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Dokumentenidentifikation DE10161088B4 21.12.2006
Titel Spiegelgehäuse aus Metall für einen Kraftfahrzeugaußenspiegel
Anmelder JAC Products Deutschland GmbH, 42285 Wuppertal, DE
Erfinder Koch, Wilfried, 42929 Wermelskirchen, DE
Vertreter Rehders, J., Dipl.-Ing., Pat.-Anw., 40479 Düsseldorf
DE-Anmeldedatum 12.12.2001
DE-Aktenzeichen 10161088
Offenlegungstag 18.06.2003
Veröffentlichungstag der Patenterteilung 21.12.2006
Veröffentlichungstag im Patentblatt 21.12.2006
IPC-Hauptklasse B60R 1/06(2006.01)A, F, I, 20051017, B, H, DE
IPC-Nebenklasse B21D 26/02(2006.01)A, L, I, 20051017, B, H, DE   

Beschreibung[de]

Die Erfindung bezieht sich auf die Herstellung eines Spiegelgehäuses aus Metall für einen Kraftfahrzeugaußenspiegel.

Bekannte Spiegelgehäuse sind als Kunststoffspritzgußteile oder aus Metall, insbesondere als Leichtmetalltiefziehteile, -schmiedeteile oder -gußteile hergestellt. In allen Fällen lassen sie sich lackieren. Sind die Spiegelgehäuse aus Kunststoff läßt sich eine metallisch hochglänzende Oberfläche nur durch aufwendiges Verchromen erzielen. Tiefgezogene oder geschmiedete Spiegelgehäuse aus Leichtmetall lassen sich hochglanzpolieren und eloxieren, können jedoch auch eine metallisch matte Oberfläche aufweisen oder lackiert sein. Gegossene Spiegelgehäuse lassen sich nicht eloxieren und können daher nur lackiert sein. Nachteilig sind des weiteren das hohe Gewicht und die aufwendige mechanische Bearbeitung der gegossenen oder geschmiedeten Spiegelgehäuse.

Die Verwendung des Innenhochdruckumformverfahrens (IHU) zum Herstellen vom Fahrzeugteilen, nämlich Felgen für Metallräder, ist in der DE 197 27 599 A1 beschrieben. Hieraus ergibt sich, dass ein Hohlprofilabschnitt in einem Umformwerkzeug bereichsweise aufgeweitet wird und danach der aufgeweitete Bereich zur Bildung von Fahrzeugteilen geteilt wird, indem die aus einem Rohrstück gefertigten Felgen nach der Entnahme aus dem Formwerkzeug getrennt werden.

Der Erfindung liegt das Problem zu Grunde, Spiegelgehäuse aus Metall zur Verfügung zu stellen, die sich kostengünstig herstellen lassen und einen weiten Gestaltungsspielraum umfassen.

Ausgehend von dieser Problemstellung wird erfindungsgemäß die Verwendung des Innenhochdruckumformverfahrens (IHU) zum Herstellen mindestens eines Spiegelgehäuses aus Metall für Kraftfahrzeugaußenspiegel vorgeschlagen, bei der ein Hohlprofilabschnitt in einem Umformwerkzeug bereichsweise aufgeweitet wird und danach der aufgeweitete Bereich zur Bildung von symmetrischen Spiegelgehäusen geteilt und damit verbundene Hohlprofilfortsätze zur Bildung von Spiegelgehäusefüßen zugeschnitten und/oder verformt werden.

Mit der erfindungsgemäßen Verwendung des Innenhochdruckverfahrens (IHU) zum Herstellen mindestens eines Spiegelgehäusepaares aus Metall für Kraftfahrzeugaußenspiegel wird dein Trend der Automobilindustrie Rechnung getragen, durch höherwertige Anbaukomponenten im Außenbereich das Erscheinungsbild eines Kraftfahrzeugs aufzuwerten bzw. zu veredeln. Die vorzugsweise spiegelsymmetrischen Spiegelgehäuse sind einteilig herstellbar, lassen einen weiten Gestaltungsspielraum bei der Formgebung des Spiegelgehäuses zu und lassen sich umweltschonend herstellen, da das Verchromen der Oberflächen von Kunststoffspiegelgehäusen entfällt, das hinsichtlich des aufwendigen Fertigungsverfahrens und der damit verbundenen Kosten nachteilig und umweltbelastend ist. Gegenüber gegossenen oder geschmiedeten Spiegelgehäusen entfällt die aufwendige mechanische Bearbeitung.

