DE3811427A1 - Verbindungsanordnung von karosserieteilen - Google Patents

Verbindungsanordnung von karosserieteilen

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Description

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Verbindungs­ anordnung von Karosserieteilen von Kraftfahrzeugen sowie auf ein Verfahren zur Herstellung einer derartigen Verbin­ dungsanordnung.
Aufgrund der steigenden Sicherheitsanforderungen im Kraft­ fahrzeugbau werden die Karosserien von Kraftfahrzeugen heut­ zutage praktisch durchwegs mit einer starr ausgelegten Fahr­ gastzelle ausgelegt, an welche sowohl vorne als auch hinten stark verformbare Knautschzonen angesetzt sind. Die unter­ schiedlichen Festigkeitsanforderungen bedingen jedoch den Einsatz von Metallblechen unterschiedlicher Wandstärke, was zur Folge hat, daß die Karosserien von Kraftfahrzeugen aus verschiedenen Baugruppen zusammengesetzt werden, was eine gegenseitige Verschweißung der getrennt hergestellten Bau­ gruppen erforderlich macht.
Eine derartige Verschweißung der unterschiedlichen Baugrup­ pen erweist sich jedoch insoweit etwas problematisch, als dies die Verwendung gleichartiger Werkstoffe erforderlich macht, während zudem im Bereich der Schweißverbindungen zwi­ schen den einzelnen Baugruppen Dimensions- und Werkstoffver­ änderungen in Kauf genommen werden müssen.
Es ist demzufolge Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Verbindungsanordnung zu schaffen, mit der auch im Fall der Verwendung unterschiedlicher Werkstoffe eine zufriedenstel­ lende Verbindung verschiedener Karosserieteile untereinander herstellbar ist, ohne daß dabei die beim Schweißen auftreten­ den Dimensions- und Werkstoffveränderungen in Kauf genommen werden müssen.
Erfindungsgemäß wird dies dadurch erreicht, daß im Bereich der zu verbindenden Karosserieteile Schlitze vorgesehen sind, in die nach dem Zusammensetzen und Gegeneinanderfixieren der Karosserieteile ein aushärtbarer, pastöser Klebstoff unter Bildung einer flächigen Klebeverbindung einpreßbar ist.
Um zu gewährleisten, daß die zu verklebenden Flächen während des Einpreßvorgangs des pastösen Klebstoffes restlos mit dem­ selben in Berührung gelangen, erweist es sich als zweckmäßig, wenn nach dem Zusammenfügen flächige Längskanäle gebildet sind, von welchen die einen Enden dem Einpressen von pastösem Klebstoff dienen, während die anderen Enden Klebstoffaus­ trittsöffnungen bilden.
Um die Haftfähigkeit zwischen dem Klebstoff und den zu ver­ klebenden Flächen zu verbessern, erweist es sich weiter als vorteilhaft, wenn die Hauptflächen der flächigen Längskanäle geriffelte Oberflächen aufweisen.
Wenn die zu verbindenden Flächen Riffelungen aufweisen, welche sich in der Anlage kreuzen, so werden alle Kreuzungspunkte zu Abstandshaltern, während das Raster der Riffelungen die Klebstoffkanäle bildet. Diese Anordnung schließt ein Zuquetschen der Klebstoffkanäle durch Spannvorrichtungen oder Heftniete aus.
Um ein seitliches Austreten des eingepreßten Klebstoffes aus den flächigen Längskanälen zu verhindern, erweist es sich weiter als zweckmäßig, wenn die Seitenflächen der flächigen Längskanäle durch vorspringende Stege der zu verbindenden Karosserieteile oder eingelegte, selbstklebende Schaumstoff­ dichtungen gebildet sind.
Um eine zufriedenstellende Strömungsfähigkeit des pastösen Klebstoffes innerhalb der flächigen Längskanäle zu gewähr­ leisten, ist es weiter vorteilhaft, wenn die Dicke der Längs­ kanäle durch Abstandshalter, beispielsweise in Form vorsprin­ gender Warzen, festgelegt ist.
Um zu vermeiden, daß die zu verbindenden Karosserieteile sich nach dem Zusammensetzen und vor dem Aushärten des pastösen Klebstoffes gegeneinander verschieben können, er­ weist es sich weiter als zweckmäßig, wenn im Bereich der zu verbindenden Karosserieteile zusätzlich Bohrungen vorge­ sehen sind, die vor der Verklebung eine provisorische Ver­ bindung der Karosserieteile mittels Fixiernieten oder der­ gleichen gestatten.
