DE4124627C2

DE4124627C2 - Klebverbindung, insbesondere geklebte Verbindung zwischen Karosserieteilen von Kraftfahrzeugen

Info

Publication number: DE4124627C2
Application number: DE19914124627
Authority: DE
Inventors: Udo Dipl Ing Mildner
Original assignee: Adam Opel GmbH
Current assignee: Adam Opel GmbH
Priority date: 1991-07-25
Filing date: 1991-07-25
Publication date: 1995-09-21
Anticipated expiration: 2011-07-26
Also published as: DE4124627A1

Description

Die Erfindung betrifft eine Klebverbindung, insbesondere eine geklebte Verbindung zwischen Karosserieteilen von Kraftfahrzeugen, gemäß dem Oberbegriff des Hauptanspruchs.

Eine solche Klebverbindung ist in DE 33 15 646 C1 darge stellt, mit welcher eine vormontierte Baueinheit für den Spritzwandbereich in eine Karosserie hochfest und dicht eingeklebt ist. Gerade bei Fahrzeugkarosserien verlaufen die Nähte der sich berührenden Teile meist nicht in einer geraden Linie, und sie können auch oft nicht in einer Ebene und nur in waagerechter Lage angeordnet werden. So mit wird die den Klebstoff enthaltende Rinne sowohl waa gerechte als auch nahezu senkrechte Passagen aufweisen und beim Einfügen der damit zu verbindenden Klebekante kann insbesondere an den steil angeordneten Passagen der Klebenaht der Klebstoff leicht so stark aus der U-förmi gen Rinne verschoben werden, daß letztlich keine ausrei chende Festigkeit der Klebverbindung erzielbar ist. Dies kann besonders dann geschehen, wenn die in die Rinne ein geschobene Klebekante zusätzlich mit Distanzwarzen verse hen ist, die sich an die inneren Wandungen der U-förmig ausgebildeten Rinne anlegen sollen, um so eine definierte Lage der zu verbindenden Teile zu sichern und auch einen gewissen Formschluß des geklebten Teiles mit dem ausge härteten Kleber zu erreichen. Solche Distanzwarzen können die Klebverbindung bei Absicherung einer ausreichend in der U-förmigen Rinne verbleibenden Klebstoffmenge zwar erheblich verbessern. Die für eine optimale Klebverbin dung erforderliche ausreichende Klebstoffmenge kann je doch besonders an den steil angeordneten Passagen der Klebenaht, insbesondere bei automatisierten Klebeverfah ren, deshalb oft nicht gesichert werden, weil die vor springenden Distanzwarzen mit ihren Volumen immer einen Teil des Klebstoffes, auch wenn dieser thixotrop einge stellt ist, von dem obersten Bereich steilstehender Pas sagen der Klebenaht abstreifen.

Mit DE 39 32 196 C1 ist es zum Verbinden von Karosserie modulen auch bekannt, Verbindungspunkte durch einen ge wellten Hohldorn innerhalb eines gleichfalls am Umfang mit Wellen versehenen Sackloch-Hohlraumes zu schaffen, wobei in den Hohldorn eine Kunststoffmasse eingespritzt wird, die den Hohldorn durchdringt und von innen her den Sackloch-Hohlraum ausfüllt. Damit wird zwar eine nach dem Aushärten der Kunststoffmasse kraft- und formschlüssige Verbindung geschaffen, bei welcher die klebende Kunst stoffmasse durch die zu verbindenden Teile nicht abge streift wird. Diese Verbindung beschränkt sich aber nur auf einen Punkt. Sie ist für eine in ganzer Länge tragen de und auch dichtende Naht nicht geeignet. Insbesondere bei der Verbindung von Karosserieteilen von Kraftfahrzeu gen ist es aber zum Aufbau der notwendigen Torsionsstei figkeit der Karosserie von Vorteil, wenn die Nähte in ganzer Länge Kräfte aufnehmen können.

Eine in ganzer Länge tragende und dichte geklebte Naht ist mit DE-OS 24 16 898 beschrieben. Bei dieser ist das Klebermaterial an dem einen Teil in einer Rinne mit Hin terschneidungen eingelegt, während das andere Teil mit seinem Rand in diese Rinne eintaucht. Eine Zentrierung der beiden zu verbindenden Teile zueinander ist bei einer solchen Naht während des Klebeprozesses nicht gegeben.

Zur Vergrößerung der aktiven Oberfläche einer Klebever bindung ist es z. B. nach DE 33 20 157 A1 bekannt, zumin dest eine Klebefläche mit Längsrillen, Einschnitten, Ver tiefungen oder Durchbrechungen zu versehen. Eine Zentrie rung der zu verbindenden Teile wird damit aber nicht er reicht.