Des weiteren bietet der verwendete metallische Werkstoff ideale Voraussetzungen für ein sortenreines Recycling und damit problemloses Wiedereingliedern des Werkstoffs in den Materialkreislauf.

Um einer spiegelsymmetrischen Ausbildung von linken und rechten Spiegelgehäusepaaren und der Art der Befestigung an der Fahrzeugtür Rechnung zu tragen, ist es vorteilhaft, wenn die Bereiche des Umformwerkzeugs, die die Hohlprofilabschnitte zur Bildung der Spiegelgehäusefüße aufnehmen, zueinander achsversetzt angeordnet sind.

In diesem Fall ist es auch vorteilhaft, wenn der Hohlprofilabschnitt bereichsweise vorgebogen und anschließend mit dem vorgebogenen Bereich in den Spiegelgehäusebereich des Umformwerkzeuges und mit den geraden Bereichen in die achsversetzten Spiegelgehäusefußbereiche des Umformwerkzeuges eingelegt wird.

In diesem Fall läßt sich der erweiterte Bereich mit oder ohne Bildung eines Verschnitts im Wesentlichen in Richtung der Achse des Hohlprofils teilen.

Das Innenhochdruckumformverfahren (IHU) läßt sich auch in der Weise zum Herstellen mindestens eines Spiegelgehäuses verwenden, indem ein vorgebogenes Hohlprofil in das entsprechend geformte Umformwerkzeug eingelegt und nach dem Aufweiten das eine Ende des Hohlprofils einschließlich eines Teils des aufgeweiteten Bereichs zur Bildung des Spiegelgehäuses sowie das andere Ende senkrecht zur Achse des Hohlprofils zur Bildung des Spiegelgehäusefußes abgetrennt werden.

Wenn das Umformwerkzeug spiegelsymmetrisch angeordnete, erweiterte Bereiche zur Bildung eines Spiegelgehäusepaares aufweist, können die Bereiche des Umformwerkzeuges zur Bildung der Spiegelgehäusefüße aneinander stoßen und stumpf ineinander übergehend ausgebildet sein, während die vom Spiegelgehäuse abzutrennenden Bereiche der Hohlprofilabschnitte dazu achsversetzt oder abgewinkelt verlaufen.

Die Fertigung der Spiegelgehäusepaare läßt sich sehr rationell mit hohem Ausstoß durchführen, wenn das Umformwerkzeug mehrere beabstandete, erweiterte Bereiche zur Bildung der Spiegelgehäuse aufweist, so daß sich eine größere Anzahl von Spiegelgehäusen gleichzeitig umformen läßt, die nur durch die maximale Länge des Umformwerkzeuges begrenzt ist.

Das Hohlprofil kann aus Aluminium oder einer Aluminiumlegierung oder auch aus Edelstahl bestehen, das heißt, aus einem Werkstoff, der den geforderten Umformungsgrad zuläßt.

Das der Erfindung zugrundeliegende Problem wird des weiteren durch ein Spiegelgehäuse aus Metall gelöst, das mittels des Hochdruckumformverfahrens (IHU) aus einem Hohlprofil hergestellt ist, indem ein Hohlprofilabschnitt in einem Umformwerkzeug bereichsweise aufgeweitet und danach der aufgeweitete Bereich zur Bildung von Spiegelgehäusen geteilt und damit verbundene Hohlprofilfortsätze zur Bildung von Spiegelgehäusefüßen zugeschnitten und/oder verformt werden.

Bei einer Ausführungsform werden paarweise spiegelsymmetrische Spiegelgehäuse aus dem aufgeweiteten Bereich durch Teilung im Wesentlichen in Richtung der Achse des Hohlprofils mit oder ohne Bildung eines Verschnitts hergestellt, während bei einer anderen Ausführungsform einzelne oder paarweise spiegelsymmetrische Spiegelgehäuse aus dem aufgeweiteten Bereich durch Abtrennen des einen Endes des Hohlprofils einschließlich eines Teils des aufgeweiteten Bereichs sowie des anderen Endes senkrecht zur Achse des Hohlprofils zur Bildung des Spiegelgehäusefußes hergestellt sein können.