Im Fall einer Verbindung von Kastenprofilabschnitten ist es weiter vorteilhaft, wenn die Endbereiche der zu verbinden­ den Kastenträgerabschnitte derart ausgelegt sind, daß beim Zusammenfügen der Kastenträgerabschnitte jeweils zwei neben­ einanderliegende, flächige Längskanäle gebildet werden, von welchen der eine flächige Längskanal um die obere Hälfte des Kastenträgers herumführt, während der andere flächige Längs­ kanal die untere Hälfte des Kastenträgers umspannt.
Ein Verfahren zur Herstellung einer Verbindungsanordnung ge­ mäß der Erfindung ist hingegen dadurch gekennzeichnet, daß die einzelnen Karosserieteile bzw. Baugruppen in den ver­ schiedenen Montagestationen zu einer einheitlichen Karosse­ riestruktur zusammengesetzt werden, wobei die einzelnen Karosserieteile bzw. Baugruppen untereinander mittels Spann­ einrichtungen, Schrauben, Clipsen, Klammern, Nieten, Klebe­ bändern und/oder Haftschweißpunkten positionsmäßig proviso­ risch miteinander verbunden werden, und daß innerhalb einer Klebestation, vorzugsweise unter Einsatz eines entsprechenden Roboters, pastöser Klebstoff in Klebeschlitze eingedrückt wird, die im Bereich der Verbindungsstellen zwischen den zu verbindenden Karosserieteilen bzw. Baugruppen vorgesehen sind, wodurch nach dem Aushärten des pastösen Klebstoffes eine einstückige Karosseriestruktur gebildet wird.
Die Erfindung soll nunmehr anhand von Ausführungsbeispielen näher erläutert und beschrieben werden, wobei auf die beige­ fügte Zeichnung Bezug genommen ist. Es zeigen:
Fig. 1 bis 4 verschiedene Verfahrensschritte bei der Her­ stellung einer ersten Ausführungsform der Verbindungsanordnung gemäß der Erfindung; und
Fig. 5 bis 8 verschiedene Verfahrensschritte bei der Her­ stellung einer zweiten Ausführungsform der erfindungsgemäßen Verbindungsanordnung.
Die Fig. 1 bis 4 zeigen eine erste Ausführungsform der erfin­ dungsgemäßen Verbindungsanordnung, bei welcher zwei Kasten­ trägerabschnitte 1 und 2, welche Teile von nicht dargestell­ ten Karosserieteilen bzw. Baugruppen eines Kraftfahrzeugs sind, unter Einsatz einer Klebeverbindung miteinander verbun­ den werden. Zur Herstellung dieser Klebeverbindung weisen die beiden Kastenträgerabschnitte 1 und 2 stufenförmige Endberei­ che 3 und 4 auf, die derart ausgelegt sind, daß nach dem Zusammenfügen der beiden Kastenträgerabschnitte 1 und 2 nebeneinander zwei flächige Längskanäle 5 und 6 gebildet werden, wobei der eine Längskanal 5 entlang der oberen Häfte des herzustellenden Kastenträgers 7 geführt ist, während der danebenliegende Längskanal 6 die untere Hälfte des Kasten­ trägers 7 umläuft. Die Hauptflächen dieser beiden Längskanäle 5 und 6 sind dabei mit einer Längsriffelung 8 versehen, wo­ durch im Hinblick auf eine Verbesserung der herzustellenden Klebeverbindung eine Oberflächenvergrößerung der zu verkle­ benden Flächen zustande kommt. Zur Seite hin werden die ge­ bildeten Längskanäle 5 und 6 durch flache Stege 9 begrenzt, die ein Austreten des einzuführenden Klebstoffes in seitli­ cher Richtung verhindern. Diese Stege 9 können dabei bei­ spielsweise durch stehengelassene Gußränder oder besondere Oberflächenbearbeitung der stufenförmigen Endbereiche 3, 4 der Kastenträgerabschnitte 1 und 2 hergestellt werden. Durch die Höhe der Stege 9 wird im übrigen die Dicke der vorzuse­ henden Längskanäle 5, 6 festgelegt, die im Hinblick auf das vorzunehmende Einführen von Klebstoff einen bestimmten Wert nicht unterschreiten darf. Die Enden der flächigen Längs­ kanäle gehen schließlich noch in entsprechende Schlitze 10 und 11 über, die beim Zusammensetzen der beiden Kastenträ­ gerabschnitte 1 und 2 seitlich an dem zusammengesetzten Kastenträger 7 auftreten. Die auf der einen Seite des Kasten­ trägers 7 auftretenden Schlitze 10 größerer Breite dienen dabei zum Einführen des Klebstoffes, während die auf der anderen Seite auftretenden Schlitze 11 einen Klebstoffaus­ tritt gestatten, wodurch eine Anzeige gegeben wird, daß eine vollständige Füllung des jeweiligen Längskanals 5 bzw. 6 mit Klebstoff stattgefunden hat.
