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Dokumentenidentifikation DE102006030760A1 27.12.2007
Titel Tragteil
Anmelder Decoma (Germany) GmbH, 66280 Sulzbach, DE
Erfinder Fischer, Gerhard, 73779 Deizisau, DE;
Ludwig, Hans-Joachim, Dr., 72654 Neckartenzlingen, DE
Vertreter Hössle Kudlek & Partner, Patentanwälte, 70173 Stuttgart
DE-Anmeldedatum 26.06.2006
DE-Aktenzeichen 102006030760
Offenlegungstag 27.12.2007
Veröffentlichungstag im Patentblatt 27.12.2007
IPC-Hauptklasse B60R 9/04(2006.01)A, F, I, 20060626, B, H, DE
IPC-Nebenklasse B29C 45/00(2006.01)A, L, I, 20060626, B, H, DE   
Zusammenfassung Die Erfindung betrifft ein Tragteil (112), das einen Kunststoffkörper (102, 204, 310) aufweist, wobei der Kunststoffkörper (102, 204, 310) mindestens einen Hohlraum (104, 206, 312) aufweist und durch ein Wasserinnendruck-Spritzverfahren hergestellt ist. Ferner betrifft die Erfindung eine entsprechende Dachreling für ein Kraftfahrzeug.

Beschreibung[de]
Technisches Gebiet

Die Erfindung betrifft ein Tragteil, einen Kunststoffkörper, ein Profilelement, eine Dachreling für ein Kraftfahrzeug und ein Verfahren zum Herstellen eines Tragteils.

Hintergrund der Erfindung

Zur Befestigung von Gegenständen, die zu groß oder zu lang für eine Unterbringung in einem Kofferraum sind, weisen Kraftfahrzeuge Tragteile auf, über die derartige Gegenstände an Kraftfahrzeugen befestigt werden können. Ist ein derartiges Tragteil auf einem Fahrzeugdach angeordnet, bezeichnet man es als Dachreling. Tragteile können verschiedenartig aufgebaut und durch unterschiedliche Verfahren hergestellt sein.

Aus der Druckschrift DE 199 12 078 C2 ist eine Dachreling für ein Fahrzeug bekannt. Diese Dachreling umfasst einen länglichen Holm, Stützfüße an den Holmenden und mindestens eine etwa längsmittig am Holm angeordnete Mittelstütze. Dabei besteht der Holm aus einem Abschnitt eines Mittelrohrs und ist einstückig und materialeinheitlich mit den Stützfüßen und der mindestens einen Mittelstütze ausgebildet. Des weiteren sind die Stützfüße und die zumindest eine Mittelstütze durch ein Gasinnenhochdruck-Formgebungsverfahren gebildet.

Ein Dachträgersystem für ein Fahrzeug ist aus der Druckschrift DE 20 2004 018 079 U1 bekannt. Dieses Dachträgersystem umfasst mindestens eine Dachleiste, die im wesentlichen durchgängig auf einer Fahrzeugkarosserie auflegbar ist und sich entlang dieser Fahrzeugkarosserie erstreckt. Außerdem weist die Dachleiste eine einer Kontur der Fahrzeugkarosserie angepasste Anlagefläche auf. Es ist hier vorgesehen, dass die Dachleiste aus Aluminium, Magnesium, Stahl und/oder Messing bzw. deren Legierungen besteht und einen Hohlraum aufweist.

Die Druckschrift DE 197 14 491 A1 betrifft eine Seitenreling für einen Fahrzeugträger und ein Verfahren zu deren Herstellung. Diese Seitenreling weist einen Hohlraum auf, der bei der Herstellung gebildet wird. Zur Herstellung ist eine Gießform vorgesehen, die aus zwei Formteilen besteht, wobei ein erstes Formteil mindestens eine Öffnung zum Einspritzen von Kunststoff und eine weitere Öffnung zum Einblasen eines Fluids aufweist, welches den Kunststoff nach außen gegen die Innenfläche des Formhohlraums der Gießform treibt.

Zusammenfassung der Erfindung

Das erfindungsgemäße Tragteil weist einen Kunststoffkörper auf, wobei der Kunststoffkörper mindestens einen Hohlraum aufweist und durch ein Wasserinnendruck-Spritzgießverfahren hergestellt ist.

Dabei ist es möglich, dass der Kunststoffkörper wahlweise mit einem Profilelement verbindbar ist.

Ferner betrifft die vorliegende Erfindung ebenfalls ein Tragteil, bei dem der Kunststoffkörper mit einem Profilelement verbunden ist.

Somit wird möglich, neben der besonders kostengünstigen Dachreling als reinem Kunststoffkörper, weitere Dekoroberflächen modular mit dem Kunststoffkörper zusammenzufügen, und damit ein modular zusammengesetztes bzw. zusammengebautes Hybrid-Bauteil bereitzustellen.

Es kann vorgesehen sein, dass der Kunststoffkörper aus einem glasfaserverstärkten Kunststoff, bspw. PA6GF oder witterungsbeständigem PBT-PETGF mit einem Glasfaseranteil zwischen 40% bis 60%, vorzugsweise 50%, gebildet ist. Des weiteren kann der Kunststoffkörper einteilig ausgebildet sein und bedarfsweise mindestens ein integrales Befestigungselement aufweisen, das während der Durchführung des Wasserinnendruck-Spritzgießverfahrens in den Kunststoffkörper integriert wird.

