DE3732581A1 - Festes abnehmbares pkw-kunststoff-dach - Google Patents
Festes abnehmbares pkw-kunststoff-dachInfo
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Description
Die Erfindung bezieht sich auf ein festes abnehmbares PKW-Dach
(Hardtop) aus Kunststoff.
Hardtops werden aus Kunststoff oder Metall hergestellt. Sie
dienen insbesondere dazu, Cabriolets zu verschließen, wenn es
die Witterung insbesondere in den Wintermonaten nicht zuläßt,
das faltbare Spannverdeckdach zu öffnen, um sich des
Frischluftvergnügens zu erfreuen, das ein Cabriolet bei
geöffnetem Dach bietet. Während dieser Zeit bietet ein Hardtop
gegenüber einem geschlossenen faltbaren Spannverdeckdach jedoch
wenigstens den Komfort einer Limousine vor allem im Hinblick auf
die Akustik und den Wärmedurchgang.
Da ein Hardtop aus Metall, beispielsweise Stahl, ein Gewicht von
50 kg und mehr aufweist und damit zu erheblichen Problemen bei
der Montage und Demontage führt, ist man dazu übergegangen,
Hardtops aus Duroplast-Verbundstrukturen herzustellen.
Eine solche Struktur kann z. B. aus einer wabenförmigen
Papier-Kernschicht mit einer glasfaserverstärkten
Duroplast-Schicht auf beiden Seiten und einer Textilfolie auf
der Außenseite sowie einem Textilhimmel an der Innenseite des
Hardtops bestehen.
Durch die Textilfolie an der Außenseite wird das technoide
Aussehen des PKW jedoch erheblich beeinträchtigt. Wird die
Textilfolie aber weggelassen, läßt die Oberflächenqualität zu
wünschen übrig. D. h. die wabenförmige Kernschicht zeichnet sich
ab oder es tritt eine Oberflächenunruhe in Form von Kurz- und
Langwelligkeiten auf. Dies macht eine aufwendige Nachbearbeitung
der Oberfläche durch Schleifen, Polieren usw. erforderlich,
bevor die Außenseite lackiert und ihr damit ein technoides
Aussehen verliehen werden kann. Auch ist die Herstellung einer
solchen Duroplast-Verbundstruktur relativ aufwendig und mit
Delaminierungsproblemen verbunden.
Aufgabe der Erfindung ist es, ein relativ leichtes Hardtop zu
schaffen, das bei einwandfreier Oberflächenqualität dem Benutzer
ein Gefühl vermittelt, das dem des offenen Fahrens im Cabriolet
nahekommt.
Dies wird erfindungsgemäß dadurch erreicht, daß das Hardtop aus
einem transparenten thermoplastischen Kunststoff-Formteil
besteht. Als Kunststoff wird vorzugsweise Acrylglas, also ein
Polymethacrylsäureester (PMMA) oder Polycarbonat (PC) verwendet.
Da diese Stoffe praktisch glasklar sind, vermittelt das
erfindungsgemäße Hardtop dem Benutzer eines Cabriolets oder
einer mit dem erfindungsgemäßen Hardtop versehenen Limousine
zumindest optisch das Gefühl des offenen Fahrens, wobei jedoch
zugleich ein Wind- und Wetterschutz sowie die Akustik und der
Wärmedurchgang einer Limousine sichergestellt werden. Das
Gewicht des erfindungsgemäßen Hardtops beläuft sich je nach
Größe und Dicke auf beispielsweise 20 bis 35 kg, so daß eine
unproblematische Montage oder Demontage auch bei einer
unergonomischen Körperhaltung gewährleistet ist.
Die Herstellung des erfindungsgemäßen transparenten Hardtops aus
thermoplastischem Kunststoff erfordert Verfahren, die zu einem
weitgehend spannungsfreien Formteil führen, da sonst die
Transparenz durch Schlieren und andere durch Spannungen
verursachte optische Fehler beeinträchtigt wird.