Die Herstellung der gewünschten Klebeverbindung zwischen den beiden Kastenträgerabschnitten 1 und 2 soll im folgenden be­ schrieben werden. Die beiden Kastenträgerabschnitte 1 und 2 werden zuerst in der gewünschten Weise zusammengesetzt, wobei die stufenförmigen Endbereiche 3 und 4 ineinander geschoben werden, so daß auf diese Weise die gewünschten flächigen Längskanäle 5 und 6 zustande kommen. Die beiden Kastenträger­ abschnitte 1 und 2 werden dann mit Hilfe einer nicht darge­ stellten Spannvorrichtung zusammengehalten, so daß auf diese Weise die beiden Kastenträgerabschnitte 1 und 2 provisorisch zusammengehalten werden, was einen Weitertransport des herzu­ stellenden Kraftfahrzeugs entlang des Montagebandes erlaubt.
Nachdem die verschiedenen Karosserieteile bzw. Baugruppen entlang der jeweiligen Fertigungsstraße zusammengesetzt und provisorisch miteinander verbunden worden sind, gelangt die auf diese Weise zusammengesetzte Fahrzeugkarosserie in eine Klebestation, in der unter Einsatz eines entsprechenden Roboters pastöser, aushärtbarer Klebstoff 12 unter Einsatz einer flach ausgebildeten Injektionsdüse 13 durch die ent­ sprechenden Einführschlitze 10 in die flächigen Längskanäle 5, 6 eingedrückt wird, wobei der Eindrückvorgang des pastö­ sen Klebstoffes 12 erst dann beendet ist, wenn entsprechend Fig. 3 entlang der Schlitze 11 ein gewisser Klebstoffaus­ tritt zustande kommt. Der Klebstoff 12 wird in der Folge zum Aushärten gebracht, so daß auf diese Weise entsprechend Fig. 4 Klebeverbindungen 14, 15 zustande kommen, aufgrund welcher die beiden Kastenträgerabschnitte 1 und 2 unter Bildung eines Kastenträgers 7 fest miteinander verbunden sind.
In Fig. 3 und 4 sind die zu verbindenden Trägerabschnitte 1 und 2 teilweise als Halbträger dargestellt. Es ist jedoch einleuchtend, daß die jeweilige Konfiguration der zu verbin­ denden Trägerabschnitte in beliebiger Weise ausgebildet sein kann.
Die in den Fig. 5 bis 8 dargestellte zweite Ausführungsform der erfindungsgemäßen Verbindungsanordnung unterscheidet sich gegenüber der in den Fig. 1 bis 4 dargestellten Ausführungs­ form dahingehend, daß die seitliche Begrenzung durch das Zusammenfügen der stufenförmigen Abschnitte 3′, 4′ der Kastenträgerabschnitte 1′, 2′ mit Hilfe von eingelegten, selbstklebenden Schaumstoffdichtungen 16 vorgenommen wird, wodurch größere Toleranzabweichungen bei der Herstellung der stufenförmigen Endbereiche 3′, 4′ überbrückt werden können. Die Einstellung der jeweiligen Dicke der flächigen Längs­ kanäle 5′, 6′ wird in diesem Fall mit Hilfe von Warzen 17 erreicht, die auf eine der Hauptflächen des Längskanals 6′ aufgesetzt werden. Die provisorische Verbindung der beiden Kastenträgerabschnitte 1′, 2′ wird schließlich noch in die­ sem Fall mit Hilfe einer Fixierniet 18 erreicht, die im Be­ reich des flächigen Längskanals 5′ durch eine entsprechende Bohrung 17 des Kastenträgerabschnittes 2′ geführt ist, so daß auf diese Weise der Einsatz besonderer Spannvorrichtun­ gen entfällt. Ansonsten entspricht die Herstellung der Ver­ bindungsanordnung zwischen den beiden Kastenträgerabschnitten 1′, 2′ weitgehend der in Fig. 1 bis 4 dargestellten Verbin­ dungsanordnung der ersten Ausführungsform.
Anstelle von Spannvorrichtungen, so wie sie in Verbindung mit der Ausführungsform der Fig. 1 bis 4 verwendet werden, oder Fixiernieten 18, so wie sie bei der Ausführungsform der Fig. 5 bis 8 zum Einsatz gelangen, kann im Rahmen der vorliegenden Erfindung eine provisorische Verbindung der zu verbindenden Teile ebenfalls mit Hilfe von Schrauben, Clipsen, Klanmern, Klebebändern, Haftschweißpunken und der­ gleichen hergestellt werden. Eine weitere Verbesserung er­ gibt sich weiter durch die Möglichkeit, die im Bereich der Hauptflächen der flächigen Längskanäle 5, 6 vorgesehenen Riffelungen 8 kreuzweise auszulegen, so daß auf diese Weise mit Hilfe sich kreuzender Riffelungen gleichzeitig eine Ein­ stellung der Dicke der zur Verklebung gelangten Längskanäle erfolgt.