Die Erfindung wird nachstehend anhand eines in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiels des Näheren erläutert. In der Zeichnung zeigen:

1 eine schematische Darstellung der Anordnung eines Kraftfahrzeugaußenspiegels an einer Fahrzeugtür, dessen Gehäuse unter Verwendung des Innenhochdruckumformverfahrens (IHU) hergestellt ist,

2 eine Schnittdarstellung eines Umformwerkzeuges mit einem bereits aufgeweiteten Hohlprofilabschnitt

3 eine Darstellung des mit dem Umformwerkzeug gemäß 2 aufgeweiteten Hohlprofilabschnittes mit den Bereichen, in denen die Spiegelgehäuse geteilt und Spiegelgehäusefüße zugeschnitten und/oder verformt werden.

4 eine Schnittdarstellung eines Umformwerkzeugs mit einem bereits aufgeweiteten Hohlprofilabschnitt gemäß einer zweiten Ausführungsform und

5 eine Darstellung des mit dem Umformwerkzeug gemäß 4 aufgeweiteten Hohlprofilabschnittes mit den Bereichen, in denen Spiegelgehäuse geteilt und Spiegelgehäusefüße zugeschnitten und/oder verformt werden.

Von einem Kraftfahrzeug sind in 1 nur eine A-Säule 1 und ein Bereich einer Fahrzeugtür 2 dargestellt. Im vorderen Eckbereich 3 einer Türfensteröffnung ist ein Außenspiegelgehäuse 4 mittels eines Fußteiles 5 befestigt.

Das Außenspiegelgehäuse 4 wird unter Verwendung des Innenhochdruckumformverfahrens (IHU) hergestellt, indem ein Hohlprofilabschnitt 9 in ein Umformwerkzeug 6 eingelegt wird. Dieses Umformwerkzeug weist einen erweiterten Spiegelgehäusebereich 7 und einen im wesentlichen dem Durchmesser des Hohlprofilabschnittes 9 entsprechenden Spiegelgehäusefußbereich 8 auf. Nach dem Schließen des Umformwerkzeugs 6 wird der Hohlprofilabschnitt 9 mit einem Druckmedium wie Luft, Öl oder bevorzugterweise Wasser beaufschlagt und im Innern des Hohlprofilabschnitts 9 ein Innenhochdruck, der zwischen 2000 und 3000 bar betragen kann, aufgebaut, wodurch der Hohlprofilabschnitt 9 zu einem sich aufweitenden Umformen veranlaßt wird. Dadurch nimmt der Hohlprofilabschnitt 9 im Spiegelgehäusebereich 7 die Form der Außenspiegelgehäuse 4 an und läßt sich in der in 3 dargestellten Form aus dem Umformwerkzeug 6 nach dem Abbau des Innenhochdrucks entnehmen.

Die Außenspiegelgehäuse 4 ergeben sich dadurch, daß der aufgeweitete Bereich geteilt wird, wobei im dargestellten Beispiel ein Verschnitt 10 beim Teilen entsteht. Aus dem umgeformten Hohlprofilabschnitt 9 entstehen somit durch das Teilen zwei spiegelsymmetrisch geformte Außenspiegelgehäuse 4 mit Hohlprofilabschnittfortsätzen 5, die jeweils den Spiegelgehäusefuß bilden. Zu diesem Zweck werden die Hohlprofilabschintte 9 im Bereich einer Schnittkante 11 abgetrennt.

Hinsichtlich des aufgeweiteten Spiegelgehäusebereichs 7 und des Querschnitts der Fußbereiche 8 besteht ein großer Gestaltungsspielraum, so daß sich Außenspiegelgehäuse entsprechend den stilistischen Vorgaben problemlos herstellen lassen.

Im dargestellten Ausführungsbeispiel sind die Spiegelgehäusefußbereiche 8 im Umformwerkzeug 6 achsversetzt angeordnet, so daß es vorteilhaft ist, den Hohlprofilabschnitt 9 flach S-förmig vorverformt in das Umformwerkzeug 6 so einzulegen, daß der flach S-förmige Bereich im Spiegelgehäusebereich 7 liegt.

