WO2015193438A1 - Verfahren zum verbinden einer stabilisatorstange eines kraftfahrzeugs mit elastomerformteilen - Google Patents

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WO2015193438A1
WO2015193438A1 PCT/EP2015/063716 EP2015063716W WO2015193438A1 WO 2015193438 A1 WO2015193438 A1 WO 2015193438A1 EP 2015063716 W EP2015063716 W EP 2015063716W WO 2015193438 A1 WO2015193438 A1 WO 2015193438A1
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moldings
elastomeric
elastomer
motor vehicle
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PCT/EP2015/063716
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Dieter Lechner
Frank Schneider
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ThyssenKrupp Federn und Stabilisatoren GmbH
Thyssenkrupp Ag
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Definitions

  • the present invention relates to a method for connecting a stabilizer bar of a motor vehicle with elastomeric moldings for supporting the stabilizer bar, wherein the elastomeric moldings are adhesively bonded to the stabilizer bar by means of an adhesion process.
  • Stabilizer rods for motor vehicles are used as part of the vehicle chassis and serve as a torsion bar between two opposite wheel suspensions of the motor vehicle. If the wheels of the motor vehicle spring to different degrees, the stabilizer bar is twisted, as a result of which the entry or rebound of the wheels on respective opposite sides is correlated with one another. This improves the driving characteristics of the motor vehicle, in particular a stabilization of the motor vehicle in cornering is improved and the roll behavior of the motor vehicle is reduced.
  • Stabilizer bars are usually curved steel bars with a round cross-section and can be made in one or more parts, the present method relates in particular to a portion of the stabilizer bar, which is made in one piece and thus without interruption and consistently.
  • Stabilizer bars are usually connected via elastomer moldings with the vehicle frame or other components of the motor vehicle. These elastomeric moldings are usually attached by clamping or sliding on the stabilizer bar. These connection forms allow penetration of dirt and moisture during the service life of the motor vehicle, which can lead to increased wear of the bearing and noise.
  • EP 1 048 861 B1 discloses a method for connecting a stabilizer bar of a motor vehicle with elastomer moldings, wherein the elastomer moldings are introduced in a non-vulcanized state in a radial gap between an inner metal sleeve or the stabilizer bar and an outer connection sleeve.
  • the elastomer molding can then be vulcanized with the metal sleeve or the stabilizer bar and with the outer sleeve, with subsequent vulcanization of the elastomer material.
  • a continuous annealing furnace at a temperature of 130 ° C is recommended.
  • a 2-component adhesive system with a primer and a cover is recommended. Disadvantageously, such adhesive systems are expensive and expensive to use.
  • a further disadvantage is that a process for scorching the elastomer molding with a 2-component adhesive system and a subsequent furnace process can be carried out only with a non-coated, in particular a non-painted stabilizer bar.
  • stabilizer bars should first be coated, for example by a powder coating, in order subsequently to apply the elastomer moldings to the stabilizer bar.
  • the heat In a furnace process in which heat must be introduced into the composite system by solid state heat conduction, the heat must penetrate through the coating from the outside into the material of the stabilizer bar.
  • DE 10 201 1 051 209 A1 discloses a method for the mechanical-thermal treatment of a stabilizer bar, which can subsequently be made available, for example, for applying elastomer moldings.
  • the method focuses on a material influence of the stabilizer bar by a solidification jets under elevated temperature, wherein the elevated temperature is to take place by a conductive heating of the stabilizer bar.
  • a conductive heating of the stabilizer bar would not work in the vulcanization and the adhesion of the elastomer molding to the connection sleeve according to the method of EP 1 048 861 B1, since only the stabilizer bar can be heated and is a connection between the elastomer molding and the connection sleeve not possible.
  • no heating of the elastomeric shaped part can take place, which, however, is necessary for the required vulcanization.
  • the object of the invention is the development of a method for simplified connection of a stabilizer bar of a motor vehicle with elastomeric moldings for mounting the stabilizer bar on the motor vehicle.
  • the elastomeric moldings are to be connected by means of a bonding process cohesively with the stabilizer bar.
  • the invention includes the technical teaching that a required for the adhesion heat is supplied by a conductive heating of the stabilizer bar to the bonding process.
  • the inventive method uses a conductive heating of the stabilizer bar for carrying out the bonding process for connecting the elastomer moldings with the stabilizer bar.
  • conductive heating a current is passed through the stabilizer bar, which heats up the stabilizer bar with a corresponding current intensity. It is particularly advantageous that the heating takes place when looking at the cross section of the stabilizer bar from the inside, without, as required for example in a furnace process, the heat from the outside by a coating or a coating must penetrate into the stabilizer bar.
  • the elastomer molded parts are applied to the conductive heating of the stabilizer bar at the appropriate place on this, and the stabilizer bar is heated, the heat passes through solid body heat also in the elastomeric molding, whereby the bonding process is initiated.
  • the cohesive bonding of multiple elastomeric moldings done on a stabilizer bar, and the cohesive bonding process between elastomeric moldings and stabilizer bar the ingress of contaminants between the elastomeric moldings and the stabilizer bar is avoided.
  • the stabilizer bar can be connected via contact points and in particular via their ends with electrical contact means, via which an electric current can be passed through at least part of the stabilizer bar.