Der Kunststoffkörper und das Profilelement können verschiedenartig miteinander verbunden sein. In einer möglichen Ausgestaltung ist vorgesehen, dass der Kunststoffkörper und das Profilelement derart miteinander verbunden sind, dass das Profilelement den Kunststoffkörper zumindest teilweise umschließt. Dies kann bedeuten, dass das Profilelement den Kunststoffkörper nahezu vollständig abdeckt, so dass bei einer Betrachtung des Tragteils lediglich das Profilelement sichtbar ist.

In einer Variante sind das Profilelement und der Kunststoffkörper miteinander verklipst, wobei das Profilelement auf dem Kunststoffkörper zu verklipsen ist. Eine derartige Verbindung, insbesondere Verklipsung, ist dadurch realisierbar, dass der Kunststoffkörper mindestens eine Nut aufweist und das Profilelement mindestens einen nasenförmigen Bereich aufweist, der zur Bereitstellung der Verbindung in die Nut, und dabei typischerweise entlang einem Rand der Nut, des Kunststoffkörpers eingreift bzw. einklipst. Bei einer derartigen mechanischen Befestigung umgreift bzw. umklammert das Profilelement den Kunststoffkörper zumindest abschnittsweise und greift hierbei an zwei Stellen, bspw. zwei Nuten, in den Kunststoffkörper ein.

Somit sind das Profilelement und der Kunststoffkörper bei dieser Variante miteinander verspannt, insbesondere ist der Kunststoffkörper in das Profilelement eingespannt, so dass das Profilelement und der Kunststoffkörper in der Regel auch ohne zusätzliche Verbindungsmittel miteinander sicher verbunden sind. Beim Verbinden des Profilelements mit dem Kunststoffkörper kann vorgesehen sein, dass das Profilelement elastisch verformt und dabei gespannt wird, so dass das Profilelement zur umgreifenden Aufnahme des Kunststoffkörpers bereitgestellt ist. Sobald das Profilelement relativ zu dem Kunststoffkörper geeignet positioniert ist, kann das Profilelement entspannt werden und eine ursprüngliche Form einnehmen, so dass das Profilelement den Kunststoffkörper umgreift bzw. umspannt.

Ergänzend und/oder alternativ hierzu ist vorgesehen, dass das Profilelement und der Kunststoffkörper durch mindestens ein bspw. als Klipselement ausgebildetes Verbindungselement miteinander verbunden sind. Ein derartiges Klipselement kann als separates Bauteil oder als zusätzliche, integrierte Komponente des Profilelements und/oder des Kunststoffkörpers ausgebildet sein. Falls das Klipselement bzw. Verbindungselement als separates Teil oder Bestandteil des Profilelements ausgebildet ist, ist vorgesehen, dass der Kunststoffkörper mindestens eine Öffnung aufweist, die zur Aufnahme des mindestens einen Klipselements ausgebildet ist. Falls das mindestens eine Verbindungselement als separates Bauteil ausgebildet ist, wäre vorzusehen, dass auch das Profilelement eine geeignete Öffnung zur Aufnahme dieses mindestens einen Verbindungselements aufweist.

Eine Verbindung zwischen dem Kunststoffkörper und dem Profilelement ist alternativ und/oder ergänzend zumindest stellenweise durch Verklebung bereitstellbar. Eine derartige Verklebung kann bspw. in Endbereichen des Kunststoffkörpers und des Profilelements und somit des durch Verklebung zu bildenden Tragteils konturabhängig vorgesehen sein. Das Profilelement kann zusätzlich durch eine formschlüssige Verbindung mit dem Kunststoffkörper verbunden werden, um ein Verrutschen des Profils in Längsrichtung zu verhindern.

In weiterer Ausgestaltung ist vorgesehen, dass der Kunststoffkörper mindestens einen Fußbereich aufweist, über den der Kunststoffkörper und somit auch das Tragteil an einer Vorrichtung, wie bspw. an einer Außenwand bzw. Karosserie eines Fahrzeugs, zu befestigen ist. Dabei kann der mindestens eine Fußbereich auch entlang der gesamten Länge des Kunststoffkörpers ausgebildet sein. Das Tragteil bzw. ein entsprechender Lastenträger kann eine beliebige Anzahl von Fußbereichen und somit von Füßen aufweisen, über die das Tragteil bspw. auch flächig mit einer Vorrichtung, insbesondere einer Karosserie oder einem Fahrzeugdach, verbunden werden kann.

In einer weiteren Ausführung ist die Dachreling für den Einsatz bei einem im Fahrzeugdach vorhandenen Dachkanal geformt. Hierbei wird der Dachkanal bei Montage der Dachreling auf das Fahrzeug durch einen integralen Bestandteil des Kunststoffkörpers abgedeckt. Der mindestens eine Fußbereich der Dachreling ist hierbei mit der Dachkanalabdeckung verbunden.

Der mindestens eine Fußbereich kann durch mindestens einen Schieber geformt sein, in den mindestens ein kunststoffummantelter Bolzen und/oder eine kunststoffummantelte Bolzenaufnahme integriert ist. Ein derartiger Bolzen ist als Befestigungselement ausgebildet. Die Bolzenaufnahme dient einer Aufnahme eines zumindest teilweise bolzenartig ausgebildeten Befestigungselements. Das Befestigungselement ist abhängig von seiner konkreten Ausbildung zur mittelbaren oder unmittelbaren Befestigung des Kunststoffkörpers und somit des Tragteils an einer Vorrichtung ausgebildet.

