each other.

2 zeigt in diesem Zusammenhang das Unterwerkzeug 5 der Schäumform. In dieses wird das zuvor durch Tiefziehen einer Folie oder eines Bleches vorgeformte Außenteil 1 eingelegt, so dass dessen Rückseite bzw. Innenseite nach oben weist. 2 shows in this context the lower tool 5 the foaming mold. In this is the previously preformed by deep drawing a foil or sheet outer part 1 inserted so that its rear side or inner side facing upward.

Auf die Außenschicht 1 wird dann ein Tragschicht-Rohling abgelegt, wie dies in 3 zu erkennen ist.On the outer layer 1 Then a base layer blank is deposited, as in 3 can be seen.

Anschließend wird, wie in 4 dargestellt, die Schäumform mit einem ersten Oberwerkzeug 6 geschlossen. Nach dem Schließen reagiert das Polyurethan der Tragschicht 2 aus. Über das Oberwerkzeug 6 kann dabei eine Formgebung der Tragschicht 2 erfolgen. So ist es beispielsweise möglich, dickere und dünnere Tragschichtabschnitte entsprechend den auftretenden Belastungen vorzusehen. Insbesondere ist es auch möglich, durch Schichtdickenunterschiede eine rippenartige Struktur oder Gitterstruktur zu erzeugen. Eine weitere Verstärkung erfolgt durch in den Tragschichten-Rohling eingebettete Versteifungselemente, die eine wabenartige oder gitterförmige Struktur aufweisen können. Beim Schließen der Form wird berücksichtigt, dass sich der ausreagierende Rohling ausdehnt.Subsequently, as in 4 represented, the foaming mold with a first upper tool 6 closed. After closing, the polyurethane reacts with the base layer 2 out. About the upper tool 6 may be a shape of the base layer 2 respectively. For example, it is possible to provide thicker and thinner support layer sections in accordance with the loads occurring. In particular, it is also possible to produce a rib-like structure or lattice structure by layer thickness differences. A further reinforcement is effected by stiffening elements embedded in the base layer blank, which may have a honeycomb-like or latticed structure. When closing the mold is taken into account that the ausreagierende blank expands.

Nach Beendigung dieses Vorgangs wird in das Oberwerkzeug die Innenschicht 4 eingelegt. Anstelle des ersten Oberwerkzeugs 6 kommt hier vorzugsweise ein zweites Oberwerkzeug 7 zum Einsatz (vgl. 5).After completion of this process, the upper layer becomes the inner layer 4 inserted. Instead of the first upper tool 6 Here comes preferably a second upper tool 7 used (cf. 5 ).

In einem weiteren Schritt, der in 6 dargestellt ist, wird nun der Dämmschicht-Rohling auf die bereits ausreagierte Tragschicht 2 in der Schäumform aufgelegt.In a further step, the in 6 is shown, now the insulating layer blank on the already reacted support layer 2 placed in the foaming mold.

Anschließend erfolgt das in 7 dargestellte Ausreagieren der Dämmschicht 3, bei dem sich diese gleichzeitig mit der Innenschicht 4 und der Tragschicht 2 verbindet. Zu diesem Zweck fährt entweder das erste Oberwerkzeug 6 wieder zu, schließt jedoch nicht so tief ab, um einen Hohlraum für die Ausdehnung der Dämmschicht 3 bereitzustellen, oder aber es wird das zweite Oberwerkzeug 7 verwendet, bei dessen Gestaltung der verbleibende Hohlraum für die Dämmschicht 3 bereits berücksichtigt ist.Subsequently, the in 7 illustrated Ausreagieren the insulating layer 3 in which these are simultaneously with the inner layer 4 and the base layer 2 combines. Either the first upper tool moves for this purpose 6 closed again, but does not close so deep to a cavity for the expansion of the insulating layer 3 or it will be the second upper tool 7 used in the design of the remaining cavity for the insulating layer 3 already considered.

Nach dem Ausreagieren wird das nunmehr fertige Karosseriebauteil entformt. Durch eine entsprechende Konturierung der Schäumform wie auch der Oberwerkzeuge kann dieses bereits seine Einbauform aufweisen. Es ist jedoch auch möglich, durch eine Bearbeitung beispielsweise der Ränder nach der Formgebung noch Anbindungsstellen für die Karosserie zu schaffen.After reacting the now finished body component is removed from the mold. By a corresponding contouring of the foam mold as well as the upper tools this may already have its installation form. However, it is also possible to create by machining, for example, the edges after shaping nor connection points for the body.