  • the heating process can be carried out in a particularly simplifying manner under normal environmental conditions, wherein in particular the insertion of the bulky stabilizer bar is avoided in a correspondingly elaborate furnace.
  • the method according to the invention is applicable to any embodiment of stabilizer bars.
  • active stabilizers are three-part stabilizers, in which two stabilizer halves are connected to each other via an example hydraulic swing motor. Purpose of the swing motor is to rotate the two stabilizer halves relative to each other in different directions. As a result, rolling movements of the motor vehicle occurring during operation can be actively counteracted.
  • the invention can also be applied, but only an elastomeric molding is adhered to a stabilizer half by a current is passed only by this one stabilizer half.
  • Alternate current can be used as a possible current, DC current preferably being used for heating the entire rod cross section of the stabilizer bar.
  • DC current preferably being used for heating the entire rod cross section of the stabilizer bar.
  • the stabilizer bar can be better heated, causing a slower decay of the temperature of the stabilizer bar, so that after only a rather short energizing the detention process by the slower cooling due to the soaking advantageously a Nachellef Stamm for better curing is caused.
  • the elastomer moldings are subjected to a mechanical bias, in particular, a separate clamping element can be provided for each elastomeric molding.
  • a separate clamping element can be provided for each elastomeric molding.
  • the clamping elements By the clamping elements, the substantially sleeve-like elastomer moldings can be acted upon with a radially inwardly directed force and pressed onto the surface of the stabilizer bar, whereby the cohesive bonding process is favored in the conductive heating, since the heat transfer is improved in the elastomer molding.
  • the mechanical bias with the clamping elements can be introduced in the form of clamps in the elastomeric moldings, which can form the same clamps with which the stabilizer bar is attached via the elastomer moldings later on the motor vehicle.
  • the clamps can either border the elastomeric moldings only by clamping or it is implemented a further cohesive bonding process between the clamps and the elastomeric moldings, but does not require heating, such as an adhesive process. It is also conceivable as an advantageous variant that the elastomer molding is injected into the clamp, so that thereby a compound of the elastomer molding with the clamp can already be made.
  • the elastomeric molding and / or the clamp can be designed in one or more parts in each case for the present process.
  • the elastomeric molding may already be used to carry out the process of adhering to the stabilizer bar Composite with the clamping element, ie in particular with the clamp, fed, which further simplifies the process.
  • the stabilizer bar can be supplied to a painting process before the cohesive connection of the elastomer moldings, so that the elastomer moldings are applied to a paint surface.
  • the painting process may include, for example, a powder coating of the stabilizer bar, and the elastomer moldings are applied to the surface of the powder coating via the cohesive bonding process.
  • a 1-component adhesion promoter can be introduced between the stabilizer bar and the elastomer moldings to form the adhesion process, in particular in the case of powder-coated stabilizer bars.
  • a 1-component adhesion promoter, consisting of a cover, is easier to use and less expensive than a 2-component adhesion promoter, consisting of a primer and a cover.
  • the elastomer molded parts can preferably be provided in an already vulcanized state.
  • the contact points during the supply of the stabilizer bar to the process according to the invention may initially be coating-free and have a bare metal surface. If the elastomer molded parts are firmly bonded to the stabilizer bar and the stabilizer bar is cooled again, the ends can then be coated separately, in particular powder-coated.
  • Stabilizer bars with elastomeric moldings applied according to the invention can therefore have a powder coating in the contact points for the electrical contacting, for example in the end regions of a one-piece stabilizer bar, which is different from the rest of the powder coating and / or which, in particular, is not continuous.
  • the heating of the stabilizer bar can be monitored by means of at least one or by means of several pyrometers, which detect the temperature on the surface of the stabilizer bar.
  • a control circuit can be constructed, so that a temperature control can be achieved in the heating of the stabilizer bar, which is controlled by the pyrometer.
  • the control loop can be constructed in such a way that the height and duration of the electric current during the conductive heating of the stabilizer bar is controlled by the measuring signal of the pyrometer (s). In this way, a reproducible heating process is created in series production and it adhesive bonds are achieved with consistent quality and the same properties.
  • the heating process of conductively heating the stabilizer bar may be done in one or more stages, and / or the heat input to the stabilizer bar may be sized to heat to a temperature between 135 ° C and 185 ° C.
  • the required temperature can be regulated via the signals of the pyrometer or pyrometers.
  • the stabilizer bar can be heated substantially uniformly in its length between the two ends, and all elastomer moldings, in particular two pieces, are connected at the same time as a material fit with the stabilizer bar.
  • a 1-component bonding agent can be used, especially if the stabilizer bar has a coating or a powder coating.
  • the elastomer moldings can be fully vulcanized and formed from a fully synthetic material, wherein the elastomer moldings can identify insert elements, for example made of metal or another plastic. With particular advantage, the elastomer moldings can first with the clamps to form the clamping elements can be connected, and the composite of elastomeric molding and clamp can be fed to the method for connecting to the stabilizer bar.
  • Figure 1 is a schematic representation of a stabilizer bar with applied elastomeric moldings for carrying out the method according to the invention
  • Figure 2 shows a stabilizer bar, have been applied to the elastomer moldings.
  • Figure 1 shows a schematic representation of a stabilizer bar 1, which is formed of a metal rod and having corresponding bends.
  • the stabilizer bar 1 has a central portion serving as a torsion portion, and the end portions are bent accordingly.