Zum Schutz vor Witterungseinflüssen sowie aus optischen Gründen kann das Tragteil beschichtet sein. Dies bedeutet, dass vorrangig das den Kunststoffkörper umschließende oder ummantelnde Profilelement beschichtet ist. Allerdings kann auch der Kunststoffkörper zumindest teilweise beschichtet sein. Es bietet sich zur Beschichtung einer Oberfläche des Profilelements und ggf. des Kunststoffkörpers eine Pulverbeschichtung, Lackierung, Metallbeplankung und dergleichen an. Die Oberfläche kann auch mit einer Folie überzogen werden. Es besteht auch die Möglichkeit, auf eine Beschichtung zu verzichten.

Zur Verbesserung von Bewitterungseigenschaften kann das Tragteil mit einem auf Polyester basierenden Pulver heiß bepulvert sein. Als Trägermaterial für das Pulver kommt das Profilelement und/oder der Kunststoffkörper in Frage. Falls das Trägermaterial zum Beschichten in einen elektrisch leitenden Zustand versetzt wird, besteht auch die Möglichkeit einer Kaltbepulverung. Wahlweise kann die Oberfläche auch durch Lackieren geschützt und somit auch dekoriert werden.

In einer Ausgestaltung ist vorgesehen, dass das Profilelement aus Metall gebildet ist und bspw. als Roll- oder Strangpressprofil ausgebildet ist. Durch diese Maßnahme ist für das Tragteil eine metallische Oberfläche mit metallischer Optik darstellbar. Dabei ist das als Metallprofil ausgebildete Profilelement bspw. aus eloxiertem Aluminium oder rostfreiem Stahl herstellbar. Das Profilelement ist typischerweise einteilig ausgebildet. Ein Aluminium-Strangpressprofil weist hierbei eine Dicke von 1 bis 1,5 mm, insbesondere 1,2 mm auf. Ein Edelstahlprofil besitzt üblicherweise eine Dicke von 0,5 bis 1 mm. Alternativ kann das Profilelement auch aus einem Kunststoffprofil gebildet sein.

Das Profilelement ist aus einem Bandmaterial mittels Rollformen oder einem Strangpressprofil durch Streckbiegen kostengünstig zu formen. Durch einen Sägeschnitt und/oder eine Fräsung an den Enden ist das Profilelement abzulängen.

Das Tragteil ist üblicherweise zur Befestigung an einer Vorrichtung, insbesondere einer Außenwandung bzw. Karosserie eines Kraftfahrzeugs ausgebildet. Zur Bereitstellung einer derartigen Befestigung ist vorgesehen, dass das Tragteil im Bereich der Fußbereiche unmittelbar und demnach durch ein integriertes Befestigungselement an der Vorrichtung zu befestigen ist. Alternativ und/oder ergänzend ist die Befestigung des Tragteils an der Vorrichtung auch durch mindestens ein separates Befestigungselement bereitstellbar.

Die Erfindung betrifft des weiteren einen Kunststoffkörper der zur Bildung eines erfindungsgemäßen Tragteils mit einem Profilelement zu verbinden ist. Dieser Kunststoffkörper ist durch ein Wasserinnendruck-Spritzgießverfahren hergestellt und weist mindestens einen Hohlraum auf.

Das erfindungsgemäße Profilelement ist zur Bildung eines erfindungsgemäßen Tragteils mit einem Kunststoffkörper zu verbinden.

Die erfindungsgemäße Dachreling für ein Kraftfahrzeug ist aus dem erfindungsgemäßen Tragteil inklusive sämtlicher denkbarer Ausgestaltungen dieses Tragteils gebildet.

Die Erfindung betrifft außerdem ein Verfahren zum Herstellen eines Tragteils, das einen Kunststoffkörper mit mindestens einem Hohlraum und wahlweise ein Profilelement aufweist. Zur Durchführung dieses Verfahrens ist vorgesehen, dass der Kunststoffkörper mit dem mindestens einen Hohlraum durch ein Wasserinnendruck-Spritzgießverfahren hergestellt wird. In einem weiteren optionalen Schritt werden der Kunststoffkörper und das Profilelement miteinander verbunden.

Zur kostengünstigen Minderung des Materialeinsatzes und gleichzeitig zur Gewichtsreduzierung nimmt der mindestens eine Hohlraum einen Großteil des Volumens, in der Regel mehr als die Hälfte des Volumens des Kunststoffkörpers ein.

