DE102009004479A1

DE102009004479A1 - Verfahren zum Montieren eines Dachmoduls

Info

Publication number: DE102009004479A1
Application number: DE200910004479
Authority: DE
Inventors: Heiko Dipl.-Ing. Kellermann (Fh); Bernd Dipl.-Ing. Korn (FH)
Original assignee: Daimler AG
Current assignee: KELLERMANN, HEIKO, DE; Korn Bernd Dipl-Ing (fh) De
Priority date: 2009-01-13
Filing date: 2009-01-13
Publication date: 2010-07-15

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Montieren eines Dachmoduls (14) an einer Karosserie (12) eines Kraftwagens, mit den Schritten: a) lösbares Befestigen des Dachmoduls (14) an einem Karosseriebauteil (16) mittels wenigstens eines ersten Befestigungsmittels (30, 32) in einer Lackierposition; b) gemeinsames Lackieren des Dachmoduls (14) und der Karosserie (12); c) endgültiges Befestigen des Dachmoduls (14) an dem Karosseriebauteil (16) mittels des wenigstens einen ersten Befestigungsmittels (30, 32) und einer zusätzlichen Verklebung (44).

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Montieren eines Dachmoduls an einer Karosserie eines Kraftwagens.
Zur Gewichtseinsparung – und damit zur Verringerung von Kraftstoffverbrauch mit CO₂-Emissionen – werden im Karosseriebau von Personenkraftwagen zunehmend Kombinationen von Stahl- und Leichtmetallbauteilen verwendet. Ein Beispiel hierfür ist die Verwendung flächiger Dachmodule aus Aluminium, welche mit einer Karosserie aus Stahlblech gefügt werden müssen.
Solche Kombinationen aus unterschiedlichen Werkstoffen sind mit dem Nachteil behaftet, dass die jeweiligen Werkstoffe unterschiedliche Wärmeausdehnungskoeffizienten aufweisen. Bei hoher thermischer Belastung der Bauteile kann es daher zu Verzügen kommen, welche die gewünschte Maßhaltigkeit beeinträchtigen. Ein Beispiel hierfür ist der Lackierprozess, in welchem die Bauteile bzw. Bauteilkombinationen nach dem kathodischen Tauchlackieren im sogenannten KTL-Ofen bei etwa 190°C und im sogenannten Decklack-Ofen bei etwa 100°C behandelt werden.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es somit, ein Verfahren der eingangs genannten Art so weiterzubilden, dass unterschiedliche Wärmeausdehnungen von Bauteilen aus verschiedenen Materialien besser kompensiert werden können und so Verzüge vermieden werden können.
Diese Aufgabe wird durch ein Verfahren mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1 gelöst.
Im Rahmen eines derartigen Verfahrens zum Montieren eines Dachmoduls einer Karosserie eines Kraftwagens wird zunächst das Dachmodul lösbar an einem Karosseriebauteil mittels wenigstens eines ersten Befestigungsmittels in einer Lackierposition befestigt. Im folgenden Verfahrensschritt werden Dachmodul und Karosserie gemeinsam lackiert. Erst nach dem Lackieren wird das Dachmodul an dem Karosseriebauteil mittels des wenigstens einen ersten Befestigungsmittels und einer zusätzlichen Verklebung endgültig befestigt. Die lösbare Befestigung des Dachmoduls an dem Karosseriebauteil vor und während des Lackierens ermöglicht dabei vorteilhaft das Durchführen des Lackierprozesses und insbesondere der Wärmebehandlungsschritte, ohne dass es zu Wärmeverzügen kommt.
Das wenigstens eine erste Befestigungsmittel ist dabei bevorzugt als Schraube ausgebildet und wird vorzugsweise so angebracht, dass es einen Flansch des Karosseriebauteils durchsetzt. Bei dem Karosseriebauteil handelt es sich vorzugsweise um einen aus Stahlblech ausgebildeten Dachrahmenträger, wobei ein Flanschbereich der Außenschale des Dachrahmenträgers als Befestigungsort für die Schraube dienen kann. Das Dachmodul selbst besteht aus Aluminiumblech und wird in einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung mittelbar über ein Aufnahmeelement mit dem Befestigungsmittel, also bevorzugt der Schraube, verbunden. Das Befestigungsmittel kann dabei beispielsweise als Blechbauteil ausgeführt sein, welches mit einem Endbereich mit dem Dachmodul und mit einem weiteren Endbereich mit dem Befestigungsmittel verbindbar ist.
In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform des Verfahrens wird beim Befestigen in Schritt a) und/oder c) ein Abstandselement zum Einstellen eines vorgegebenen Spaltmaßes zwischen Dachmodul und Karosseriebauteil eingebracht. Das Einbringen eines solchen Abstandselementes vor dem Lackieren minimiert die Kontaktstellen zwischen Dachmodul und Karosserie, so dass der durch das Abstandselement erzeugte Spalt von Lack durchspült werden kann. Damit ergibt sich eine besonders gleichmäßige Lackierung von sonst schlecht zugänglichen Bereichen des Dachmoduls und der Karosserie, was den Korrosionsschutz der jeweiligen Bauteile verbessert. Die Verwendung eines Abstandselementes bei der endgültigen Montage des Dachmoduls ermöglicht das Einstellen eines definierten Spaltmaßes zwischen Dachmodul und Karosserie, so dass beim Verkleben der beiden Bauteile eine besonders gleichmäßige Klebstoffdicke erreicht wird. Weiterhin wird so die Maßhaltigkeit insgesamt verbessert.
In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform des Verfahrens wird in einem zusätzlichen Schritt b1) das Dachmodul von der Karosserie demontiert und wenigstens eine weitere Dachkomponente an das Dachmodul montiert. Dies ermöglicht die einfache Montage von Komponenten, welche selbst nicht lackierbar sind an das bereits lackierte Dachmodul.