  • the stabilizer bar 1 is limited in its length over the ends 3, and for the inventive conductive heating of the stabilizer bar 1 3 contact means 4 are attached to the ends. Via the contact means 4, an electric current can be conducted through the stabilizer bar 1 with a current source 6, the contact means 4 being connected to the stabilizer bar 1 at the ends 3, so that the same electrical current flows over the entire length of the stabilizer bar 1.
  • the contacting of the stabilizer bar 1 is shown only by way of example on the ends 3 and it can also contact points on the length of the stabilizer bar 1 are selected, which lie between the ends 3 of the stabilizer bar 1, wherein at least one elastomeric molding 2 must lie between the contact points.
  • the stabilizer bar 1 can, for example, have the same cross-section over its entire length, so that even heating over the entire length of the stabilizer bar 1 results due to a homogeneous current density and two elastomer moldings 2 can advantageously adhere to the stabilizer bar 1 at the same time.
  • Stabilizer bars 1 which have a variable cross-sections and wall thicknesses along their length, can also be conductively heated in the manner according to the invention, wherein only care must be taken that a sufficiently high temperature for the adhesion process is achieved at the bearing points for connecting the elastomer moldings 2.
  • Elastomerformmaschine 2 are arranged, which are enclosed in clamping elements 5 in the form of clamps 5.
  • a radial bias is applied to the elastomeric moldings 2, so that they are pressed onto the outside of the stabilizer bar 1.
  • the outside of the stabilizer bar 1 has a powder coating 7, which also extends through the area on which the elastomer moldings 2 are arranged. Consequently, the elastomeric moldings 2 are applied to the powder coating 7 to be attached to the stabilizer bar 1.
  • the process of adhesion may be based on a so-called addition of the adhesion promoter, a so-called cover, with, for example, a natural rubber of the elastomer molding 2 via a so-called crosslinker.
  • a so-called cover with, for example, a natural rubber of the elastomer molding 2 via a so-called crosslinker.
  • two types of polymer in the cover for example, chlorinated natural rubber and chlorosulfonated polyethylene, can be provided which fit very well with their polarity to the coating surface of the stabilizer bar 1, for example, formed by an epoxy paint. This can lead to a strong physical interaction between the material of the elastomer molding and the bonding agent, so that as a result, an adhesion of the elastomer molding is achieved on the surface of the stabilizer bar, ie a steel material or a paint surface.
  • FIG. 2 shows in a perspective view a stabilizer bar 1 with applied elastomer moldings 2.
  • the ends 3 are shown encircled and may have deviations in the uniformity of the powder coating 7.
  • the cause of the deviation of the powder coating 7 may be that the electric current has been introduced into the stabilizer bar 1 via the ends 3, and the contact means 4 can not be contacted by the powder coating 7 with the steel material of the stabilizer bar 1.
  • the ends 3 can either be freed from the powder coating 7 before the method according to the invention for conductive heating or the powder coating 7 can be applied to the stabilizer bar 1, while the ends 3 remain free of the powder coating 7.
  • the ends 3 can be covered accordingly, so that the powder coating 7 does not take place over the ends 3 away.
  • the ends 3 can be subsequently powder-coated or otherwise coated or painted, which can be observed by a corresponding boundary layer or transition to the finished stabilizer bar 1.
  • the ends 3 can have a different coating than the powder coating 7 over the longitudinal extension of the stabilizer bar 1.

Abstract

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zum Verbinden einer Stabilisatorstange (1) eines Kraftfahrzeugs mit Elastomerformteilen (2) zur Lagerung der Stabilisatorstange (1), wobei die Elastomerformteile (2) mittels eines Haftprozesses stoffschlüssig mit der Stabilisatorstange (1) verbunden werden. Erfindungsgemäß ist vorgesehen, dass eine für die Haftung erforderliche Wärme durch ein konduktives Erwärmen der Stabilisatorstange (1) dem Haftprozess zugeführt wird.

Description

Verfahren zum Verbinden einer Stabilisatorstange eines Kraftfahrzeugs mit Elastomerformteilen
B e s c h r e i b u n g
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zum Verbinden einer Stabilisatorstange eines Kraftfahrzeugs mit Elastomerformteilen zur Lagerung der Stabilisatorstange, wobei die Elastomerformteile mittels eines Haftprozesses stoffschlüssig mit der Stabilisatorstange verbunden werden.
Stabilsatorstangen für Kraftfahrzeuge werden als Bestandteil des Fahrzeugfahrwerkes eingesetzt und dienen als Torsionsstab zwischen zwei gegenüberliegenden Radaufhängungen des Kraftfahrzeugs. Federn die Räder des Kraftfahrzeugs unterschiedlich stark ein, so wird die Stabilisatorstange tordiert, wodurch das Ein- oder Ausfedern der Räder auf jeweils gegenüberliegenden Seiten zueinander korreliert wird. Dadurch verbessern sich die Fahreigenschaften des Kraftfahrzeugs, insbesondere wird eine Stabilisierung des Kraftfahrzeugs in einer Kurvenfahrt verbessert und das Wankverhalten des Kraftfahrzeugs wird reduziert.
Stabilisatorstangen sind meist gebogene Stahlstangen mit rundem Querschnitt und können einteilig oder mehrteilig ausgeführt sein, wobei sich das vorliegende Verfahren insbesondere auf einen Abschnitt der Stabilisatorstange bezieht, der einteilig und damit unterbrechungsfrei und durchgängig ausgeführt ist.