In Ausgestaltung ist zur Herstellung des Kunststoffkörpers vorgesehen, dass bei Durchführung des Wasserinnendruck-Spritzgießverfahrens Kunststoffrohmaterial, das insbesondere glasfaserverstärkt ist, in eine Werkzeugkavität gefüllt wird. Zeitversetzt dazu bildet sich bei einer Abkühlung des sich in erhitztem, flüssigen Zustand befindlichen Kunststoffrohmaterials eine erste Phase, die an einer Innenwand der Werkzeugkavität erstarrt. Eine zweite Phase des Kunststoffrohmaterials, die währenddessen noch als Schmelze vorliegt und von der ersten bereits erstarrten Phase umschlossen ist, wird unter Bildung des Hohlraums mit Wasser aus der ersten Phase ausgeblasen. Somit entsteht der Hohlraum des Kunststoffkörpers durch Ausblasen der noch nicht an der Innenwand der Werkzeugkavität erstarrten Schmelze. Dabei besitzt das zum Ausblasen verwendete Wasser einen Druck in einer Größenordnung von ca. 200 bar. Nach einer endgültigen Abkühlphase kann der Kunststoffkörper aus der Werkzeugkavität entnommen werden. Der Hohlraum ist aufgrund dieser Vorgehensweise von einer relativ glatten Innenoberfläche umgeben, demnach weist der Kunststoffkörper, der aus der erstarrten ersten Phase gebildet ist, eine gleichmäßige Wanddicke auf. In der Industrie sind weitere Prinzipien des Wasserinnendruckverfahrens bekannt, die auf die Fertigung des Kunststoffkörpers angewendet werden können. Dazu gehören neben dem hier beschriebenen Ausblasverfahren andere geeignete Ausblasverfahren sowie das Masserückdrückverfahren.

Zur Bereitstellung der Verbindung wird das Profilelement auf den Kunststoffkörper aufgeklipst, es kann auch vorgesehen sein, dass das Profilelement und der Kunststoffkörper miteinander verklipst werden. Ergänzend und/oder alternativ werden das Profilelement und der Kunststoffkörper durch mindestens ein als Klipselement ausgebildetes Verbindungselement miteinander verbunden. Wahlweise kann auch vorgesehen sein, dass der Kunststoffkörper und das Profilelement zumindest stellenweise miteinander verklebt werden.

Zur Bereitstellung von Befestigungselementen, über die das Tragteil an einer Vorrichtung zu befestigen ist, ist mindestens ein Bolzen und/oder mindestens eine Bolzenaufnahme mit jeweils einer insbesondere flachen Kopfform vorgesehen. Dieser Bolzen bzw. diese Bolzenaufnahme wird in einen Schieber, der einen Fußbereich des Kunststoffkörpers formt, eingelegt und während des Wasserinnendruck-Spritzgießverfahrens komplett mit Kunststoffrohmaterial ummantelt. Ein derartiger Bolzen ist als Befestigungselement ausgebildet, die Bolzenaufnahme dient einer Aufnahme eines zumindest teilweise bolzenartig ausgebildeten Befestigungselements.

Des weiteren kann vorgesehen sein, dass die Oberfläche des Tragteils und insbesondere die Oberfläche des Profilelements durch ein elektrisches, mechanisches und/oder chemisches Beschichtungsverfahren beschichtet wird.

Zur Montage des bspw. als Dachreling ausgebildeten Tragteils ist in einer ersten Variante vorgesehen, dass das Tragteil in einem bereits zusammengebauten Zustand, wobei der Kunststoffkörper und das Profilelement bereits miteinander verbunden sind, an der Vorrichtung befestigt wird.

In einer zweiten Variante zur Montage ist vorgesehen, dass zunächst der Kunststoffkörper an der Vorrichtung befestigt wird. Erst danach werden das Profilelement und der Kunststoffkörper miteinander verbunden.

Zur Befestigung des Tragteils und insbesondere des Kunststoffkörpers an der Vorrichtung sind bspw. die Bolzen im Fußbereich als integrierte Befestigungselemente vorgesehen. Somit ist es möglich, dass der Kunststoffkörper des Tragteils von unten befestigt wird.

Bei dem nachträglichen Zusammenbau und somit Verbinden des Kunststoffkörpers und des Profilelements zu dem Tragteil ist eine Befestigung des Kunststoffkörpers an der Vorrichtung auch von einer Oberseite möglich. Bei dieser zweiten Variante wird zunächst der Kunststoffkörper von oben befestigt und nach erfolgter Befestigung das Profilelement auf den Kunststoffkörper bspw. aufgeklipst.

Unabhängig von einer Variante der Befestigung des Tragteils an der Vorrichtung, werden Befestigungselemente unabhängig davon, ob sie als integrale Bestandteile des Kunststoffkörpers ausgebildet sind oder ob sie als separate Bauteile ausgebildet sind, durch das Profilelement zumindest weitgehend und in der Regel komplett abgedeckt. In einer Ausführungsform ist vorgesehen, dass in dem Kunststoffkörper mindestens eine Öffnung gebohrt wird, in die zum Verbinden des Kunststoffkörpers mit der Vorrichtung ein Befestigungselement eingesetzt wird.

Durch das Wasserinnendruck-Spritzgießverfahren wird für den Kunststoffkörper eine den Hohlraum umschließende Wandung mit gleichmäßiger Wandstärkenverteilung geschaffen und somit ein Bauteil mit hoher mechanischer Festigkeit bereitgestellt. Zudem bietet das Wasserinnendruck-Spritzgießverfahren kürzere Fertigungszeiten als bspw. ein Gasinnendruckverfahren.

Weitere Vorteile und Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich aus der Beschreibung und der beiliegenden Zeichnung.

Es versteht sich, dass die voranstehend genannten und die nachstehend noch zu erläuternden Merkmale nicht nur in der jeweils angegebenen Kombination, sondern auch in anderen Kombinationen oder in Alleinstellung verwendbar sind, ohne den Rahmen der vorliegenden Erfindung zu verlassen.