Mit DE 31 22 149 A1 ist ein Verfahren zum Verbinden von plastomeren Werkstoffen und Metallen beschrieben, bei der die Verklebung durch eine zweiteilige Überlappung er folgt. Eine Nut bildet ein Klebstoffdepot und zentriert auch das plattenförmige Bauteil. Beim Zusammenfügen von Teilen entlang der Naht wird der Klebstoff aber nicht am Ort gehalten, sondern nachteilig abgestreift.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine Klebver bindung der im Oberbegriff des Hauptanspruches genannten Art so zu verbessern, daß sowohl in flachverlaufenden als auch in steilen Bereichen einer Klebenaht eine sichere und stabile Verbindung eintritt und zusätzlich gewährlei stet bleibt, daß die zu verbindenden Teile in einer defi nierten Lage zueinander bereits während der nicht ausge härteten Kleberphase verbleiben und daß nach dem Aushär ten des Klebers eine gewisser Formschluß des eingeklebten Teiles erreicht wird.

Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe durch die kennzeichnenden Merkmale des Hauptanspruches gelöst.

Die wellenförmigen Einprägungen können dabei im Quer schnitt aus Kreisabschnitten und/oder aus Dreiecken zu sammengesetzt und/oder mäanderförmig gestaltet sein.

In vorteilhafter Weise können die dem unmittelbaren Rand des eingeklebten Teiles bildenden wellenförmigen Einprä gungen parallel zur Einschieberichtung des zu verkleben den Teils in die U-förmige Rinne geformt sein.

Ausführungsbeispiele der Erfindung sind nachstehend an hand von Zeichnungen näher beschrieben. Es zeigen:

Fig. 1 eine nach dem Stand der Technik übliche Klebverbindung bei Fahrzeugkarosserien;

Fig. 2 die Klebverbindung nach Fig. 1 in Ansicht X;

Fig. 3 eine Klebverbindung der Karosserieteile nach Fig. 1, ausgeführt nach der Erfin dung;

Fig. 4 die Klebverbindung nach Fig. 3 in Ansicht X;

Fig. 5 eine erfindungsgemäße Klebverbindung mit einer steilstehenden Klebenaht vor dem Zusammenfügen der zu klebenden Teile;

Fig. 6 den Schnitt A-A aus Fig. 5;

Fig. 7 die Ansicht Y aus Fig. 5;

Fig. 8 die Ansicht X aus Fig. 5;

Fig. 9 den Rand eines zu klebenden Teils in ver größerter Darstellung;

Fig. 10 und Fig. 11 Ausführungsformen von Rändern zu verkle bender Teile;

Fig. 12, 13 und Fig. 14 Ansichten aus Richtung Z nach Fig. 9 bei verschiedenen beispielhaft ausgeformten Rändern.

In Fig. 1 und Fig. 2 ist ein Teil einer Klebverbindung dargestellt, wie sie bei Kraftfahrzeugen zur Verbindung der vormontierten Stirnwand 1 mit der übrigen Karosserie 2 üblich ist. Dazu ist an der Karosserie 2 eine entlang der Verbindungsnaht verlaufende U-förmige Rinne 3 vorge sehen, in welcher ein Kleber 4 in weichplastischem Zu stand eingelegt ist. Bei der Montage wird in diesen Kle ber 4 der Rand 5 der Stirnwand 1 eingesetzt. Damit der Rand 5 in etwa mittig in der Rinne 3 auch während des Aushärtens des Klebers 4 verbleibt, sind Distanzwarzen 6 am Rand 5 vorgesehen. Diese Distanzwarzen 6 sichern nach dem Aushärten des Klebers 4 auch einen punktuellen Form schluß zwischen den verklebten Teilen.

Bei einer steil verlaufenden Klebenaht muß der Kleber 4 stark thixotrop eingestellt werden, da er sonst während des Montageprozesses auslaufen würde. Wird nun in einem solchen Bereich die Stirnwand 1 mit ihrem Rand 5 in die Rinne 3 eingeführt, dann wird besonders durch die Di stanzwarzen 6 der Kleber 4 nach unten weggedrückt und an den oberen Stellen der Naht verbleibt nicht genug, um eine optimale Verbindung zu sichern.