Stabilisatorstangen sind üblicherweise über Elastomerformteile mit dem Fahrzeugrahmen oder weiteren Bauteilen des Kraftfahrzeugs verbunden. Diese Elastomerformteile werden in der Regel klemmend oder gleitend an der Stabilisatorstange befestigt. Diese Anschlussformen ermöglichen ein Eindringen von Schmutz und Feuchtigkeit während der Betriebsdauer des Kraftfahrzeugs, was zu einem erhöhten Verschleiß der Lager sowie zur Geräuschbildung führen kann. STAND DER TECHNIK
Die EP 1 048 861 B1 offenbart ein Verfahren zur Verbindung einer Stabilisatorstange eines Kraftfahrzeugs mit Elastomerformteilen, wobei die Elastomerformteile in einem nicht ausvulkanisierten Zustand in einen radialen Zwischenraum zwischen einer innen liegenden Metallhülse oder der Stabilisatorstange und einer außenliegenden Anschlusshülse eingebracht wird. Dabei kann bereits eine Vorspannung auf das Elastomerformteil aufgebaut werden, die durch ein Übermaß des Elastomerformteils relativ zur Metallhülse bzw. zur Stabilisatorstange und zur außenseitigen Anschlusshülse erreicht wird. Wird anschließend der Verband aus der Metallhülse bzw. der Stabilisatorstange, dem Elastomerformteil und der außen liegenden Anschlusshülse einem Ofenprozess zugeführt, so kann unter anschließender Ausvulkanisierung des Elastomerwerkstoffes eine Verbindung des Elastomerformteils mit der Metallhülse bzw. der Stabilisatorstange und mit der außenseitigen Anschlusshülse erfolgen. Zur Anwendung wird dabei ein Durchlauftemperofen bei einer Temperatur von 130°C empfohlen. Um das Anvulkanisieren des Elastomerformteils an die metallischen Oberflächen der Metallhülse bzw. der Stabilisatorstange und der Anschlusshülse zu erreichen, wird ein 2-Komponenten-Haftsystem mit einem Primer und mit einem Cover empfohlen. Nachteilhafterweise sind derartige Haftsysteme aufwendig und in ihrer Anwendung kostenintensiv.
Ein weiterer Nachteil besteht darin, dass ein Prozess zur Anvulkanisierung des Elastomerformteils mit einem 2-Komponenten-Haftsystem und einem anschließenden Ofenprozess nur mit einer nicht beschichteten, insbesondere einer nicht lackierten Stabilisatorstange erfolgen kann. Häufig sollen Stabilisatorstangen jedoch erst beschichtet werden, beispielsweise durch eine Pulverbeschichtung, um anschließend die Elastomerformteile auf die Stabilisatorstange aufzubringen. Bei einem Ofenprozess, bei dem eine Wärmeeinbringung in das Verbundsystem durch Festkörper-Wärmeleitung erfolgen muss, muss die Wärme durch die Beschichtung von der Außenseite in das Material der Stabilisatorstange eindringen. Dadurch besteht insbesondere der Nachteil einer Schädigung z.B. einer Pulverbeschichtung, und die Aufheizzeiten der Bauteile, also der Anschlusshülse an der Außenseite und des Elastomerformteils selbst sind unterschiedlich, wodurch eine Prozessführung erschwert ist, und ein weiterer Nachteil liegt in einer langen Prozesszeit.
Die DE 10 201 1 051 209 A1 offenbart ein Verfahren zur mechanisch-thermischen Behandlung einer Stabilisatorstange, die anschließend beispielsweise zum Aufbringen von Elastomerformteilen zur Verfügung gestellt werden kann. Dabei konzentriert sich das Verfahren auf eine Werkstoffbeeinflussung der Stabilisatorstange durch ein Verfestigungsstrahlen unter erhöhter Temperatur, wobei die erhöhte Temperatur durch ein konduktives Erwärmen der Stabilisatorstange erfolgen soll. Eine konduktive Erwärmung der Stabilisatorstange würde jedoch bei der Ausvulkanisation und der Anhaftung des Elastomerformteils an die Anschlusshülse gemäß dem Verfahren aus der Druckschrift EP 1 048 861 B1 nicht funktionieren, da lediglich die Stabilisatorstange erwärmt werden kann, und eine Verbindung zwischen dem Elastomerformteil und der Anschlusshülse ist nicht möglich. Zudem kann bei einem konduktiven Erwärmen der Stabilisatorstange keine Durchwärmung des Elastomerformteils erfolgen, die jedoch notwendig ist für das geforderte Ausvulkanisieren.
OFFENBARUNG DER ERFINDUNG
Aufgabe der Erfindung ist die Weiterbildung eines Verfahrens zur vereinfachten Verbindung einer Stabilisatorstange eines Kraftfahrzeugs mit Elastomerformteilen zur Lagerung der Stabilisatorstange am Kraftfahrzeug. Dabei sollen die Elastomerformteile mittels eines Haftprozesses stoffschlüssig mit der Stabilisatorstange verbunden werden.
Diese Aufgabe wird ausgehend von einem Verfahren gemäß dem Oberbegriff des Anspruches 1 mit den kennzeichnenden Merkmalen gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind in den abhängigen Ansprüchen angegeben.
