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Technisches Gebiet
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Die vorliegende Erfindung betrifft
ein Verfahren zum Befestigen eines selbsttragenden Fahrzeugdaches
auf einer Karosserie eines Kraftfahrzeuges, wie im Oberbegriff von
Anspruch 1 beschrieben.
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Das Befestigungsverfahren nutzt eine
spezielle, selbsttragende Dachkonstruktion des sogenannten Sandwich-Typs,
die es ermöglicht,
ein vollständiges
Dach, das ein inneres und ein äußeres Dach
umfasst, als eine der letzten Komponenten in einer Fertigungsstraße für Kraftfahrzeuge
zu befestigen. Nach ihrer Befestigung bilden Fahrzeugdächer der
Art, die bei dem erfindungsgemäßen Befestigungsverfahren
eingesetzt wird, einen integrierten, tragenden Teil einer Karosserie.
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Hintergrund der Erfindung
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Abnehmbare und wieder anbringbare
Dächer,
beispielsweise solche aus Kunststoff, sogenannte Hardtop-Dächer, sind
bereits bekannt. Solche Dächer
können
in einem fertigen Zustand als eine der letzten Komponenten in einer
Fertigungsstraße
für Kraftfahrzeuge
befestigt werden, sind jedoch nicht dafür ausgelegt, einen in hohem
Maße tragenden
Teil der Karosserie eines Kraftfahrzeuges zu bilden. Dementsprechend
muss/müssen
die Karosserie und/oder das Chassis von Fahrzeugen dieser Art mit zusätzlichen
Verstärkungen
versehen werden, um dies auszugleichen.
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Ebenfalls bekannt sind sogenannte
Faltdächer,
d. h. aufwärts
und abwärts
faltbare Fahrzeugdächer
aus verschiedenen textilen Materialien und/oder Kunststoffen, beispielsweise
für die
Verwendung in Kabrioletts.
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Was Faltdächer anbelangt, ist es denkbar, ein
Faltdach in einem fertigen Zustand vergleichsweise spät in der
Abfolge der Fertigungsstraße
zu befestigen.
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Ein Faltdach bildet jedoch keine
tragende Komponente in der Karosserie des Fahrzeuges. Daher müssen Kabrioletts
ebenfalls mit zusätzlichen Verstärkungen
versehen werden, in ähnlicher
Weise wie dies bei Fahrzeugen mit Hardtop-Dächern
der Fall ist.
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Herkömmliche Kraftfahrzeuge weisen
als gängigsten
Dachtyp Blechdächer
auf, die ein äußeres Dach
aus Blech und ein später
befestigtes, Dämm-
und Dekorationszwecken dienendes inneres Dach umfassen. Diese Art
herkömmliches
Fahrzeugdach bildet einen integrierten, tragenden Teil der Karosserie
eines Kraftfahrzeuges.
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Bei der Herstellung des äußeren Dachteils solcher
herkömmlichen
selbsttragenden Fahrzeugdächer
aus Blech kommen üblicherweise
verschiedene Metallbearbeitungsvorgänge zum Einsatz, beispielsweise
Pressen, Walzen und Schweißen.
Nach der Befestigung des äußeren Dachteils
auf der Karosserie oder dem Verschweißen mit derselben wird das äußere Dach
auf der Seite, die das innere, zum Fahrgastraum hin weisende Dach
bilden soll, in einem oder mehreren Schritten) mit möglichen
Dämm- und
dekorativen Schichten versehen. Das Befestigen des separaten inneren
Daches erfolgt üblicherweise als
einer der letzten Schritte in einer Fertigungsstraße für Kraftfahrzeuge.
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Fahrzeugdächer aus verschiedenen Verbundkunststoffen
oder Schichtkunststoffen sind ebenfalls bekannt. Nach ihrer Befestigung
können solche
bereits bekannten Fahrzeugdächer
zweifellos einen integrierten, tragenden Teil der Karosserie eines
Kraftfahrzeuges bilden. In ähnlicher
Weise wie dies bei Blechdächern
der Fall ist, muss bei den bereits bekannten Fahrzeugdächern vom
Verbund- oder Schichtstofftyp jedoch am Ende der Fertigungsstraße ein separates
inneres Dach befestigt werden.
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Aufgrund des begrenzten Arbeitsraumes kann
die spätere
Befestigung eines separaten inneren Daches als relativ schwierig
und in ergonomischer Hinsicht unbequem empfunden werden, und sie
nimmt darüber
hinaus wichtige Montagezeit in Anspruch.
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Es besteht auch ein gewisses Risiko,
dass Komponenten des Fahrzeuginneren, die früher in der Abfolge der Fertigungsstraße befestigt
wurden, im Zuge der nachfolgenden Befestigung des inneren Daches
beschädigt
oder verschmutzt werden.