Die erfindungsgemäße Verbindungsanordnung schafft die Mög­ lichkeit, daß im Rahmen einer Fließbandfertigung nur in einer einzigen Klebestation Klebstoff bereitgestellt werden muß, der beispielsweise unter Einsatz eines Roboters in die verschiedenen Einführschlitze der vorgesehenen Längskanäle für die Verklebung eingeführt wird, so daß im Bereich der einzelnen Montagestationen kein Klebstoff bereitgestellt werden muß. Das Einführen des Klebstoffes kann weiter im Rahmen der Erfindung in sehr gesteuerter Weise vorgenommen werden, wodurch das Auftreten ungewünschter Verschmutzungen verhindert wird.

Claims (9)

1. Verbindungsanordnung von Karosserieteilen von Kraftfahr­ zeugen, dadurch gekennzeichnet, daß im Bereich der zu verbin­ denden Karosserieteile Schlitze (10, 11) vorgesehen sind, in die nach dem Zusammensetzen und Gegeneinanderfixieren der Karosserieteile (1, 2) ein aushärtbarer, pastöser Klebstoff (12) unter Bildung einer flächigen Klebeverbindung (14, 15) einpreßbar ist.
2. Verbindungsanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die zu verbindenden Karosserieteile (1, 2) derart ausgebildet sind, daß nach dem Zusammenfügen flächige Längskanäle (5, 6) gebildet sind, von welchen die einen Enden (10) dem Einpressen von pastösem Klebstoff (12) dienen, wäh­ rend die anderen Enden (11) Klebstoffaustrittsöffnungen bilden.
3. Verbindungsanordnung nach Anspruch 2, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Hauptflächen der flächigen Längskanäle (1, 2) geriffelte Oberflächen (8) aufweisen.
4. Verbindungsanordnung nach Anspruch 3, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Riffelungen (8) der Hauptflächen der flächigen Längskanäle (1, 2) einander kreuzend ausgelegt sind.
5. Verbindungsanordnung nach einem der Ansprüche 2 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Seitenflächen der flächigen Längskanäle (1, 2) durch vorspringende Stege (9) der zu ver­ bindenden Karosserieteile (1, 2) oder eingelegte, selbstkle­ bende Schaumstoffdichtungen (16) gebildet sind.
6. Verbindungsanordnung nach einem der Ansprüche 2 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Dicke der Längskanäle (1, 2) durch Abstandshalter, beispielsweise in Form vorspringender Warzen (17), festgelegt ist.
7. Verbindungsanordnung nach einem der Ansprüche 2 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß im Bereich der zu verbindenden Karosserieteile (1, 2) zusätzlich Bohrungen (19) vorgesehen sind, die vor der Verklebung eine provisorische Verbindung der Karosserieteile (1, 2) mittels Fixiernieten (18) oder dergleichen gestatten.
8. Verbindungsanordnung nach einem der Ansprüche 2 bis 7 zur Verbindung von Karosserieteilen mit Kastenträgern, da­ durch gekennzeichnet, daß die Endbereiche (3, 4) der zu ver­ bindenden Kastenträgerabschnitte (1, 2) derart ausgelegt sind, daß beim Zusammenfügen der Kastenträgerabschnitte (1, 2) jeweils zwei nebeneinanderliegende, flächige Längskanäle (5, 6) gebildet werden, von welchen der eine flächige Längs­ kanal (5) um die obere Hälfte des Kastenträgers (7) herum­ führt, während der andere flächige Längskanal (6) die untere Hälfte des Kastenträgers (7) umspannt.
9. Verfahren zur Herstellung einer Verbindungsanordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet,
  • - daß die einzelnen Karosserieteile bzw. Baugruppen in den verschiedenen Montagestationen zu einer einheitlichen Karosseriestruktur zusammengesetzt werden, wobei die ein­ zelnen Karosserieteile bzw. Baugruppen untereinander mit­ tels Spanneinrichtungen, Schrauben, Clipsen, Klammern, Nieten, Klebebändern und/oder Haftschweißpunkten posi­ tionsmäßig provisorisch miteinander verbunden werden,
  • - und daß innerhalb einer Klebestation, vorzugsweise unter Einsatz eines entsprechenden Roboters, pastöser Klebstoff in Klebeschlitze eingedrückt wird, die im Bereich der Ver­ bindungsstellen zwischen den zu verbindenden Karosserie­ teilen bzw. Baugruppen vorgesehen sind, wodurch nach dem Aushärten des pastösen Klebstoffes eine einstückige Karos­ seriestruktur gebildet wird.
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