In Fig. 3 und Fig. 4 ist dargestellt, wie nach der Er findung eine solche Klebverbindung zu verbessern ist. Auch hier ist entlang der Verbindungsnaht an der Karosse rie 2 eine U-förmige Rinne 3 vorgesehen, in welcher ein Kleber 4 in weichplastischem Zustand eingelegt und in welcher der Rand 5 der Stirnwand 1 eingesetzt ist. Die Wand 5 ist dabei mit Einprägungen 7 versehen, die den Rand 5 wechselseitig zur einen und zur anderen Seite aus stellen. In Fig. 9 ist ein Teil dieses Randes 5 der Stirnwand 1 in vergrößertem Maßstab dargestellt. Die äu ßere Kante 8 der Stirnwand 1 würde in üblicher Art ent lang der strichpunktierten Linie 9 verlaufen. Gemäß der Erfindung ist der Rand 5 jedoch über eine Breite 10 zick zackartig verformt, so daß Einprägungen 7 nach der einen Seite und wechselseitig dazu andere Einprägungen 7′ nach der anderen Seite der Stirnwand 1 entstehen. Damit über deckt die Kante 8 in ihrer Projektion senkrecht zur Kle benaht ein Maß, welches der gesamten Höhe 11 der Verfor mung durch die Einprägungen 7 und 7′ entspricht und na hezu auch der Breite des Querschnittes der Rinne 3 ent spricht. Die Einprägungen 7, 7′ bilden dabei Kammlinien 12. Diese Kammlinien 12 sind so ausgerichtet, daß sie je weils in Richtung der Fügebewegung 13 (Fig. 5) der Stirnwand 1 zur Karosserie 2 verlaufen, und zwar insbe sondere auch dort, wo der Verlauf der Klebenaht nicht senkrecht zu dieser Fügebewegung 13 verläuft, sondern mit dieser von einem rechten Winkel abweichende Winkel ein schließt. Die Einprägungen 7 bzw. 7′ können gemäß der Er findung auch mäanderartig im Querschnitt sein (Fig. 10 und Fig. 13) oder auch aus Kreisbogen (Fig. 14) zusam mengesetzt sein. Auch andere, einschließlich ungleichför mige, Querschnitte sind als Einprägungen 7 nutzbar. Eine besondere Ausbildung der Einprägungen 7 ist in Fig. 11 dargestellt, indem die bei dem Zusammenfügen der Stirn wand 1 mit der übrigen Karosse 2 zuerst in den Kleber 4 eintauchenden Partien nach dem Rand 8 senkrecht in den Kleber 4 eintauchen.

Bei einer nach der Erfindung ausgeführten Klebverbindung wird infolge des Verlaufes der Kammlinien 12 parallel zu der Fügebewegung 13 der zu verbindenden Teile der Kleber 4 innerhalb der Rinne 3 auch an steil verlaufenden Par tien der Klebenaht kaum verschoben. Lediglich der von der Werkstoffkante gebildete Rand 8 verdrängt innerhalb der Rinne 3 Kleber 4. Ansonsten gleitet der Kleber 4 ledig lich entlang der Einprägungen 7, 7′ mit ihren Kammlinien 12. Infolge der Breite 11, die durch die Projektion der Einprägungen 7, 7′ gebildet wird, ist die Stirnwand 1 in nerhalb der Rinne 3 gut zentriert. Als weiterer Vorteil gegenüber bekannten Klebverbindungen tritt in Folge der vergrößerten durch den Kleber 4 benetzten Fläche an der Stirnwand 1, die sich durch die Einprägungen 7, 7′ er gibt, eine höhere Festigkeit gegen Ausreißen ein. Des weiteren bewirken die Einprägungen 7, 7′ bei ausgehärte tem Kleber 4 eine höhere Formstabilität der Stirnwand 1, da in Folge der Vielzahl der Einprägungen 7, 7′ neben der reinen Klebverbindung zusätzlich auch ein guter Form schluß zwischen Stirnwand 1 und Kleber 4 eintritt.

Claims

1. Klebverbindung, insbesondere geklebte Verbindung zwischen Karosserieteilen von Kraftfahrzeugen, bei denen die eine Klebekante als U-förmige Rinne ausge bildet ist, welche einen Klebstoff aufnimmt und die andere zwischen den Rändern der U-förmigen Rinne (3) liegende Klebekante an ihrem Rand (5) mit wellenför migen Einprägungen (7; 7′) versehen ist, deren Höhe (11) etwa der Weite der U-förmigen Rinne (3) ent spricht, dadurch gekennzeichnet, daß die Kammlinien (12) der herausgeformten wellenförmigen Einprägungen (7; 7′) jeweils in der Richtung der Fügebewegung zwischen den zu verklebenden Teilen (Stirnwand 1; Karosserie 2) verlaufen.

2. Klebverbindung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeich net, daß die wellenförmigen Einprägungen (7; 7′) im Querschnitt aus Dreiecken zusammengesetzt sind.

3. Klebverbindung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeich net, daß die wellenförmigen Einprägungen (7; 7′) im Querschnitt aus Kreisabschnitten zusammengesetzt sind.

4. Klebverbindung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeich net, daß die wellenförmigen Einprägungen (7; 7′) im Querschnitt mäanderförmig gestaltet sind.

5. Klebverbindung nach Anspruch 1 bis 4, dadurch ge kennzeichnet, daß die den unmittelbaren Rand (5) des eingeklebten Teils (Stirnwand 1) bildenden wellen förmigen Einprägungen (7; 7′) parallel zur Fügebewe gung (13) der zu verklebenden Teile (Stirnwand 1; Karosserie 2) geformt sind.