Die Erfindung schließt die technische Lehre ein, dass eine für die Haftung erforderliche Wärme durch ein konduktives Erwärmen der Stabilisatorstange dem Haftprozess zugeführt wird. Das erfindungsgemäße Verfahren bedient sich einer konduktiven Erwärmung der Stabilisatorstange zur Ausführung des Haftprozesses zur Verbindung der Elastomerformteile mit der Stabilisatorstange. Beim konduktiven Erwärmen wird durch die Stabilisatorstange ein Strom geleitet, wodurch sich bei entsprechender Stromstärke die Stabilisatorstange erwärmt. Besonders vorteilhaft ist dabei, dass die Erwärmung bei Betrachtung des Querschnittes der Stabilisatorstange von innen heraus erfolgt, ohne dass, wie beispielsweise in einem Ofenprozess erforderlich, die Wärme von der Außenseite durch eine Beschichtung bzw. eine Lackierung in die Stabilisatorstange eindringen muss. Beim erfindungsgemäßen Verfahren werden die Elastomerformteile vor dem konduktiven Erwärmen der Stabilisatorstange an entsprechender Stelle an dieser aufgebracht, und wird die Stabilisatorstange erwärmt, so gelangt die Wärme durch Festkörperwärmeleitung auch in das Elastomerformteil, wodurch der Haftprozess eingeleitet wird. Auf diese Weise kann ohne einen aufwendigen Ofenprozess das stoffschlüssige Verbinden mehrerer Elastomerformteile an einer Stabilisatorstange erfolgen, und durch den stoffschlüssigen Haftprozess zwischen Elastomerformteilen und Stabilisatorstange wird das Eindringen von Verunreinigungen zwischen den Elastomerformteilen und der Stabilisatorstange vermieden.
Die Stabilisatorstange kann über Kontaktstellen und insbesondere über ihre Enden mit elektrischen Kontaktmitteln verbunden werden, über die ein elektrischer Strom durch wenigstens einen Teil der Stabilisatorstange geleitet werden kann. Der Erwärmungsprozess kann besonders vereinfachend unter normalen Umgebungsbedingungen erfolgen, wobei insbesondere das Einlegen der sperrigen Stabilisatorstange in einen entsprechend aufwendig ausgeführten Ofen vermieden wird.
Grundsätzlich ist das erfindungsgemäße Verfahren für jede Ausführungsform von Stabilisatorstangen anwendbar. Beispielsweise gibt es neben einteiligen, durchgehenden Stabilisatorstangen auch sogenannte aktive Stabilisatoren. Das sind dreigeteilte Stabilisatoren, bei denen zwei Stabilisatorhälften über einen beispielsweise hydraulischen Schwenkmotor miteinander verbunden sind. Zweck des Schwenkmotors ist es, die beiden Stabilisatorhälften relativ zueinander in unterschiedliche Richtungen zu verdrehen. Dadurch kann im Betrieb auftretenden Wankbewegungen des Kraftfahrzeugs aktiv entgegengewirkt werden. Bei solchen aktiven Stabilisatorstangen kann die Erfindung auch angewendet werden, wobei jedoch nur ein Elastomerformteil an eine Stabilisatorhälfte angehaftet wird, indem auch nur durch diese eine Stabilisatorhälfte ein Strom geleitet wird.
Als möglicher Strom kann Wechselstrom verwendet werden, wobei für eine Durchwärmung des gesamten Stangenquerschnittes der Stabilisatorstange bevorzugt Gleichstrom verwendet werden kann. Insbesondere bei einer nicht nur oberflächennahen Erwärmung kann die Stabilisatorstange besser durchwärmt werden, was ein langsameres Abklingen der Temperatur der Stabilisatorstange bewirkt, sodass nach nur einer eher kürzeren Bestromungsdauer der Haftprozess durch das langsamere Abkühlen aufgrund der Durchwärmung mit Vorteil ein Nachwärmeffekt zur besseren Aushärtung hervorgerufen wird.
Die Elastomerformteile werden mit einer mechanischen Vorspannung beaufschlagt, insbesondere kann für jedes Elastomerformteil ein separates Spannelement vorgesehen werden. Durch die Spannelemente können die im Wesentlichen hülsenartigen Elastomerformteile mit einer radial nach innen gerichteten Kraft beaufschlagt werden und so auf die Oberfläche der Stabilisatorstange gepresst werden, wodurch der stoffschlüssige Haftprozess bei der konduktiven Erwärmung begünstigt wird, da die Wärmeüberleitung in das Elastomerformteil verbessert wird. Die mechanische Vorspannung mit den Spannelementen kann in Form von Schellen in die Elastomerformteile eingebracht werden, die dieselben Schellen bilden können, mit denen die Stabilisatorstange über die Elastomerformteile später am Kraftfahrzeug befestigt wird. Dadurch reduzieren sich weitere Fertigungs- und Montageschritte, und die Schellen können entweder die Elastomerformteile lediglich klemmend einfassen oder es wird ein weiterer stoffschlüssiger Haftprozess zwischen den Schellen und den Elastomerformteilen umgesetzt, der jedoch keine Erwärmung erfordert, beispielsweise ein Klebeprozess. Auch ist es als vorteilhafte Variante denkbar, dass das Elastomerformteil in die Schelle eingespritzt wird, sodass dadurch eine Verbindung des Elastomerformteils mit der Schelle bereits hergestellt werden kann. Das Elastomerformteil und/oder die Schelle können für den vorliegenden Prozess jeweils ein- oder mehrteilig ausgeführt sein. Das Elastomerformteil kann zur Ausführung des Prozesses des Anhaftens an die Stabilisatorstange bereits im Verbund mit dem Spannelement, also insbesondere mit der Schelle, zugeführt werden, was den Prozess weiter vereinfacht.
Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens kann die Stabilisatorstange vor der stoffschlüssigen Verbindung der Elastomerformteile einem Lackierprozess zugeführt werden, sodass die Elastomerformteile auf eine Lackoberfläche aufgebracht werden. Der Lackierprozess kann beispielsweise eine Pulverbeschichtung der Stabilisatorstange umfassen, und die Elastomerformteile werden über den stoffschlüssigen Haftprozess auf die Oberfläche der Pulverbeschichtung aufgebracht.
Mit besonderem Vorteil kann zur Bildung des Haftprozesses insbesondere bei pulverbeschichteten Stabilisatorstangen ein 1 -Komponenten-Haftvermittler zwischen der Stabilisatorstange und den Elastomerformteilen eingebracht werden. Ein 1 -Komponenten-Haftvermittler, bestehend aus einem Cover, ist einfacher in der Anwendung und kostengünstiger als ein 2-Komponenten-Haftvermittler, bestehend aus einem Primer und einem Cover. Für das erfindungsgemäße Verfahren können die Elastomerformteile dabei vorzugsweise in einem bereits ausvulkanisierten Zustand bereitgestellt werden.
Um die elektrischen Kontaktmittel an die Stabilisatorstange so anzubringen, dass ein elektrischer Strom durch wenigstens einen Abschnitt der Stabilisatorstange geleitet werden kann, können die Kontaktstellen bei der Zuführung der Stabilisatorstange zum erfindungsgemäßen Verfahren zunächst beschichtungsfrei sein und eine blanke Metalloberfläche aufweisen. Sind die Elastomerformteile stoffschlüssig mit der Stabilisatorstange verbunden, und ist die Stabilisatorstange wieder abgekühlt, können die Enden anschließend separat beschichtet, insbesondere pulverbeschichtet werden. Stabilisatorstangen mit erfindungsgemäß aufgebrachten Elastomerformteilen können daher eine Pulverbeschichtung in den Kontaktstellen für die elektrische Kontaktierung aufweisen, beispielsweise in den Endbereichen einer einteiligen Stabilisatorstange, die unterschiedlich zur übrigen Pulverbeschichtung ausgebildet ist und/oder die insbesondere nicht durchgehend ausgeführt ist. Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Verfahrens kann die Erwärmung der Stabilisatorstange mit Hilfe mindestens eines oder mittels mehrerer Pyrometer überwacht werden, welche die Temperatur auf der Oberfläche der Stabilisatorstange erfassen. Insbesondere kann mit einem oder mehreren Pyrometern als Teil der Anlage zur Bereitstellung des Stromes zur konduktiven Erwärmung der Stabilisatorstange ein Regelkreis aufgebaut werden, sodass eine Temperaturführung bei der Erwärmung der Stabilisatorstange erreicht werden kann, die über die Pyrometer gesteuert wird. Insbesondere kann der Regelkreis so aufgebaut werden, dass über das Messsignal des oder der Pyrometer die Höhe und die Dauer des elektrischen Stroms bei der konduktiven Erwärmung der Stabilisatorstange gesteuert wird. Auf diese Weise wird in der Serienfertigung ein reproduzierbares Erwärmungsverfahren geschaffen und es werden Haftverbindungen mit gleichbleibender Qualität und gleichen Eigenschaften erreicht.
Der Erwärmungsprozess beim konduktiven Erwärmen der Stabilisatorstange kann einstufig oder in mehreren Stufen vorgenommen werden, und/oder die Wärmeeinbringung in die Stabilisatorstange kann so bemessen werden, dass diese auf eine Temperatur zwischen 135°C und 185°C erwärmt wird. Insbesondere kann die geforderte Temperatur über die Signale des oder der Pyrometer geregelt werden.
Durch die vorzugsweise geregelte konduktive Erwärmung kann die Stabilisatorstange in ihrer Länge zwischen den beiden Enden im Wesentlichen gleichmäßig erwärmt werden und alle Elastomerformteile, insbesondere zwei Stück, werden gleichzeitig mit der Stabilisatorstange stoffschlüssig verbunden.
Als Haftvermittler zum Anhaften und insbesondere zum Anvulkanisieren des Elastomerformteils an die Stabilisatorstange kann ein 1 -Komponenten- Haftvermittler verwendet werden, insbesondere wenn die Stabilisatorstange eine Lackierung oder eine Pulverbeschichtung aufweist. Die Elastomerformteile können vollständig ausvulkanisiert und aus einem voll-synthetischen Material ausgebildet sein, wobei die Elastomerformteile Einlegeelemente beispielsweise aus Metall oder einem weiteren Kunststoff ausweisen können. Mit besonderem Vorteil können die Elastomerformteile zunächst mit den Schellen zur Bildung der Spannelemente verbunden werden, und der Verbund aus Elastomerformteil und Schelle kann dem Verfahren zum Verbinden mit der Stabilisatorstange zugeführt werden.