Demgemäß wird das transparente, thermoplastische Kunststoff-
Formteil des erfindungsgemäßen Hardtops vorzugsweise entweder
durch Warmverformung einer entsprechenden Kunststoff-Platte oder
durch Spritzgießen hergestellt, wobei zur Vermeidung von
Spannungen von Bedeutung ist, daß die zum Warmverformen
verwendete Form auf eine Temperatur knapp unter dem Glaspunkt
des Kunststoff, erwärmt wird, d. h. vorzugsweise auf eine
Temperatur, die höchstens 30°C unter dem Glaspunkt des
Kunststoffs liegt. Hingegen ist es beim Spritzgießen im Hinblick
auf ein spannungsfreies Kunststoff-Formteil erforderlich, das
Formteil in der Form sehr langsam erkalten zu lassen, d. h. mit
einer Abkühlgeschwindigkeit von weniger als 1°C/min.
Die Warmverformung kann dabei durch Tiefziehen erfolgen oder
durch Positivverformung oder Negativverformung durch Vakuum.
Zum Tiefziehen wird dabei die Kunststoffplatte, wie üblich,
eingespannt, erwärmt und verformt, worauf das Formteil definiert
abgekühlt und ausgespannt wird.
Auch beim Negativverformungs-Vakuumverfahren wird wie üblich
vorgegangen, also die aufgeheizte Kunststoffplatte auf eine dem
gewünschten Hardtop entsprechende konkave Form gelegt und
aufgeheizt, wobei in der Form vorgesehene Bohrungen das Absaugen
von Luft ermöglichen, so daß die Platte in die Form gezogen
wird. Dabei kann die Kunststoffplatte mechanisch vorgestreckt
werden, bevor die eigentliche Negativverformung erfolgt. Beim
Positivverformungs-Vakuumverfahren wird lediglich anstelle der
konkaven Form ein konvexes Modell verwendet.
D. h. hinsichtlich der Warmverformung unterscheidet sich das
erfindungsgemäße Verfahren vom bekannten Verfahren im
wesentlichen nur dadurch, daß die Form zum Tiefziehen, die
konkave Form zur Vakuum-Negativverformung bzw. das konvexe
Modell zur Vakuum-Positivverformung der Form des PKW-Dachs
entsprechen und diese Form bzw. dieses Modell während der
Verformung auf eine Temperatur knapp unterhalb des Glaspunktes
des Kunststoffs erwärmt wird. Auch ist es zweckmäßig, das
Abkühlen der Form bzw. des Modells mit dem warmverformten
Kunststoff-Formteil langsam, d. h. bei einer Temperatur von
weniger als 1°C/min durchzuführen.
Das erfindungsgemäße, beispielsweise aus PMMA oder PC bestehende
Hardtop ist insbesondere an der Außenseite der Gefahr
ausgesetzt, daß es verkratzt wird. Demgemäß weist es
vorzugsweise an der Außenseite eine kratzfeste Beschichtung auf.
Eine derartige Beschichtung kann z. B. aus Quarz bestehen, aus
Silikon, einer harten Lackschicht oder aus einem amorphen und
damit transparenten Kunststoff mit hohem E-Modul.
Die Quarz-Schicht kann z.B. durch Aufdampfen (z. B. durch CVD)
oder PVD aufgebracht werden. Eine Silikon-Schicht läßt sich
dadurch herstellen, daß ein übliches niedrigmolekulares
Silikon-Vorprodukt, also z. B. ein Silan-Derivat, wie ein
Alkylsilanhalogenid in Form einer Lösung auf das Formteil
aufgetragen, das Lösungsmittel verdampft und das Vorprodukt zum
Silikon polymerisiert wird.
Da sich der Personeninnenraum eines mit dem erfindungsgemäßen
transparenten Hardtop versehenen PKW insbesondere bei starker
Sonneneinstrahlung stark aufheizen kann, wird das transparente
thermoplastische Kunststoff-Formteil vorzugsweise als
Polarisator ausgebildet, d. h. als Filter, aus dem nur
polarisiertes Licht austritt.
Diesem als Polarisator ausgebildetem Hardtop ist dann ein
Analysator zugeordnet, d. h. eine um eine senkrechte Achse
drehbare Kunststoffscheibe, die ebenfalls als Polarisations
filter ausgebildet ist, d. h. aus der ebenfalls nur
polarisiertes Licht austritt.
