Radhausauskleidung eines Kraftfahrzeuges und Verfahren zu ihrer Herstellung
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung einer Radhausauskleidung eines Kraftfahrzeugs, wobei eine Faservliesmatte, die wärmeaktivierbare, thermoplastische Bestandteile aufweist, zwischen ein Oberwerkzeug und ein Unterwerkzeug, die jeweils eine Formkontur aufweisen, eingelegt und unter Aufbringung von Druck umgeformt wird. Darüber hinaus betrifft die Erfindung eine entsprechend hergestellte Radhausauskleidung für ein Kraftfahrzeug.
Bei einem Kraftfahrzeug werden die Radkästen auf ihrer äußeren, dem Rad zugewandten Seite mit einer Auskleidung, der sogenannten Radhausauskleidung oder -schale versehen. Darüber hinaus wird insbesondere bei den Hinterrädern eines Kraftfahrzeugs auch auf der inneren, dem Fahrzeuginnenraum zugewandten Seite des Radkastens und/oder des Kofferraums eine entsprechende Auskleidung angeordnet. Die Erfindung bezieht sich sowohl auf eine innere als auch auf eine äußere Radhausauskleidung der genannten Art.
Eine Radhausauskleidung soll verschiedene Funktionen erfüllen. Einerseits ist es wesentlich, dass die Radhausauskleidung die Laufgeräusche des Rades und die Resonanzschwingungen im Radkasten dämpft und dadurch die Geräuschbelastung
im Fahrzeuginnenraum reduziert. Andererseits soll die Radhausauskleidung die Fahrzeugkarosserie und, deren empfindliche Korrosionsschutzschicht vor dem Einschlagen von Steinchen oder Partikeln schützen, die durch die Rotation des Fahrzeugrades aufgewirbelt werden. Darüber hinaus können die aerodynamischen Verhältnisse des Fahrzeuges im Radbereich mittels der Radhausauskleidung verbessert werden.
Eine Radhausauskleidung besitzt die grundsätzliche Form ei- ner in zwei räumlichen Richtungen gebogenen Schale, die sich über einen ümfangsbereich von ca. 180° erstreckt. Während die Radhausauskleidung früher üblicherweise als Kunststoff-Spritzgussteil hergestellt wurde, ist es seit einiger Zeit auch bekannt, die Radhausauskleidung aus einer Fa- servliesmatte, die mit einem wärmeaktivierbaren Bindemittel getränkte Natur- und/oder Kunststofffasern enthalten kann, in einer Formpresse unter Einwirkung von Druck umzuformen. Eine entsprechende, aus einer Faservliesmatte hergestellte Radhausauskleidung besitzt gegenüber einer spritzgegossenen Radhausauskleidung verbesserte akustische Eigenschaften und ein geringeres Gewicht. .
Eine Radhausauskleidung der genannten Art wird hergestellt, indem eine vorgefertigte Faservliesmatte, die wärmeakti- vierbare, thermoplastische Bestandteile aufweist, zwischen ein Oberwerkzeug und ein Unterwerkzeug gelegt wird, die jeweils eine der Form' der fertigen Radhausauskleidung entsprechende Formkontur besitzen. Die Faservliesmatte kann vorgewärmt sein und/oder in der Form erwärmt werden, wo- durch die thermoplastischen Bestandteile der Faservliesmatte aufgeschmolzen werden. Die Werkzeuge werden geschlossen, wodurch die Faservliesmatte zu der gewünschten Konfiguration umgeformt wird. Nach dem Abkühlen ist die Radhausauskleidung in gewünschter Form mechanisch verfestigt.