Kurze Beschreibung der Erfindung

Die Erfindung ist anhand von Ausführungsbeispielen in der Zeichnung schematisch dargestellt und wird im folgenden unter Bezugnahme auf die Zeichnung ausführlich beschrieben.

Die 1a, 1b und 1c zeigen in schematischer Darstellung eine erste Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Tragteils.

Die 2a, 2b und 2c zeigen in schematischer Darstellung eine zweite Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Tragteils.

Die 3a und 3b zeigen in schematischer Darstellung eine dritte Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Tragteils.

Die 4a und 4b zeigen schematische Schnittdarstellungen durch die in den 3a und 3b gezeigte Ausführungsform des erfindungsgemäßen Tragteils.

Die 5 bis 11 zeigen schematische Schnittdarstellungen entlang der in den 3a, 3b, 4a und 4b dargestellten Schnittlinien der dritten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Tragteils.

Die Figuren werden zusammenhängend und übergreifend beschrieben, gleiche Bezugszeichen bezeichnen gleiche Bauteile.

In den 1a, 1b und 1c ist ein Kunststoffkörper 102 mit einem Hohlraum 104 und einer Öffnung 106 in schematischer Schnittdarstellung dargestellt. In den 1b und 1c ist zusätzlich ein Profilelement 108, mit dem ein Klipselement 110 verbunden ist, schematisch dargestellt.

Hierbei zeigt 1b einen Schritt bei einer Herstellung der in 1c komplett zusammengebauten Ausführungsform eines Tragteils 112. Die Verbindung zwischen dem Kunststoffkörper 102 und dem Profilelement 108 erfolgt in dem hier vorliegenden Ausführungsbeispiel rein mechanisch.

Das Klipselement 110 des Profilelements 108 wird, wie 1b zeigt, in die Öffnung 106 des Kunststoffkörpers 102 eingeführt und, wie 1c zeigt, über Widerhaken 114 mit dem Kunststoffkörper 102 verrastet. Außerdem weist der Kunststoffkörper 102 eine erste Nut 116 sowie eine zweite Nut 118 auf. Zudem ist an dem Profilelement 108 ein erster nasenförmiger Bereich 120 sowie ein zweiter nasenförmiger Bereich 122 angeformt.

Wie 1b zeigt, wird das Profilelement in Richtung des Pfeils 124 an den Kunststoffkörper 102 herangeführt und auf dem Kunststoffkörper 102 aufgeklipst. Nach vollendeter Verklipsung greift der erste nasenförmige Bereich 120 des Profilelements 108 in die erste Nut 116 des Kunststoffkörpers 102 ein. Der zweite nasenförmige Bereich 122 des Profilelements 108 greift in die zweite Nut 118 des Kunststoffkörpers 102 ein. Demnach umklipst bzw. umklammert das Profilelement 108 den Kunststoffkörper 102 bereichsweise, wobei der Kunststoffkörper 102 zwischen den nasenförmigen Bereichen 120, 122 des Profilelements 108 an den Nuten 116, 118 des Kunststoffkörpers 102 eingeklemmt ist.

1c zeigt zudem einen Ausschnitt einer Karosserie 126 einer in dieser Ausführungsform als Kraftfahrzeug ausgebildeten Vorrichtung. Der Kunststoffkörper 102 und somit das gesamte Tragteil 112 ist über Abstützelemente 128 an der Karosserie 126 befestigt.

Die 2a, 2b, 2c zeigen in schematischer Schnittdarstellung einen Kunststoffkörper 204 mit einem Hohlraum 206. Dieser Kunststoffkörper 204 ist als ein erstes Modul einer in 2c dargestellten zweiten Ausführungsform eines Tragteils 202 vorgesehen. Als ein zweites Modul dieses Tragteils 202 ist ein Profilelement 208 vorgesehen, das, wie 2c zeigt, mit dem Kunststoffkörper 204 zu verklipsen und somit zu verbinden ist.

In der vorliegenden Ausführungsform wird über ein Stanz- bzw. Bohrwerkzeug 210 in den Kunststoffkörper 204 eine erste Öffnung 212 sowie eine zweite Öffnung 214 eingeformt. Hierzu wird das Stanzwerkzeug 210 in Richtung des Doppelpfeils 216 hin und her bewegt.

Zur Befestigung des Tragteils 202 an einer Karosserie 218 eines Dachbereichs eines Fahrzeugs ist vorgesehen, dass zunächst der Kunststoffkörper 204 mit den beiden Öffnungen 212, 214 an der Karosserie 218 befestigt wird. Eine derartige Befestigung erfolgt durch ein separates Befestigungselement 220, das durch die Öffnung 212 geführt wird, nachdem der Kunststoffkörper 204 an der Karosserie 218 angesetzt worden ist. Zur eigentlichen Befestigung durchgreift das Befestigungselement 220 die zweite Öffnung 214 des Kunststoffkörpers 204 sowie eine Öffnung 222 der Karosserie 218. Erst nach der Befestigung des Kunststoffkörpers 204 an der Karosserie 218 wird der Kunststoffkörper 204 mit dem Profilelement 208 verbunden und somit das Tragteil 202 endgültig zusammengebaut.