Zugänglichkeitsprobleme, welche sich bei einem vor dem Lackieren fest mit der Karosserie verbundenen Dachmodul ergeben, werden so vermieden.
Bevorzugter Weise ist die Lackierposition des Dachmoduls relativ zur Karosserie verschieden von der Endmontageposition. Insbesondere unterscheiden sich Lackierposition und Endmontageposition bezüglich eines Spaltmaßes zwischen Dachmodul und Karosseriebauteil. Damit können für die unterschiedlichen Anforderungen bezüglich des Spaltmaßes beim Lackiervorgang und beim Verkleben für die Endmontage jeweils angepasste Spaltmaße gewählt werden.
Im Folgenden soll die Erfindung und ihre Ausführungsformen anhand der Zeichnungen näher erläutert werden. Hierbei zeigen:
1 eine schematische perspektivische Ansicht eines an eine Kraftwagenkarosserie montierten Dachmoduls;
2 eine schematische Schnittansicht eines in seiner Lackierposition montierten Dachmoduls und
3 eine schematische Schnittansicht eines in seiner Endmontageposition montierten Dachmoduls.
Ein in 1 dargestellter, im Ganzen mit 10 bezeichneter Kraftwagenrohbau umfasst eine Rohbaukarosserie 12 sowie ein Dachmodul 14, welches mit Dachrahmenträgern 16 des Karosserierohbaus 12 verbunden ist. Der Karosserierohbau 12 besteht im Wesentlichen aus Stahlblech, während das Dachmodul 14 aus Aluminium gefertigt ist um so Gewicht einzusparen. Beim gemeinsamen Lackieren von Karosserierohbau 12 und Dachmodul 14 kann es daher aufgrund der unterschiedlichen Wärmeausdehnungskoeffizienten von Stahl und Aluminium zu Wärmeverzügen kommen, welche die Maßhaltigkeit der Karosserie beeinträchtigen. Um derartige Wärmeverzüge zu verhindern wird im Rahmen eines erfindungsgemäßen Verfahrens, wie in 2 dargestellt, zunächst eine temporäre und lösbare Verbindung zwischen dem Dachmodul 14 und dem Dachrahmenträger 16 geschaffen. Der Dachrahmenträger 16 besteht aus einer Innenschale 18, einer Außenschale 20 und einem Verkleidungselement 22, welche in einem gemeinsamen Flanschbereich 24 miteinander verbunden sind. Die Außenschale 20 des Dachrahmenträgers 16 weist einen verlängerten Flansch 26 auf, welcher über den Flanschbereich 24 hinausragt. Zur Verbindung des Dachmoduls 14 mit dem Dachrahmenträger 16 ist am Dachmodul 14 ein Verbindungsblech 28 angebracht, über welches das Dachmodul 14 mittels einer Schraube 30 und Mutter 32 mit dem Flansch 26 der Außenschale 20 des Dachrahmenträgers 16 verschraubt ist. Am Verbindungsblech 28 ist ein Abstandshalter 34 angeordnet, so dass sich zwischen Dachmodul 14 und dem Flansch 24 des Dachrahmenträgers 16 ein definierter Spalt 36 ausbildet. Beim gemeinsamen Lackieren der Rohbaukarosserie 12 mit dem Dachmodul 14 kann der Spalt 36 frei von Lack durchspült werden, so dass auch die Flanschbereiche 24, 26, das Verbindungsblech 28 und die Unterseite 38 des Anbindungsbereichs 40 des Dachmoduls 14 an den Dachrahmenträger 16 eine Lackierung erhalten und somit vor Korrosion geschützt sind. Die lösbare Verbindung von Dachmodul 14 mit dem Dachrahmenträger 16 ermöglicht Ausgleichsbewegungen der Bauteile, um so unterschiedliche Wäremausdehnungen des Dachmoduls 14 und des Dachrahmenträgers 16 während der Wärembehandlungsschritte beim kathodischen Tauchlackieren und vermeidet daher die Entstehung von Wärmeverzügen.
Nach Beendigung des Lackiervorgangs kann die Schraubverbindung zwischen Dachmodul 14 und Dachrahmenträger 16 wieder gelöst werden, so dass weitere Komponenten am Dachmodul 14 montiert werden können. Dies ermöglicht die einfache Montage von nicht lackierbaren Bauteilen am Dachmodul 14, ohne das dessen Zugänglichkeit durch eine feste Montage an der Rohbaukarosserie 12 eingeschränkt ist. Nachdem das Dachmodul 14 fertig bestückt ist, kann es in die in 3 gezeigte Endmontageposition überführt und endgültig mit dem Dachrahmenträger 16 verbunden werden. Hierzu wird, wie in der in 2 gezeigten Lackierposition des Dachmoduls 14 wieder eine Schraubverbindung mittels einer Schraube 30 und einer Mutter 32 hergestellt, die den Flansch 26 der Außenschale 20 des Dachrahmenträgers 16 über das Verbindungsblech 28 mit dem Dachmodul 14 verbindet. Die Schraubpositionen in der Endmontageposition entsprechen dabei denjenigen in der Lackierposition. Die Endmontagepositionen unterscheiden sich von der Lackierposition durch ein unterschiedliches Spaltmaß des Spaltes 36, welches durch ein zusätzliches, in der Lackierposition nicht verwendetes Distanzelement 42 zwischen Flansch 26 und Verbindungsblech 28 im Bereich der Schraube 30 eingestellt wird. Das Spaltmaß des Spaltes 36 ist so gewählt, dass in den Spalt 36 eine optimal dicke Klebstoffschicht 44 eingebracht werden kann, welche den Anbindungsbereich 40 des Dachmoduls 14 unlösbar mit dem Flansch 24 verbindet. Das Distanzelement 34 des Verbindungsblechs 28 steht hier nicht mehr in Kontakt mit dem Flansch 24. Durch die Kombination aus Schraubverbindung und Verklebung wird ein sicherer und toleranzarmer Halt des Dachmoduls 14 am Dachrahmenträger 16 erzielt. Der Abstandshalter 42 stellt dabei sicher, dass die Maßhaltigkeit der Verbindung auch während des Aushärtens der Klebstoffschicht 44 gewährt bleibt.