BEVORZUGTES AUSFÜHRUNGSBEISPIEL DER ERFINDUNG
Weitere, die Erfindung verbessernde Maßnahmen werden nachstehend gemeinsam mit der Beschreibung eines bevorzugten Ausführungsbeispiels der Erfindung anhand der Figuren näher dargestellt. Es zeigt:
Figur 1 eine schematische Darstellung einer Stabilisatorstange mit aufgebrachten Elastomerformteilen zur Ausführung des erfindungsgemäßen Verfahrens und
Figur 2 eine Stabilisatorstange, auf die Elastomerformteile aufgebracht worden sind.
Figur 1 zeigt in einer schematisierten Darstellung eine Stabilisatorstange 1 , die aus einer Metallstange ausgebildet ist und die entsprechende Biegungen aufweist. Die Stabilisatorstange 1 besitzt einen mittleren Bereich, der als Torsionsbereich dient, und die Endbereiche sind entsprechend abgebogen. Begrenzt ist die Stabilisatorstange 1 in ihrer Länge über die Enden 3, und zum erfindungsgemäßen konduktiven Erwärmen der Stabilisatorstange 1 sind an den Enden 3 Kontaktmittel 4 angebracht. Über die Kontaktmittel 4 kann mit einer Stromquelle 6 ein elektrischer Strom durch die Stabilisatorstange 1 geleitet werden, wobei die Kontaktmittel 4 an den Enden 3 an die Stabilisatorstange 1 angebunden sind, sodass über die gesamte Länge der Stabilisatorstange 1 der gleiche elektrische Strom fließt. Die Kontaktierung der Stabilisatorstange 1 ist lediglich beispielhaft über die Enden 3 dargestellt und es können auch Kontaktstellen auf der Länge der Stabilisatorstange 1 gewählt werden, die zwischen den Enden 3 der Stabilisatorstange 1 liegen, wobei wenigstens ein Elastomerformteil 2 zwischen den Kontaktstellen liegen muss. Die Stabilisatorstange 1 kann beispielsweise über ihre gesamte Länge hinweg den gleichen Querschnitt aufweisen, sodass auch über der gesamten Länge der Stabilisatorstange 1 eine gleichmäßige Erwärmung aufgrund einer homogenen Stromdichte entsteht und es können mit Vorteil zwei Elastomerformteile 2 gleichzeitig an die Stabilisatorstange 1 anhaften. Stabilisatorstangen 1 , die über ihre Länge einen veränderliche Querschnitte und Wanddicken aufweisen, können ebenfalls auf erfindungsgemäße Weise konduktiv erwärmt werden, wobei lediglich darauf geachtet werden muss, dass an den Lagerstellen zur Anbindung der Elastomerformteile 2 eine hinreichend hohe Temperatur für den Haftprozess erreicht wird.
An den Lagerstellen der Stabilisatorstange 1 sind Elastomerformteile 2 angeordnet, die in Spannelementen 5 in Form von Schellen 5 eingefasst sind. Über die Schellen 5 wird eine radiale Vorspannung auf die Elastomerformteile 2 aufgegeben, sodass diese auf die Außenseite der Stabilisatorstange 1 aufgepresst werden. Die Außenseite der Stabilisatorstange 1 weist eine Pulverbeschichtung 7 auf, die sich auch durch den Bereich hindurch erstreckt, auf dem die Elastomerformteile 2 angeordnet sind. Folglich werden die Elastomerformteile 2 auf die Pulverbeschichtung 7 aufgebracht, um an der Stabilisatorstange 1 befestigt zu werden.
Wird ein elektrischer Strom mit der Stromquelle 6 über die Enden 3 in die Stabilisatorstange 1 eingeleitet, so erfolgt eine konduktive Erwärmung der Stabilisatorstange 1 . Dadurch wird ein Haftprozess in Gang gesetzt, durch den die Elastomerformteile 2 auf der Stabilisatorstange 1 anhaften werden. Hierzu dient ein 1 -Komponenten-Haftsystem, um die Elastomerformteile 2 auf die Pulverbeschichtung 7 aufzubringen.