Wenn die Schwingungsebenen des als Polarisator ausgebildeten
Hardtops und der als Analysator ausgebildeten Scheibe
zusammenfallen, wird eine maximale Lichtmenge durchgelassen,
jedoch das Licht zunehmend gelöscht, wenn die Scheibe um 90°
gedreht wird, d. h. die Schwingungsebene des Analysators
senkrecht auf der des polarisierten Lichts des Polarisators
steht.
Das als Polarisator ausgebildete Kunststoff-Formteil und die als
Analysator ausgebildete Scheibe können dabei aus Kunststoff
platten hergestellt sein, in denen submikroskopische
dichroitische Kristalle geordnet eingelagert sind.
Nachstehend sind Ausführungsformen der Erfindung anhand der
Zeichnung näher erläutert. Darin zeigen:
Fig. 1 die Seitenansicht eines PKW mit einem
erfindungsgemäßen Hardtop;
Fig. 2 eine Seitenansicht des vom PKW abgenommenen Hardtops
nach Fig. 1 in vergrößerter Wiedergabe;
Fig. 3 eine Draufsicht auf das Hardtop gemäß Fig. 1 und 2,
wobei die linke Hälfte ein Hardtop veranschaulicht,
das einen Rahmen und Seitenteile aus einer
Duroplast-Verbundstruktur besitzt, während das in der
linken Hälfte dargestellte Hardtop völlig aus
transparentem thermoplastischem Kunststoff besteht;
und
Fig. 4 eine Draufsicht auf eine weitere Ausführungsform des
erfindungsgemäßen Hardtops.
Gemäß Fig. 1, 2 und der in Fig. 3 rechten Hälfte dargestellten
Ausführungsform besteht das Hardtop eines Cabriolets 1 aus einem
transparenten thermoplastischen Kunststoff-Formteil 2.
Um den unteren Rand des Formteils 2 verläuft eine Dichtung 3,
die ebenfalls weitgehend transparent ausgebildet sein kann und
dazu beispielsweise aus Silikongummi besteht. Mit 4 ist in Fig.
2 eine stilistische Verformung am Seitenabschnitt 5 des Hardtops
bzw. Formteils 2 bezeichnet, welche bei am Cabriolet 1
montiertem Hardtop im Bereich zwischen den Fondsitzen 6 und dem
Kofferraum 7 angeordnet ist, wie aus Fig. 1 ersichtlich.
Die in der linken Hälfte der Fig. 3 dargestellte Ausführungsform
unterscheidet sich von der vorstehend geschilderten, in Fig. 1,
2 und der rechten Hälfte der Fig. 3 dargestellten
Ausführungsform vor allem dadurch, daß sich um das transparente
thermoplastische Kunststoff-Formteil 2′ ein Rahmen 8 erstreckt
und die Seitenabschnitte 5′ des Hardtops nicht durch das
transparente thermoplastische Kunststoff-Formteil 2′ gebildet
werden. D. h. der Rahmen 8 und die Seitenabschnitte 5′ sind aus
einer gepreßten Duroplast-Verbundstruktur aufgebaut, z. B. einer
der eingangs geschilderten Art, d. h. mit einer wabenförmigen
Papier-Kernschicht mit einer faserverstärkten Duroplast-Schicht
auf beiden Seiten und einer Textil- oder Lackschicht auf der
Außenseite und/oder Innenseite.
Die in der linken Hälfte der Fig. 3 dargestellte Ausführungsform
kann ferner eine zwischen den beiden Längsseiten des Rahmens 8
verlaufende Strebe 9 aufweisen, die gestrichelt dargestellt ist.
Ferner kann bei dieser Ausführungsform an den Seitenabschnitten
5′ jeweils ein Glaseinsatz vorgesehen sein, der z. B. die Form
der stylistischen Verformung 4 gemäß Fig. 2 aufweist.