Demnach erfolgt die Montage des Tragteils 202 an der Karosserie 218. Zum Zusammenbau des Tragteils 202 wird das Profilelement 208 auf den bereits an der Karosserie 218 befestigten Kunststoffkörper 204 aufgeklipst. Dabei greift ein erster nasenförmiger Bereich 224 des Profilelements 208 in eine erste angeformte Nut 226 des Kunststoffkörpers 204. Des weiteren greift ein zweiter nasenförmiger Bereich 228 des Profilelements 208 in eine zweite angeformte Nut 230 des Kunststoffkörpers 204. Dabei deckt das Profilelement 208 die Öffnung 212 des Kunststoffkörpers vollständig ab. Der Kunststoffkörper 204 und somit das Tragteil 202 werden über Stützelemente 231 an der Karosserie 218 abgestützt.

Die 3a und 3b zeigen eine dritte Ausführungsform eines Tragteils 302 in schematischer Darstellung, wobei ein linker Abschnitt dieses Tragteils in 3a und ein unmittelbar anschließender rechter Abschnitt des Tragteils 302 in 3b dargestellt ist. Außerdem zeigt 3a einen ersten äußeren Fußbereich 304. Ein zweiter äußerer Fußbereich 306 sowie ein mittlerer Fußbereich 308 des Tragteils 302 sind in 3b dargestellt. Außerdem sind in 3b zwei Schnittlinien V-V und VI-VI dargestellt. Schematische Schnittdarstellungen zu diesen Schnittlinien V-V bzw. VI-VI werden in den nachfolgenden 5 und 6 gezeigt.

4a zeigt in schematischer Darstellung einen Schnitt durch den in 3a dargestellten linken Abschnitt des Tragteils 302 und 4b einen Schnitt durch den in 3b dargestellten rechten Abschnitt des Tragteils 302. Das in den 3a, 3b, 4a, 4b sowie den nachfolgenden 5 bis 11 jeweils abschnittsweise oder detailliert dargestellte Tragteil 302 weist einen Kunststoffkörper 310 mit einem Hohlraum 312 sowie ein Profilelement 314 auf, das den Kunststoffkörper 310 umklipsend umschließt, so dass das Tragteil 302 durch Verbinden des Kunststoffkörpers 310 mit dem Profilelement 314 bereitzustellen ist.

Außerdem sind in den 4a und 4b in den Fußbereichen 304, 306, 308 erste Befestigungselemente 316, die in den Kunststoffkörper 310 integriert sind, dargestellt. Des weiteren sind zweite, separate Befestigungselemente 318 dargestellt. Außerdem sind Schnittlinien VII-VII, VIII-VIII, IX-IX, X-X und XI-XI eingezeichnet, schematische Schnittdarstellungen zu diesen besagten Schnittlinien zeigen die 7, 8, 9, 10 und 11.

5 zeigt in schematischer Schnittdarstellung den mittleren Fußbereich 308 des Tragteils 302 im Detail entlang der Schnittlinie V-V aus 3a. Das in vorliegender Ausführungsform als Bolzen ausgebildete zweite, separate Befestigungselement 318 ist bspw. als Einlegeteil mit einem breiten Kopf 319 ausgebildet. Der breite Kopf 319 kann dabei, wie hier dargestellt, eine Wölbung aufweisen. Der Bolzen 318 wird als Einlegeteil in einem geeigneten Spritzgußwerkzeug verwendet, d.h. der Bolzen wird während eines Wasserinnendruck-Spritzgießverfahrens in das Werkzeug eingelegt und somit während des Wasserinnendruck-Spritzgießverfahrens zur Herstellung des Kunststoffkörpers 310 in diesen Kunststoffkörper 310 integriert und dabei mit Kunststoffrohmaterial ummantelt. Der hier dargestellte Bolzen 318 kann ferner an seiner der Dachreling abgewandten Seite, d.h. in Richtung des Daches, an welchem die Dachreling zu befestigen ist, einen Gewindeteil aufweisen, über welchen die Dachreling mit dem entsprechenden Dach, was hier nicht dargestellt ist, verbunden werden kann. Dazu sind in dem Dach an geeigneten Stellen entsprechende Löcher vorgesehen, durch welche jeweils ein derartiges Gewindeteil durchgeführt und mit einer Mutter verschraubt werden kann.

Der rechte äußere Fußbereich 306 des Tragteils 302 ist in 6 in schematische Schnittdarstellung entlang der Schnittlinie VI-VI aus 3b gezeigt. Bei dem hier vergrößert dargestellten äußeren Fußbereich 306 ist das erste in den Kunststoffkörper 310 integrierte Befestigungselement 316 gut zu erkennen. Dieses erste bolzenartige Befestigungselement 316 ist demnach mit dem Kunststoffkörper 310 einstückig ausgebildet, und wird während des Wasserinndruck-Spritzgießverfahrens durch eine geeignete Innenwandgestaltung einer Werkzeugkavität an dem Kunststoffkörper 310 mit angeformt. Ebenfalls wird während des Wasserinnendruck-Spritzgießverfahrens der Hohlraum 312 aus dem Kunststoffkörper 310 ausgeblasen. Ferner kann, wie hier dargestellt, ein weiteres separates Befestigungselement 318 vorgesehen sein, das mit dem Kunststoffkörper 310 verbunden ist.