Da die Radhausauskleidung ein relativ großvolumiges, räumlich verwinkeltes Bauteil ist, uss die Faservliesmatte ausreichend dimensioniert sein, um ein Nachfließen von Ma- terial in die Randbereiche der Radhausauskleidung während des Formprozesses sicherzustellen und um zu gewährleisten, dass die Radhausauskleidung auch in ihren stark ausgezogenen Bereichen insbesondere im Mittelabschnitt der Radhausauskleidung eine ausreichende Wandstärke und somit Flächen- gewicht besitzt. Es hat sich gezeigt, dass der Materialverbrauch bei der Herstellung einer Radhausauskleidung aus einer Faservliesmatte aufgrund der großen Verformungstiefe relativ groß ist und dass von der Faservliesmatte eine relativ große Menge als Abfall bzw. Randverschnitt weggewor- fen oder entsorgt werden muss.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zu schaffen, mit dem bei der Herstellung einer Radhausauskleidung ein verbesserter Materialeinsatz gegeben ist. Darüber hinaus soll eine Radhausauskleidung geschaffen werden, die sich in einfacher und kostengünstiger Weise herstellen lässt .
Hinsichtlich des Verfahrens wird die oben genannte Aufgabe dadurch gelöst, dass aus einer oder mehreren Faservliesmatten mehrere Einzelteile der Radhausauskleidung hergestellt werden, die dann in -einem nachfolgenden Verfahrensschritt vorzugsweise unlösbar zusammengefügt werden.
Die Erfindung geht von der Grundüberlegung aus, die großen Umformwege bzw. Verformungstiefen bei dem Formprozess der Radhausauskleidung zu verringern, indem die Radhausauskleidung nicht aus einem einzelnen Stück gefertigt, sondern in zwei oder mehrere Einzelteile unterteilt wird. Die Einzel- teile lassen sich jeweils mit wesentlich verringerten Um-
formwegen herstellen, so dass die Größe der Faservliesmatte und deren Dicke besser an die Notwendigkeiten der fertigen Radhausauskleidung angepasst sein können, wodurch sich insgesamt eine wesentliche Materialeinsparung ergibt. Die Ein- zelteile werden in einem nachfolgenden Verfahrensschritt zu der endgültigen Form der Radhausauskleidung zusammengefügt, wobei insbesondere eine unlösbare Verbindung gewählt wird. Die Verbindung der Einzelteile kann mittels Kleben, Schweißen oder Nieten erfolgen. Nach dem Zusammenfügen der Ein- zelteile zu der Radhausauskleidung entspricht diese hinsichtlich ihrer Funktionen der vorbekannten, einteiligen Radhausauskleidung, jedoch ist die erfindungsgemäße Radhausauskleidung mit geringerem Materialeinsatz und besserer Materialausnutzung hergestellt.
In einer möglichen Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, dass die Einzelteile separa't vorgefertigt und dann zusammengefügt werden. Damit ist insbesondere der Vorteil verbunden, dass die die Einzelteile bildenden Faservlies- matten aus unterschiedlichen Materialien bestehen können, so dass die zusammengesetzte Radhausauskleidung abschnittsweise an bestimmte Anforderungen im Hinblick auf Geräuschdämpfung, Widerstandsfähigkeit gegen auftreffende Steine und Partikel oder verringertes Wasseraufnahmevermögen ange- passt werden kann.
In besonders bevorzugter Ausgestaltung der Erfindung ist jedoch vorgesehen, dass die Einzelteile aus einer einzelnen bzw. der gleichen Faservliesmatte in einem einzelnen Um- förmvorgang hergestellt werden, so dass eine schnelle und kostengünstige Herstellung der Einzelteile gewährleistet ist. Die in dem gemeinsamen Umformvorgang hergestellten Einzelteile werden dann in genannter Weise unlösbar zu der fertigen Radhausauskleidung zusammengefügt.
Die Faservliesmatte bzw. Faservliesmatten können mehrlagig aufgebaut sein und insbesondere aus verschiedenen Faservlieslagen und/oder Schaumstofflagen bestehen.