Der Prozess des Anhaftens kann darauf beruhen, dass eine sogenannte Addition des Haftvermittlers, eines sogenannten Covers, mit beispielsweise einem Naturkautschuk des Elastomerformteils 2 über einen sogenannten Vernetzer stattfindet. Dabei können zwei Polymerarten im Cover, beispielsweise chlorierter Naturkautschuk und chlorsulfoniertes Polyethylen, vorgesehen werden, welche von ihrer Polarität sehr gut zur Beschichtungsoberfläche der Stabilisatorstange 1 passen, beispielsweise gebildet durch einen Epoxidlack. Dadurch kann es zu einer starken physikalischen Wechselwirkung zwischen dem Werkstoff des Elastomerformteils und dem Haftvermittler kommen, sodass im Ergebnis ein Anhaften des Elastomerformteils an die Oberfläche der Stabilisatorstange, also eines Stahlwerkstoffes oder einer Lackoberfläche, erreicht wird. Figur 2 stellt in einer perspektivischen Ansicht eine Stabilisatorstange 1 mit aufgebrachten Elastomerformteilen 2 dar. Die Enden 3 sind eingekreist gezeigt und können in der Gleichmäßigkeit der Pulverbeschichtung 7 Abweichungen aufweisen. Die Ursache für die Abweichung der Pulverbeschichtung 7 kann darin bestehen, dass über die Enden 3 der elektrische Strom in die Stabilisatorstange 1 eingeleitet wurde, und die Kontaktmittel 4 können nicht durch die Pulverbeschichtung 7 mit dem Stahlmaterial der Stabilisatorstange 1 kontaktiert werden. Die Enden 3 können vor Einleitung des erfindungsgemäßen Verfahrens zur konduktiven Erwärmung entweder von der Pulverbeschichtung 7 befreit werden oder die Pulverbeschichtung 7 kann auf die Stabilisatorstange 1 aufgebracht werden, während die Enden 3 von der Pulverbeschichtung 7 frei bleiben. Beispielsweise können die Enden 3 entsprechend abgedeckt werden, sodass die Pulverbeschichtung 7 nicht über die Enden 3 hinweg erfolgt. Wurde das erfindungsgemäße Verfahren ausgeführt und sind die Elastomerformteile 2 mit der Stabilisatorstange 1 verbunden, so können die Enden 3 nachträglich pulverbeschichtet oder auf andere Weise beschichtet oder lackiert werden, was durch eine entsprechende Grenzschicht bzw. einen Übergang an der fertigen Stabilisatorstange 1 beobachtet werden kann. Insbesondere können die Enden 3 eine andere Beschichtung aufweisen als die Pulverbeschichtung 7 über der Längsstreckung der Stabilisatorstange 1 .
Die Erfindung beschränkt sich in ihrer Ausführung nicht auf das bevorstehend angegebene Ausführungsbeispiel. Vielmehr ist eine Anzahl von Varianten denkbar, welche von der dargestellten Lösung auch bei grundsätzlich anders gearteten Ausführungen Gebrauch macht. Sämtliche aus den Ansprüchen, der Beschreibung oder den Zeichnungen hervorgehenden Merkmale und/oder Vorteile, einschließlich konstruktiver Einzelheiten oder räumliche Anordnungen, können sowohl für sich als auch in verschiedensten Kombinationen erfindungswesentlich sein.
Bez u g s ze i c h e n l i s te
Stabilisatorstange
Elastomerformteil
Ende
Kontaktmittel
Spannelement, Schelle
Stromquelle
Pulverbeschichtung

Claims

P a t e n t a n s p r ü c h e
1 . Verfahren zum Verbinden einer Stabilisatorstange (1 ) eines Kraftfahrzeugs mit Elastomerformteilen (2) zur Lagerung der Stabilisatorstange (1 ), wobei die Elastomerformteile (2) mittels eines Haftprozesses stoffschlüssig mit der Stabilisatorstange (1 ) verbunden werden,
dadurch gekennzeichnet, dass eine für die Haftung erforderliche Wärme durch ein konduktives Erwärmen der Stabilisatorstange (1 ) dem Haftprozess zugeführt wird.
2. Verfahren nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass die Stabilisatorstange (1 ) über Kontaktstellen und insbesondere über ihre Enden (3) mit elektrischen Kontaktmitteln (4) verbunden wird, über die ein elektrischer Strom durch wenigstens einen Teil der Stabilisatorstange (1 ) geleitet wird, auf dem zumindest ein Elastomerformteil (2) aufsitzt.
3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Elastomerformteile (2) mit einer mechanischen Vorspannung beaufschlagt werden, insbesondere wobei für jedes Elastomerformteil (2) ein separates Spannelement (5) vorgesehen wird.
4. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die mechanische Vorspannung mit Spannelementen (5) in Form von Schellen (5) in die Elastomerformteile (2) eingebracht wird, die die selben Schellen (5) bilden, mit denen die Stabilisatorstange (1 ) über die Elastomerformteile (2) später am Kraftfahrzeug befestigt wird.
5. Verfahren nach einem der vorgenannten Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Stabilisatorstange (1 ) vor dem stoffschlüssigen Verbinden der Elastomerformteile (2) einem Lackierprozess zugeführt wird, sodass die Elastomerformteile (2) auf eine Lackoberfläche aufgebracht werden.
6. Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass zur Bildung des Haftprozesses ein 1 -Komponenten-Haftvermittler zwischen der Lackoberfläche und den Elastomerformteilen (2) eingebracht wird.
7. Verfahren nach einem der vorgenannten Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Erwärmung der Stabilisatorstange (1 ) durch mindestens ein oder durch mehrere Pyrometer überwacht wird, die die Temperatur auf der Oberfläche der Stabilisatorstange erfassen.
8. Verfahren nach einem der vorgenannten Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Erwärmungsprozess einstufig oder in mehreren Stufen vorgenommen wird und/oder dass die Wärmeeinbringung in die Stabilisatorstange (1 ) so bemessen wird, das diese auf eine Temperatur zwischen 135° und 185° erwärmt.
9. Verfahren nach einem der vorgenannten Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Stabilisatorstange (1 ) über ihre Länge zwischen den beiden Enden (3) im Wesentlichen gleichmäßig erwärmt wird und alle Elastomerformteile (2) gleichzeitig mit der Stabilisatorstange (1 ) verbunden werden.
10. Verfahren nach einem der vorgenannten Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass Elastomerformteile (2) mit Einlegeelementen aus Metall oder Kunststoff verwendet werden.
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