7 zeigt in schematischer Schnittdarstellung das Tragteil 302 entlang der in 4b angedeuteten Schnittlinie VII-VII. Hier ist zu erkennen, wie das Profilelement 314 auf den Kunststoffkörper 310 aufgeklipst ist. Dabei greift ein erster nasenförmiger Bereich 320 des Profilelements 314 in eine erste angeformte Nut 322 des Kunststoffkörpers 310 und ein zweiter nasenförmiger Bereich 324 des Profilelements 314 in eine zweite angeformte Nut 326 des Kunststoffkörpers 310. Zur Bereitstellung der Verbindung zwischen dem Profilelement 314 und dem Kunststoffkörper 310 umgreift bzw. umklammert das Profilelement 314 mit seinen nasenförmigen Bereichen 320, 324 den Kunststoffkörper 310 entlang der angeformten Nuten 322, 326.

8 zeigt in schematischer Schnittdarstellung den rechten äußeren Fußbereich 306 des Tragteils 302 entlang der in 4b angedeuteten Schnittlinie VIII-VIII. Entlang dieser Schnittlinie VIII-VIII weisen der Kunststoffkörper 310 und das Profilteil 314 jeweils einen von der in 7 gezeigten Anordnung abweichenden Querschnitt auf. Die über Verklipsung bereitgestellte Verbindung ist jedoch auch hier durch Eingreifen der nasenförmigen Bereiche 320, 324 des Profilelements 314 in die angeformten Nuten 322, 326 des Kunststoffkörpers 310 realisiert.

9 zeigt eine schematische Schnittdarstellung entlang der Schnittlinie IX-IX aus 4b. Auch in diesem Bereich umgreift das Profilelement 314 den Kunststoffkörper 310. Hierbei umgreift ein Bogen 328 des Profilelements 314 einen äußeren Bereich des Kunststoffkörpers 310. Außerdem ist das zweite, separate Befestigungselement 318 angedeutet.

10 zeigt das Tragteil 302 in schematischer Schnittdarstellung entlang der in 4b angedeuteten Schnittlinie X-X. Somit ist in dieser 10 ein Schnitt senkrecht zu der Darstellung aus 9 quer durch das zweite separate Befestigungselement 318 gezeigt.

11 zeigt das Tragteil 302 in schematischer Schnittdarstellung entlang der in 4b angedeuteten Schnittlinie XI-XI im mittleren Fußbereich 308.