Bei dem in 7 schematisch dargestellten Karosseriebauteil reicht die Außenschicht 1 bis an die Innenschicht 4 heran und ummantelt so seitlich die dazwischen angeordnete Tragschicht 2 und Dämmschicht 3. Dies ist jedoch nicht zwingend. Denkbar ist vielmehr auch, das Karosseriebauteil gegebenenfalls ohne eine solche seitliche Ummantelung als Füllung in einem Rahmen zu verwenden.At the in 7 schematically illustrated body part extends the outer layer 1 to the inner layer 4 approach and coated so laterally between the arranged support layer 2 and insulating layer 3 , However, this is not mandatory. Rather, it is also conceivable, if necessary, to use the body component without such a lateral sheathing as a filling in a frame.

Das vorstehend erläuterte Karosseriebauteil zeichnet sich durch eine besonders günstige Handhabung bei der Fertigung aus. Es weist darüber hinaus eine hohe Steifigkeit sowie gute Schalldämmungseigenschaften auf.The above-described body component is characterized by a particularly favorable handling during production. It also has a high rigidity and good sound insulation properties.

Zudem lässt sich bei einer Verwendung als Fahrzeugdach der für dieses benötigte Raum sehr gering gehalten.In addition, when used as a vehicle roof, the space required for this can be kept very low.

Die Erfindung ist jedoch nicht auf das vorstehend erläuterte Ausführungsbeispiel eines Karosseriebauteils samt zugehörigem Herstellungsverfahren beschränkt, sondern umfasst vielmehr sämtliche in den Patentansprüchen angegebenen Karosseriebauteile und Herstellungsverfahren.However, the invention is not limited to the above-described embodiment of a body component including associated production method, but rather includes all specified in the claims body parts and manufacturing processes.

BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS

11: Außenschichtouter layer
22: Tragschichtbase course
33: Dämmschichtdamp course
44: Innenschichtinner layer
55: Unterwerkzeuglower tool
66: erstes Oberwerkzeugfirst upper tool
77: zweites Oberwerkzeugsecond upper tool
PUPU: Polyurethanpolyurethane
LFILFI: Long-fibre-injection (Langfasereinspritzung)Long-fiber injection (long-fiber injection)

Claims

Method for producing a body component, in particular a vehicle roof, in sandwich construction with the following layer structure from outside to inside: an outer layer ( 1 ) in the form of a metal sheet or a plastic film, - an underlying support layer ( 2 ) of a foam material, - a layer of insulation underneath ( 3 ) of a further foam material with lower density, and - an inner layer ( 4 ) as a wall lining of the vehicle interior, wherein the base layer ( 2 ) not with the inner layer ( 4 ) comes into contact; characterized in that the individual layers ( 1 . 2 . 3 . 4 ) successively in a lower tool ( 5 ) of a foam mold starting with the in the lower tool ( 5 ) inserted outer layer ( 1 ) and by reaction of the two inner layers ( 2 . 3 ).

A method according to claim 1, characterized in that in a first step, the base layer ( 2 ) to the outer layer ( 1 ) is foamed.

A method according to claim 1 or 2, characterized in that in a second step, the insulating layer ( 3 ) simultaneously to the base layer ( 2 ) and the inner layer ( 4 ) is foamed.

Method according to one of claims 1 to 3, characterized in that the preformed outer layer ( 1 ) into a lower tool ( 5 ) of the foam mold is inserted, then a first blank for the support layer ( 2 ) and after closing the mold with a first upper tool ( 6 ) the base layer ( 2 ) is reacted, whereby this with the outer layer ( 1 ) connects.

Method according to one of claims 1 to 4, characterized in that the inner wall in an upper tool ( 6 ; 7 ), a blank for the insulating layer ( 3 ) on the base layer ( 2 ), then the lower tool ( 5 ) with the upper tool ( 6 . 7 ) and the insulating layer blank is reacted, whereby the insulating layer ( 3 ) with the base layer ( 2 ) and the inner layer ( 4 ) connects.

Body component manufactured in a method according to one of the preceding claims.

Body component according to claim 6, characterized in that the base layer ( 2 ) has flexural stiffness enhancing elements.

Body component according to claim 6 or 7, characterized in that the base layer ( 2 ) is an LFI-PU foam layer.

Bodywork component according to one of claims 6 to 8, characterized in that the support layer ( 2 ) is a sandwich of honeycomb PU foam.

Body component according to one of claims 6 to 9, characterized in that the insulating layer ( 3 ) is glass fiber free.

Body component according to one of claims 6 to 10, characterized in that the insulating layer ( 3 ) consists of an acoustic insulation material, in particular an acoustically insulating PU foam.