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EP
0250 678 umfasst die im Oberbegriff von Anspruch 1 der
vorliegenden Anmeldung genannten Merkmale.
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Zusammenfassung der Erfindung
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Dementsprechend liegt der Erfindung
die Aufgabe zugrunde, ein ergonomisch vorteilhaftes und einfaches
Verfahren zum Befestigen eines selbsttragenden Fahrzeugdaches zu
schaffen, wobei das Dach vollständig
ist, also ein inneres und ein äußeres Dach
umfasst, und so ausgelegt ist, dass es nach seiner Befestigung einen
integrierten tragenden Teil der Karosserie eines Kraftfahrzeuges
bildet.
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Die Aufgabe der Erfindung wird mittels
des selbsttragenden Fahrzeugdaches gelöst, das in Anspruch 1 beschrieben
ist.
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Kurze Beschreibung der
Zeichnungen
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Nachfolgend wird die Erfindung unter
Bezugnahme auf die beigefügten
Zeichnungen näher
beschrieben. Es zeigt:
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1 A
in schematischer Form ein Kraftfahrzeug mit einer dachlosen Karosserie
und ein selbsttragendes Fahrzeugdach, das zwecks seiner Befestigung
auf die Karosserie hinabgelassen wird;
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1 B
in schematischer Form das Kraftfahrzeug aus 1A während
der Befestigung und Fixierung des hinabgelassenen Fahrzeugdaches; und
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1 C
in schematischer Form ein vollständig
montiertes Kraftfahrzeug, auf dem mittels des erfindungsgemäßen Verfahrens
ein selbsttragendes Fahrzeugdach befestigt wurde.
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Detaillierte Beschreibung
bevorzugter Ausführungsformen
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Die beigefügte 1A zeigt ein Fahrzeugdach, das in Richtung
einer Karosserie eines nahezu vollständig montierten Kraftfahrzeuges
hinabgelassen wird. Dabei ist das Fahrzeugdach, das in dem erfindungsgemäßen Verfahren
zum Einsatz kommt, ein vollständiges,
selbsttragendes Fahrzeugdach, das ein äußeres und ein inneres Dach
umfasst, und dafür ausgelegt
ist, nach seiner Befestigung einen integrierten, tragenden Teil
der Struktur zu bilden.
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Nachfolgend wird eine geeignete Materialstruktur
für das
Fahrzeugdach vorgeschlagen, das in dem erfindungsgemäßen Verfahren
eingesetzt wird.
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Eine solche geeignete Materialstruktur
umfasst eine Materialstruktur des sogenannten Sandwich-Typs, die
eine ausreichende Steifigkeit und Festigkeit aufweist, um nach ihrer
Befestigung eine integrierte, tragende Komponente der Karosserie
des Kraftfahrzeuges bilden zu können.
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Von außen nach innen, wenn das Fahrzeugdach
auf einem Kraftfahrzeug befestigt wird, umfasst eine geeignete Materialstruktur
eines Fahrzeugdaches für
die Verwendung in dem erfindungsgemäßen Verfahren eine äußere Deckschicht,
einen Kern, eine innere Deckschicht, eine Dämmschicht und eine dekorative
Schicht.
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Die äußere Deckschicht liefert ein
attraktives (einheitliches und glänzendes) Oberflächen-Finish auf
der nach außen
weisenden Seite (nach oben in 1A),
da die äußere Deckschicht
nach der Befestigung zur Außenseite
des Fahrzeuges hin weist und eine optisch attraktive und schützende Oberfläche liefern
muss, die auch mit guten Ergebnissen anstreichbar oder lackierbar
sein muss, wenn dies wünschenswert
oder notwendig ist. Die äußere Deckschicht
kann beispielsweise aus einem flächigen
sogenannten Schichtstoff bestehen, bei dem zwei äußere Schichten aus 0,2 mm dicker
Aluminiumfolie eine Zwischenschicht aus 0,8 mm starkem Polypropylenfilm
einschließen.
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Die Hauptaufgabe des Kerns besteht
darin, bei niedrigem Gewicht pro Volumeneinheit, d. h. niedriger
Dichte, für
eine hohe Tragfähigkeit
zu sorgen. Darüber
hinaus trägt
der Kern zur Schall- und Wärmedämmfähigkeit
des Fahrzeugdaches bei. Der Kern kann beispielsweise aus einer 10
mm dicken Schicht aus Polymethacrylimid-Schaumstoff bestehen, die
zum Beispiel mit Epoxidkleber des Zweikomponenten-Typs mit der vorstehend
genannten äußeren Deckschicht
verbunden sein kann.