Bei der Ausführungsform gemäß 4 und 5 weist das Umformwerkzeug 6 zwei spiegelsymmetrisch zueinander angeordnete Spiegelgehäusebereiche 7 auf, deren Spiegelgehäusefußbereiche 8 stumpf aneinanderstoßend ineinander übergehen. Die Enden des aufzuweitenden Hohlprofilabschnitts 9 verlaufen unter einem Winkel zueinander. Dementsprechend müssen vorgebogene Hohlprofilabschnitte 9 in das Umformwerkzeug 6 eingelegt werden. Das Aufweiten erfolgt in gleicher Weise wie bzgl. der Ausführungsform gemäß 1 bis 3 beschrieben.

Nach dem Aufweiten werden die bündig aneinanderstoßenden Spiegelgehäusefußbereiche 8 entlang einer dazu senkrecht verlaufenden Schnittkante 11 getrennt, während die überstehenden Bereiche des Hohlprofilabschnitts 9 entlang einer weiteren Schnittkante 11 vom Außenspiegelgehäuse 4 in der Weise abgetrennt werden, daß ein Teil des aufgeweiteten Spiegelgehäusebereichs 7 mit Bildung eines Verschnitts 10 abgetrennt wird, wodurch die Öffnung für den in das Gehäuse 4 einzusetzenden Spiegel gebildet wird.

Diese Ausführungsform läßt sich auch mit einem Umformwerkzeug 6 herstellen, das nur einen aufgeweiteten Spiegelgehäusebereich 7 aufweist. In diesem Fall werden die Enden des Hohlprofilabschnitts 9 sowohl mit einem Verschnitt 10, wie in 5 dargestellt, als auch ohne Verschnitt vom Spiegelgehäusefuß 5 abgetrennt.

Des weiteren kann das Umformwerkzeug 6 bei dieser Ausführungsform auch so ausgebildet sein, daß der eine Spiegelgehäusebereich 7 gegenüber dem zweiten Spiegelgehäusebereich 7 um 180° um die Achse des Spiegelgehäusefußbereichs 5 gedreht ist, so daß das zweite Ende des Hohlprofilabschnitts 9 gegenüber dem ersten Hohlprofilabschnitt 9 versetzt ist und parallel verläuft.

Im Umformwerkzeug 6 können mehrere beabstandete, erweiterte Spiegelgehäusebereiche 7 vorhanden sein, die jeweils durch die Spiegelgehäusefußbereiche 8 miteinander verbunden sind. Auf diese Weise lassen sich durch eine Druckbeaufschlagung eines in das Umformwerkzeug 6 eingelegten, längeren Hohlprofilabschnitts 9 gleichzeitig mehrere Spiegelgehäuse herstellen. Die Anzahl der so herstellbaren Spiegelgehäuse ist nur durch die maximale Länge des Umformwerkzeugs 6 beschränkt.

Das Umformen des Hohlprofilabschnitts 9 erfolgt bevorzugt mittels Wasserdruck von 2000 bis 3000 bar und axial aufgebrachten Kräften. Bei Einsatz von Hohlprofilabschnitten 9 aus Aluminium oder einer Aluminiumlegierung kann nach dem Umformen noch eine Wärmeauslagerung bei 180°C und während acht Stunden vorgenommen werden. Aus Stahl- oder Edelstahlhohlprofilabschnitten hergestellte Außenspiegelgehäuse erfordern keine nachträgliche Wärmebehandlung.

Die erfindungsgemäß hergestellten Außenspiegelgehäuse können entweder so, wie sie aus dem Umformwerkzeug 6 herauskommen, weiter verwendet werden und haben dann eine matt-metallische Oberfläche. Ebenso ist es möglich, sie zu polieren und im Falle der Verwendung von Aluminium oder einer Aluminiumlegierung zu eloxieren. Auch ein Lackieren ist möglich. In allen Fällen weisen die erfindungsgemäßen Außenspiegelgehäuse aufgrund ihrer metallischen Eigenschaften gegenüber Umwelteinflüssen und mechanischen Ansprüchen, z. B. Steinschlag, eine erhöhte Widerstandsfähigkeit auf und lassen sich problemlos sortenrein recyclen.