Statt die Einzelteile als vollständig voneinander getrennte und somit unabhängig voneinander handhabbare Teile auszugestalten, kann in bevorzugter Ausgestaltung der Erfindung vorgesehen sein, dass die Einzelteile über einem Steg mit- einander verbunden sind. Der Steg, der vorzugsweise als
Scharniergelenk dient, stellt sicher, dass die Einzelteile für das spätere Zusammenfügen bereits eine vorbestimmte Relativposition einnehmen, wodurch der Zusammenbau der Radhausauskleidung aus den Einzelteilen vereinfacht ist. Zu- sätzlich ergibt sich eine weitere Materialersparnis, da bei der zusammengebauten Radhausauskleidung der Überlappungsbereich der Einzelteile im Bereich des Stegs entfällt.
Insbesondere ist vorgesehen, dass der Steg im Scheitelbe- reich der Radhausauskleidung angeordnet ist.
In einer speziellen Ausführung der Erfindung ist vorgesehen, dass die Radhausauskleidung aus zwei etwa gleich großen Einzelteilen zusammengesetzt wird. Die Radhausausklei- düng besitzt üblicherweise die Form eines nach oben gewölbten Bogens mit nach unten öffnendem U- oder L-Querschnitt . Der Trenn- bzw. Fügebereich der Radhausauskleidung, an dem die Einzelteile zu dem Gesamt-Bauteil zusammengesetzt werden, sollte sich dann im Scheitelbereich der Bogenform der Radhausauskleidung befinden.
An der aus den Einzelteilen zusammengesetzten Radhausauskleidung kann zumindest ein weiteres Bauteil angebracht werden, das aus einem gegenüber den Einzelteilen unter-
schiedlichen Material besteht. Dieses weitere Bauteil kann insbesondere mittels Spritzgießen hergestellt werden.
Hinsichtlich der Radhausauskleidung, die aus mehreren, un- lösbar zusammengefügten Einzelteilen besteht, wird die oben genannte Aufgabe dadurch gelöst, dass die Einzelteile aus einer unter Aufbringung von Druck umgeformten Faservliesmatte bestehen, die wärmeaktivierbare, thermoplastische Bestandteile aufweist. Weitere Merkmale der Radhausausklei- düng sind der vorgenannten Beschreibung des Verfahrens zu entnehmen. Zusätzlich dazu kann die Faservliesmatte mehrlagig aufgebaut sein kann. Insbesondere besitzt sie einen Sandwich-Aufbau, wobei die mittlere Schicht von einer Faserschicht oder einem Schaumkern gebildet sein kann und mit äußeren, verstärkenden Faserschichten belegt ist.
Weitere Einzelheiten und Merkmale der Erfindung sind aus der folgenden Beschreibung eines Ausführungsbeispiels unter Bezugnahme auf die Zeichnung ersichtlich. Es zeigen:
Figur 1 eine Vorderansicht einer erfindungsgemäßen Radhausauskleidung,
Figur 2 den Schnitt II-II in Fig. 1,
Figur 3 ein Formwerkzeug zur Herstellung der Einzelteile der Radhausauskleidung gemäß Fig. 1 vor dem Formvorgang,
Figur 4 eine Aufsicht auf eine Faservliesmatte zur
Herstellung der Radhausauskleidung gemäß Fig. 1,
Figur 5 eine Vorderansicht einer alternativen Aus- gestaltung der erfindungsgemäßen Radhaus-
auskleidung,
Figur 6 den Schnitt VI-VI in Fig. 5,
Figur 7 ein Formwerkzeug zur Herstellung der Einzelteile der Radhausauskleidung gemäß Fig. 5 vor dem Formvorgang und
Figur 8 eine Aufsicht auf eine Faservliesmatte zur Herstellung der Radhausauskleidung gemäß
Fig. 5.
In den Fig. 1 und 2 ist eine Radhausauskleidung 10 dargestellt, die in üblicher Weise eine nach oben gewölbte Bo- genform mit einem nach unten öffnenden U- bzw. L-Quer- schnitt besitzt. Wie Fig. 1 zeigt, ist die Radhausauskleidung 10 aus zwei Einzelteilen 10.1 und 10.2 zusammengesetzt, die im Scheitelbereich der Radhausauskleidung 10 an einer Fügestelle 11 unlösbar miteinander verbunden sind. Die Fügestelle 11 verläuft somit quer zur Längserstreckung der Radhausauskleidung 10 bzw. des entsprechenden Bogens.