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Die Hauptfunktion der innerhalb des
Kerns befindlichen inneren Deckschicht besteht darin, für hohe Festigkeit
zu sorgen. Zusammen mit der vorstehend genannten äußeren Deckschicht
und dem Kern sollte die innere Deckschicht die vorstehend genannte
Sandwich-Struktur mit hoher Steifigkeit und niedrigem Gewicht liefern,
um dem erfindungsgemäßen Fahrzeugdach
für seinen
Einsatz geeignete Eigenschaften zu verleihen. Die innere Deckschicht
kann beispielsweise aus glasfaserverstärktem flächigen Polypropylen mit einer
Dicke von 0,6 mm bestehen und zum Beispiel über von dem thermoplastischen Polypropylen
ausgehende Thermobindungen mit dem Kern verbunden sein.
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Zusamen bilden die Dämmschicht
und die dekorative Schicht eine Einheit, die hinsichtlich ihrer Funktion
einem herkömmlichen
inneren Dach eines Fahrzeuges entspricht. Die Dämmschicht sorgt für schall-
und wärmedämmende Eigenschaften
sowie eine gewisse Weichheit, während
die Hauptaufgabe der dekorativen Schicht darin besteht, eine dekorative
innere Oberfläche
zu liefern, die vom Inneren des Fahrgastraumes her sichtbar sein
soll.
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Die Dämmschicht kann beispielsweise
aus einer offenzelligen Polyetherschaumstoff-Schicht mit einer Schichtdicke
von etwa 4,0 mm bestehen, während
die dekorative Schicht zum Beispiel von einer Wirkware aus Polyester
gebildet werden kann.
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Eine solche, für die Verwendung in einem Fahrzeugdach
für den
Einsatz in einem erfindungsgemäßen Verfahren
geeignete Materialstruktur kann mit Hilfe von Schichtstoffherstellungs-
und unter Hitzeeinwirkung ablaufenden Pressoder Formgebungsverfahren
hergestellt werden, die an sich bekannt sind.
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Gemäß einer besonders bevorzugten
Ausführungsform
der Erfindung weist die vorstehend genannte äußere Deckschicht bereits zum
Zeitpunkt der Befestigung des selbsttragenden Fahrzeugdaches äußere Oberflächen mit
ausreichendem Oberflächen-Finish
auf, so dass nur ein leichtes Polieren erforderlich ist, bevor das
Kraftfahrzeug vom Montagevorgang weg zum Verkauf transportiert wird.
Ein solcher Poliervorgang kann mit Hilfe von geeigneten, diesem
Zweck dienenden Verfahren erfolgen, die im Zusammenhang mit anderen
zu polierenden äußeren Karosserieteilen
bereits bekannt sind.
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Wie vorstehend ausgeführt, kann
das Fahrzeugdach für
die Verwendung in dem erfindungsgemäßen Verfahren auch mit Hilfe
geeigneter, bereits bekannter Verfahren mit einem bestimmten Oberflächen-Finish
versehen, angestrichen oder lackiert werden, wenn dies notwendig
oder wünschenswert ist.
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Darüber hinaus ist das Fahrzeugdach,
das für
den Einsatz in dem erfindungsgemäßen Verfahren
vorgesehen ist, mit einer Anzahl erster Befestigungspunkte gemäß bereits
bekannten Verfahren versehen.
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Diese ersten Befestigungspunkte 4, 4', 4'' sind in schematischer Form in
der beigefügten 1A dargestellt und dafür vorgesehen,
im Zuge der Montage mit einer entsprechenden Anzahl zweiter Befestigungspunkte 5, 5', 5'' an dem verbleibenden Teil einer
dachlosen Karosserie eines Kraftfahrzeuges verbunden zu werden.
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Die ersten Befestigungspunkte 4, 4', 4'' können beispielsweise durch Verstärkungen
oder vorstehende Laschen für
Schraub- oder Bolzenverbindungsstücke, die in den Kunststoff
eingeführt
werden, oder durch Oberflächen,
die für
eine Verklebung vorbereitet sind, gebildet werden. Die entsprechenden
zweiten Befestigungspunkte 5, 5', 5'' der
Karosserie, die sich in den Dachsäulen befinden, können von
der gleichen Art wie die ersten Befestigungspunkte 4, 4', 4'' des Fahrzeugdaches oder von einer anderen
geeigneten Art gemäß bereits
bekannten Verfahren sein.
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Dementsprechend wird bei dem erfindungsgemäßen Verfahren
ein selbsttragendes Fahrzeugdach der vorstehend beschriebenen Art
auf der Karosserie eines Kraftfahrzeuges 2 angeordnet,
die kein Fahrzeugdach aufweist. In der beschriebenen Ausführungsform
erfolgt dies, wie in 1A gezeigt, mit
Hilfe einer Hebevorrichtung gemäß bereits
bekannten Verfahren.