Anspruch[de]
Verwendung des Innenhochdruckumformverfahrens (IHU) zum Herstellen mindestens eines Spiegelgehäuses aus Metall für Kraftfahrzeugaußenspiegel, bei der ein Hohlprofilabschnitt (9) in einem Umformwerkzeug (6) bereichsweise aufgeweitet wird und danach der aufgeweitete Bereich zur Bildung von Spiegelgehäusen (4) geteilt und damit verbundene Hohlprofilfortsätze zur Bildung von Spiegelgehäusefüßen (5) zugeschnitten und/oder verformt werden. Verwendung nach Anspruch 1 zum Herstellen mindestens eines Spiegelgehäusepaares, bei der die Bereiche (8) des Umformwerkzeugs (6), die den Hohlprofilabschnitt (9) zur Bildung der Spiegelgehäusefüße (5) aufnehmen, zueinander achsversetzt angeordnet sind. Verwendung nach Anspruch 2, bei der der Hohlprofilabschnitt (9) bereichsweise vorgebogen und anschließend mit dem vorgebogenen Bereich in dem Spiegelgehäusebereich (7) des Umformwerkzeugs (6) und mit den geraden Bereichen in die achsversetzten Spiegelgehäusefußbereiche (8) des Umformwerkzeugs (6) eingelegt wird. Verwendung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, bei der der erweiterte Bereich (7) zur Bildung von spiegelsymmetrischen Spiegelgehäusen (4) eingerichtet ist. Verwendung nach Anspruch 4, bei der der erweiterte Bereich (7) mit oder ohne Bildung eines Verschnitts (10) näherungsweise in Richtung der Achse des Hohlprofils (9) geteilt wird. Verwendung nach Anspruch 1, bei der ein vorgebogenes Hohlprofil (9) in das entsprechend geformte Umformwerkzeug (6) eingelegt und nach dem Aufweiten das eine Ende des Hohlprofils (9) einschließlich eines Teils (10) des aufgeweiteten Bereichs zur Bildung des Spiegelgehäuses (4) sowie das andere Ende senkrecht zur Achse des Hohlprofils (9) zur Bildung des Spiegelgehäusefußes (5) abgetrennt werden. Verwendung nach Anspruch 6, bei der das Umformwerkzeug spiegelsymmetrisch angeordnete erweiterte Bereiche (7) zur Bildung eines Spiegelgehäusepaares (4) aufweist, wobei die Bereiche (8) des Umformwerkzeugs (6) zur Bildung der Spiegelgehäusefüße (5) aneinanderstoßend und stumpf ineinander übergehend ausgebildet sind, während die vom Spiegelgehäuse (4) abzutrennenden Bereiche der Hohlprofilabschnitte dazu achsversetzt oder abgewinkelt verlaufen. Verwendung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, bei der das Hohlprofil (9) aus Aluminium oder einer Aluminiumlegierung besteht. Verwendung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, bei der das Hohlprofil (9) aus Edelstahl besteht. Verwendung nach einem der Ansprüche 1 bis 9, bei der das Umformwerkzeug (6) mehrere beabstandete, erweiterte Bereiche (7) zur Bildung der Spiegelgehäuse (4) aufweist. Verfähren zur Herstellung eines Spiegelgehäuses aus Metall aus einem Hohlprofil (9) mittels eines Hochdruckumformverfahrens (IHU), indem ein Hohlprofilabschnitt in einem Umformwerkzeug (6) bereichsweise aufgeweitet und danach der aufgeweitete Bereich (7) zur Bildung von Spiegelgehäusen (4) geteilt und damit verbundende Hohlprofilfortsätze (8) zur Bildung von Spiegelgehäusefüßen (5) zugeschnitten und/oder verformt werden. Verfahren nach Anspruch 11, wobei das Spiegelgehäuse paarweise spiegelsymmetrisch aus dem aufgeweiteten Bereich (7) durch Teilung näherungsweise in Richtung der Achse des Hohlprofils (9) mit oder ohne Bildung eines Verschnitts (10) hergestellt ist. Verfahren nach Anspruch 11 wobei das Spiegelgehäuse einzeln oder paarweise spiegelsymmetrisch aus dem aufgeweiteten Bereich (7) durch Abtrennen des einen Endes des Hohlprofils (9) einschließlich eines Teils (10) des aufgeweiteten Bereichs sowie des anderen Endes senkrecht zur Achse des Hohlprofils (9) zur Bildung des Spiegelgehäusefußes (5) hergestellt ist.






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