Anspruch[de]
Tragteil, das einen Kunststoffkörper (102, 204, 310) aufweist, wobei der Kunststoffkörper (102, 204, 310) mindestens einen Hohlraum (104, 206, 312) aufweist und durch ein Wasserinnendruck-Spritzgießverfahren hergestellt ist. Tragteil nach Anspruch 1, bei dem der Kunststoffkörper (102, 204, 310) wahlweise mit einem Profilelement (108, 208, 314) verbindbar ist. Tragteil nach Anspruch 2, bei dem der Kunststoffkörper (102, 204, 310) mit einem Profilelement (108, 208, 314) verbunden ist. Tragteil nach einem der voranstehenden Ansprüche, bei dem der Kunststoffkörper (102, 204, 310) glasfaserverstärkt ist. Tragteil nach einem der voranstehenden Ansprüche, bei dem der Kunststoffkörper (102, 204, 310) einteilig ausgebildet ist und mindestens ein integrales Befestigungselement (316) aufweist. Tragteil nach einem der Ansprüche 3 bis 5, bei dem der Kunststoffkörper (102, 204, 310) und das Profilelement (108, 208, 314) derart miteinander verbunden sind, dass das Profilelement (108, 208, 314) den Kunststoffkörper (102, 204, 310) zumindest teilweise umschließt. Tragteil nach einem der Ansprüche 3 bis 6, bei dem das Profilelement (108, 208, 314) auf dem Kunststoffkörper (102, 204, 310) aufgeklipst ist. Tragteil nach einem der Ansprüche 3 bis 7, bei dem der Kunststoffkörper (102, 204, 310) mindestens eine Nut (116, 118, 226, 230, 322, 326) aufweist, in die zur Bereitstellung der Verbindung zwischen dem Kunststoffkörper (102, 204, 310) und dem Profilelement (108, 208, 314) ein nasenförmiger Bereich (120, 122, 224, 228 320, 324) des Profilelements eingreift (108, 208, 314). Tragteil nach einem der Ansprüche 3 bis 8, bei dem das Profilelement (108, 208, 314) und der Kunststoffkörper (102, 204, 310) durch mindestens ein Klipselement (110) miteinander verbunden sind. Tragteil nach Anspruch 9, bei dem in dem Kunststoffkörper (102, 204, 310) mindestens eine Öffnung (106) vorgesehen ist, die zur Aufnahme des mindestens einen Klipselements (110) ausgebildet ist. Tragteil nach einem der Ansprüche 3 bis 10, bei dem der Kunststoffkörper (102, 204, 310) und das Profilelement (108, 208, 314) zumindest stellenweise verklebt sind. Tragteil nach einem der voranstehenden Ansprüche, bei dem der Kunststoffkörper (102, 204, 310) mindestens einen Schieber aufweist, der einen Fußbereich (304, 306, 308) des Kunststoffkörpers (102, 204, 310) formt. Tragteil nach Anspruch 12, bei dem in den mindestens einen Schieber mindestens ein kunststoffummantelter Bolzen eingelegt ist. Tragteil nach einem der voranstehenden Ansprüche, dessen Oberfläche beschichtet ist. Tragteil nach einem de Ansprüche 2 bis 14, bei dem das Profilelement (108, 208, 314) aus Metall gebildet ist. Tragteil nach einem der Ansprüche 2 bis 13, bei dem das Profilelement (108, 208, 314) als Roll- oder Strangpressprofil ausgebildet ist. Tragteil nach einem der Ansprüche 2 bis 14, bei dem das Profilelement (108, 208, 314) aus Kunststoff gebildet ist. Tragteil nach einem der voranstehenden Ansprüche, das zur Befestigung an einer Vorrichtung (126, 218) ausgebildet ist. Tragteil nach Anspruch 18, das über mindestens ein separates Befestigungselement (220, 318) mit der Vorrichtung (126, 218) verbunden ist. Kunststoffkörper, der zur Bildung eines Tragteils (112, 202, 302) nach einem der Ansprüche 3 bis 19 mit einem Profilelement (108, 208, 314) zu verbinden ist, der durch ein Wasserinnendruck-Spritzgießverfahren hergestellt ist und mindestens einen Hohlraum (104, 206, 312) aufweist. Profilelement, das zur Bildung eines Tragteils (112, 202, 302) nach einem der Ansprüche 3 bis 19 mit einem Kunststoffkörper (102, 202, 302) zu verbinden ist. Dachreling für ein Kraftfahrzeug, die aus einem Tragteil (112, 202, 302) nach einem der Ansprüche 1 bis 19 gebildet ist. Verfahren zum Herstellen eines Tragteils (112, 202, 302), das einen Kunststoffkörper (102, 204, 310) mit mindestens einem Hohlraum (104, 206, 312) und wahlweise ein Profilelement (108, 208, 314) aufweist, bei dem der Kunststoffkörper (102, 204, 310) mit dem mindestens einen Hohlraum (104, 206, 312) durch ein Wasserinnendruck-Spritzgießverfahren hergestellt wird, und bei dem wahlweise der Kunststoffkörper (102, 204, 310) und das Profilelement (108, 208, 314) miteinander verbunden werden. Verfahren nach Anspruch 23, bei dem zum Herstellen des Kunststoffkörpers (102, 204, 310) Kunststoffrohmaterial in eine Werkzeugkavität gefüllt wird und zeitversetzt, nachdem während einer Abkühlung eine erste Phase des Kunststoffrohmaterials an einer Innenwand der Werkzeugkavität unter Bildung einer Schicht erstarrt ist, eine zweite Phase des Kunststoffrohmaterials, die noch als Schmelze vorliegt und von der ersten Phase umschlossen ist, unter Bildung des Hohlraums (104, 206, 312) mit Wasser ausgeblasen wird. Verfahren nach Anspruch 23 oder 24, bei dem als Kunststoffrohmaterial glasfaserverstärkter Kunststoff verwendet wird. Verfahren nach einem der Ansprüche 23 bis 25, bei dem das Profilelement (108, 208, 314), im Fall, daß der Kunststoffkörper mit einem Profilelement verbunden wird, auf den Kunststoffkörper (102, 204, 310) aufgeklipst wird. Verfahren nach einem der Ansprüche 23 bis 26, bei dem im Fall, daß der Kunststoffkörper mit einem Profilelement verbunden wird, das Profilelement (108, 208, 314) und der Kunststoffkörper (102, 204, 310) durch mindestens ein Klipselement (110) miteinander verbunden werden. Verfahren nach einem der Ansprüche 23 bis 27, bei dem im Fall, daß der Kunststoffkörper mit einem Profilelement verbunden wird, der Kunststoffkörper (102, 204, 310) und das Profilelement (108, 208, 314) zumindest stellenweise miteinander verklebt werden. Verfahren nach einem der Ansprüche 23 bis 28, bei dem in den Kunststoffkörper (102, 204, 310) ein einen Fußbereich (304, 306, 308) formender Schieber integriert wird. Verfahren nach Anspruch 29, bei dem in den Schieber mindestens ein Bolzen eingelegt wird, der während des Wasserinnendruck-Spritzgießverfahrens mit Kunststoff ummantelt wird. Verfahren nach einem der Ansprüche 23 bis 30, bei dem eine Oberfläche des Tragteils (112, 202, 302) beschichtet wird. Verfahren nach einem der Ansprüche 23 bis 31, bei dem das Tragteil (112, 202, 302) an einer Vorrichtung (126, 218) befestigt wird, wobei im Fall, daß der Kunststoffkörper mit einem Profilelement verbunden wird, der Kunststoffkörper (102, 204, 310) und das Profilelement (108, 208, 314) zuvor miteinander verbunden werden. Verfahren nach einem der Ansprüche 23 bis 32, bei dem im Fall, daß der Kunststoffkörper mit einem Profilelement verbunden wird, zunächst der Kunststoffkörper (102, 204, 310) an einer Vorrichtung (126, 218) befestigt wird und danach das Profilelement (108, 208, 314) mit dem Kunststoffkörper (102, 204, 310) verbunden wird. Verfahren nach einem der Ansprüche 23 bis 33, bei dem in den Kunststoffkörper (102, 204, 310) mindestens eine Öffnung (212, 214) gebohrt wird, in die zum Verbinden des Kunststoffkörpers (102, 204, 310) mit der Vorrichtung (126, 218) ein Befestigungselement (220) eingesetzt wird.






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