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Wurde das Fahrzeugdach 1 in
der korrekten Position auf der Karosserie angeordnet, so dass die Positionen
der vorgenannten ersten Befestigungspunkte 4, 4', 4'' und zweiten Befestigungspunkte 5, 5', 5'' einander paarweise entsprechen,
wird die Anzahl erster und zweiter Befestigungspunkte bezogen aufeinander
fixiert, so dass stabile Verbindungen geschaffen werden. Wie sich
aus dem vorstehend Gesagten ergibt, kann dies beispielsweise mit
Hilfe von Bolzen- oder Schraubverbindungsstücken erfolgen, welche die ersten
Befestigungspunkte des Fahrzeugdaches mit den entsprechenden zweiten
Befestigungspunkten der verbleibenden Karosserie verbinden.
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Im Fall von Klebeverbindungen muss
natürlich
ein für
den Zweck geeigneter Klebstoff auf alle ersten und/oder zweiten
Befestigungspunkte aufgetragen werden, bevor das Fahrzeugdach in
seine Endposition gebracht wird. Sowohl der Klebstoff als auch das
Auftrageverfahren können
von jeder geeigneten, bereits bekannten Art sein.
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Die Verwendung anderer Arten von
Befestigungspunkten oder Verbindungen als den hier genannten ist
ebenfalls denkbar, solange zwischen dem Fahrzeugdach und der verbleibenden
Karosserie ausreichend feste und dauerhafte Verbindungen erzielt
werden können.
Beispiele für
solche alternativen Verbindungsverfahren sind Schweißen, die
Aufbringung von Kunststoffen und thermoplastische Verbindungen.
Thermoplastische Verbindungen meinen in diesem Zusammenhang alle
Arten von Verbindungen, die eine) thermoplastisches) Schicht oder
Material umfassen, die/das durch Erhitzung über die Erweichungstemperatur hinaus
in einen Klebezustand gebracht wird, so dass sie/es nach dem Abkühlen eine
Verbindung schafft, deren Bindekraft auf Thermobindungen beruht.
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Hat der Monteur, der in 1 B schematisch dargestellt ist, die paarweise
Verbindung der ersten Verbindungspunkte 4, 4', 4'' und der zweiten Verbindungspunkte 5, 5', 5'' abgeschlossen, erhält man eine
nahezu vollständig
montierte Karosserie mit einem vollständigen, ein äußeres und
ein inneres Dach umfassenden, selbsttragenden Fahrzeugdach.
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Das befestigte selbsttragende Fahrzeugdach
bildet einen integrierten tragenden Teil der Karosserie eines vollständig montierten
Kraftfahrzeuges 2''.
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Das erfindungsgemäße Verfahren liefert ein ergonomisch
vorteilhaftes und einfaches Verfahren zum Befestigen eines tragenden
Fahrzeugdaches auf einem Kraftfahrzeug und ermöglicht darüber hinaus, die Mehrheit aller
Komponenten des Fahrzeuginneren abschließend in dem Fahrzeug zu montieren,
bevor die Befestigung des selbsttragenden Fahrzeugdaches erfolgt.
Dies bringt auch Vorteile bezüglich
der Ergonomie und der räumlichen
Gegebenheiten in den Montageschritten mit sich, die der Befestigung
des Fahrzeugdaches voraus gehen.
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Die vorliegende Erfindung ist keinesfalls
auf das beschränkt,
was im Zusammenhang mit den bevorzugten Ausführungsformen beschrieben wurde oder
in den beigefügten
Zeichnungen gezeigt ist, und der Umfang der Erfindung wird durch
die beigefügten Ansprüche definiert.
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Dementsprechend ist sie mit Ausführungsformen
des erfindungsgemäßen Verfahrens
denkbar, in denen ein oder mehrere Schritte) automatisiert sind,
so dass sie halbautomatisch oder automatisch erfolgen, beispielsweise
unter Verwendung einer Robotervorrichtung.
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Darüber hinaus ist für das in
dem Verfahren eingesetzte Fahrzeugdach eine Anzahl verschiedener
Materialstrukturen denkbar, solange das Fahrzeugdach die Anforderungen,
beispielsweise bezüglich
der Tragfähigkeit
und eines niedrigen Gewichts, erfüllen kann, die durch die Anwendung
gefordert werden und solange das Fahrzeugdach vor seiner Befestigung
in einer vollständigen
Form, d. h. mit äußerem Dach
und innerem Dach, bereitgestellt wird.