Anhand der Fig. 3 und 4 wird die Herstellung der Radhausauskleidung 10 dargestellt. In einer Formpresse 12 ist ein Unterwerkzeug 15 vorgesehen, das eine konvexe Formkontur 16 aufweist, die die Formgebung auf der Innenseite der Einzelteile 10.1 und 10.2- bestimmt .
Oberhalb des Unterwerkzeugs 15 ist ein Oberwerkzeug 13 an- geordnet, das eine konkave Formkontur 14 aufweist, die die Formgebung auf der Außen- und Oberseite der Einzelteile 10.1 und 10.2 bestimmt. Wenn das Oberwerkzeug 13 und das Uhterwerkzeug 15 zusammengefahren sind, ist zwischen den Formkonturen 14 und 16 ein die Formgebung der Einzelteile 10.1 und 10.2 bestimmender Formhohlraum gebildet.
Bei der Herstellung der Einzelteile 10.1 und 10.2 wird zwischen dem Oberwerkzeug 13 und dem Unterwerkzeug 15 ein Spannrahmen 17 angeordnet, in dem eine vorgefertigte flä- chige Faservliesmatte 18 gehalten ist (siehe Fig. 4) . Dabei ist vorgesehen, dass die Faservliesmatte 18 in erwärmtem Zustand (ca. 140°C bis 190°C) zwischen die Werkzeuge 13 und 15 eingelegt wird, wobei das Bindemittel und/oder die thermoplastische Fasern bereits aktiviert sind. Beim Schließen der Werkzeuge 13 und 15 wird die Faservliesmatte 18 in dem Formhohlraum mit Druck beaufschlagt und umgeformt. Die Werkzeuge 13 und 15 können zumindest abschnittsweise gekühlt oder unter Umgebungstemperatur gehalten oder auch gering temperiert (ca. 40°C bis 50°C) sein. Nach dem Öffnen der Formpresse 12 kühlen die aus der Faservliesmatte 18 gebildeten Einzelteile 10.1 und 10.2 der Radhausauskleidung weiter ab und werden durch Stanzen oder Beschneiden konfektioniert und anschließend an der Fügestelle 11 miteinander verklebt oder verschweißt. Damit ist die Radhaus- auskleidung 10 fertig.
In Fig. 4 sind diejenigen Flächenbereiche 18.1 und 18.2 der Faservliesmatte 18 eingezeichnet, die letztendlich zur Formung der Einzelteile 10.1 und 10.2 der Radhausauskleidung 10 dienen. Aus Fig. 4 ist ersichtlich, dass der Randüberstand und somit der bei der Herstellung der Radhausauskleidung 10 entstehende- Abfall relativ gering ist.
Die Fig. 5 bis 8 zeigen eine Weiterbildung der erfindungs- gemäßen Radhausauskleidung 10 gemäß den Fig. 1 bis 4. Die Radhausauskleidung 10 gemäß den Fig. 5 bis 8 unterscheidet sich von dem vorgenannten Ausführungsbeispiel einer Radhausauskleidung lediglich dadurch, dass die Einzelteile 10.1 und 10.2 in den Werkzeugen 13 und 15 nicht als völlig voneinander getrennte Teile ausgebildet werden, sondern
über einen Steg 19 verbunden sind, der im Scheitelbereich der Radhausauskleidung 10 angeordnet ist und ein Scharniergelenk bildet. Auf diese Weise sind die Einzelteile 10.1 und 10.2 relativ zueinander vorpositioniert, wodurch das spätere Zusammenführen zu der Radhausauskleidung 10 vereinfacht ist.
Alle anderen Merkmale hinsichtlich der Radhausauskleidung sowie des Verfahrens zu ihrer Herstellung entsprechen dem vorgenannten Ausführungsbeispiel.