Bei der Ausführungsform nach Fig. 4 ist das Hardtop-Kunststoff-
Formteil 2′′ als Polarisator ausgebildet und mit einer um eine
senkrechte Achse 10 drehbaren transparenten Kunststoffscheibe 11
versehen, die als Analysator dient. Die Scheibe 11 deckt den
mittleren Bereich des Formteils 2′′ ab, d. h. den Teil, in dem
das Formteil 2′′ im wesentlichen plan ausgebildet ist. Durch
Drehen der Scheibe 11 von 0° auf 90° wird das aus dem Formteil
2′′ in den Personeninnenraum des PKW eintretende polarisierte
Licht gelöscht, d. h. die Sonnenstrahlung am Eintritt in den
Personeninnenraum in diesen Bereich gehindert.
Claims (10)
1. Festes abnehmbares PKW-Dach aus Kunststoff, dadurch
gekennzeichnet, daß es aus einem transparenten
thermoplastischen Kunststoff-Formteil (2, 2′, 2′′) oder
einem Verbund-Hartglas-Formteil gebildet ist.
2. PKW-Dach nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der
transparente thermoplastische Kunststoff ein Polymethacryl
säureester oder Polycarbonat ist.
3. PKW-Dach nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet,
daß es einen Rahmen (8) aus einer gepreßten Duroplast-
Verbundstruktur, vorzugsweise mit Metalleinlegern, aufweist.
4. PKW-Dach nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die
gepreßte Thermoplast-Verbundstruktur zusätzlich die beiden
Seitenabschnitte (5′) des Dachs im Bereich zwischen den
Fondsitzen (6) und dem Kofferraum (7) des PKW (1) umfaßt.
5. PKW-Dach nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch
gekennzeichnet, daß zumindest die Außenseite des
Kunststoff-Formteils (2, 2′, 2′′) mit einer kratzfesten
Beschichtung versehen ist.
6. PKW-Dach nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die
kratzfeste Beschichtung aus einer Quarzschicht oder einer
Silikatschicht besteht.
7. PKW-Dach nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch
gekennzeichnet, daß das transparente thermoplastische
Kunststoff-Formteil (2′′) als Polarisator ausgebildet ist
und im mittleren Bereich des Formteils (2′′) eine um eine
senkrechte Achse (10) drehbare transparente Kunststoff
scheibe (11) vorgesehen ist, die als Analysator ausgebildet
ist.
8. Verfahren zur Herstellung eines PKW-Dachs nach einem der
vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß eine
Platte aus transparentem thermoplastischem Kunststoff durch
Warmverformung zu dem Formteil (2, 2′, 2′′) umgeformt wird,
wobei die Form beim Umformen auf eine Temperatur kurz unter
dem Glaspunkt des Kunststoffs erwärmt wird.
9. Verfahren zur Herstellung eines PKW-Dachs nach einem der
Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß das Formteil
(2, 2′, 2′′) aus thermoplastischem Kunststoff
spritzgegossen wird, wobei das gespritzte Formteil in der
Form mit einer Geschwindigkeit von weniger als 1°C/min
abgekühlt wird.
10. Verfahren nach Anspruch 8 oder 9 zur Herstellung eines
PKW-Dachs mit einer kratzfesten Beschichtung nach Anspruch
6, dadurch gekennzeichnet, daß die kratzfeste Beschichtung
durch Aufdampfen von Quarz oder durch Aufbringen eines
niedrigmolekularen Silikonvorproduktes und Polymerisieren
des Vorproduktes zu Silikon hergestellt wird.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE19873732581 DE3732581A1 (de) | 1987-09-28 | 1987-09-28 | Festes abnehmbares pkw-kunststoff-dach |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE19873732581 DE3732581A1 (de) | 1987-09-28 | 1987-09-28 | Festes abnehmbares pkw-kunststoff-dach |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE3732581A1 true DE3732581A1 (de) | 1989-04-06 |
Family
ID=6337016
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE19873732581 Withdrawn DE3732581A1 (de) | 1987-09-28 | 1987-09-28 | Festes abnehmbares pkw-kunststoff-dach |
Country Status (1)
Country | Link |
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DE (1) | DE3732581A1 (de) |
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