Claims

Verfahren zum Montieren eines Dachmoduls (14) an einer Karosserie (12) eines Kraftwagens, mit den Schritten: a) lösbares Befestigen des Dachmoduls (14) an einem Karosseriebauteil (16) mittels wenigstens eines ersten Befestigungsmittels (30, 32) in einer Lackierposition; b) gemeinsames Lackieren des Dachmoduls (14) und der Karosserie (12); c) endgültiges Befestigen des Dachmoduls (14) an dem Karosseriebauteil (16) mittels des wenigstens einen ersten Befestigungsmittels (30, 32) und einer zusätzlichen Verklebung (44).
Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das wenigstens eine erste Befestigungsmittels (30) als Schraube ausgebildet ist.
Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das wenigstens eine Befestigungsmittel (30) einen Flansch (26) des Karosseriebauteils (16) durchsetzt.
Verfahren nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das wenigstens eine Befestigungsmittel (30) mittelbar über ein Aufnahmeelement (28) mit dem Dachmodul (14) verbunden wird.
Verfahren nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass beim Befestigen in Schritt a) und/oder c) ein Abstandselement (34, 42) zum Einstellen eines vorgegebenen Spaltmaßes zwischen Dachmodul (14) und Karosseriebauteil (16) eingebracht wird.
Verfahren nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass in einem zusätzlichen Schritt b1) das Dachmodul (14) von der Karosserie (12) demontiert wird und wenigstens eine weitere Dachkomponente an das Dachmodul (14) montiert wird.
Verfahren nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Lackierposition von der Endmontageposition verschieden ist.
Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass sich Lackierposition und Endmontageposition bezüglich eines Spaltmaßes zwischen Dachmodul (14) und Karosseriebauteil (16) unterscheiden.