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Patent Searching and Data


Title:
VEHICLE ROOF
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/2020/057884
Kind Code:
A1
Abstract:
The invention relates to a vehicle roof having a sheet metal part (1) and at least one reinforcement (3) adhered thereto, by means of which reinforcement the resistance of the vehicle roof (2) to denting is increased, wherein the reinforcement (3) is constructed in several parts including a core layer (23) and a lower cover layer, in particular a paper layer (19), facing away from the sheet metal part (1), wherein exposure of the vehicle roof (2) to heat (S) causes the reinforcement (3) to thermally expand or contract, creating deformation forces (Ftop , Fbottom) which act on the sheet metal part (1). According to the invention, measures are provided in order to reduce the deformation forces (Ftop, Fbottom) acting on the sheet metal part during exposure to heat (S).

Inventors:
SCHWERING CHRISTIAN (DE)
RÖSSEL SILVIO (DE)
SCHEVTSCHUK ANDREJ (DE)
Application Number:
PCT/EP2019/072358
Publication Date:
March 26, 2020
Filing Date:
August 21, 2019
Export Citation:
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Assignee:
VOLKSWAGEN AG (DE)
International Classes:
B32B15/12; B32B5/02; B32B7/14; B32B15/04; B32B15/08; B32B15/14; B32B29/00
Domestic Patent References:
WO2011050448A12011-05-05
Foreign References:
DE19949643A12001-04-26
EP1777147A12007-04-25
EP0997265A12000-05-03
EP2712790A12014-04-02
EP0997265A12000-05-03
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Claims:
Patentansprüche

1. Fahrzeugdach mit einem Dachblechteil (1 ) und zumindest einer damit verklebten

Dachversteifung (3), mittels der die Beulsteifigkeit des Fahrzeugdachs (2) erhöht ist, wobei die Dachversteifung (3) mehrteilig mit einer Kernlage (23) und mit einer vom Dachblechteil (1 ) abgewandten unteren Decklage, insbesondere Papierlage (19), aufgebaut ist, wobei eine Wärmebeaufschlagung (S) auf das Fahrzeugdach (2) zu einer Wärmeausdehnung oder zu einer Schrumpfung der Dach Versteifung (3) führt, und zwar unter Aufbau von Verformungskräften (F0ben, Funten), die auf das Dachblechteil (1 ) wirken, dadurch gekennzeichnet, dass zur Reduzierung der auf das Dachblechteil (1 ) wirkenden Verformungskräfte (F0ben, Funten) die Kernlage (23) der Dachversteifung (3) direkt ohne Zwischenlage einer oberen Papierlage mit dem Dachblechteil (1 ) verklebt ist.

2. Fahrzeugdach mit einem Dachblechteil (1 ) und zumindest einer damit verklebten

Dachversteifung (3), mittels der die Beulsteifigkeit des Dachblechteils (1 ) erhöht ist, wobei die Dachversteifung (3) mehrteilig mit einer Kernlage (23), mit einer vom Dachblechteil (1 ) abgewandten unteren Decklage (19) und mit einer dem Dachblechteil (1 ) zugewandten oberen Decklage (21 ) aufgebaut ist, die mit dem Dachblechteil (1 ) verklebbar ist, wobei eine Wärmebeaufschlagung (S) auf das Fahrzeugdach (2) zu einer Wärmeausdehnung oder zu einer Schrumpfung der Dach Versteifung (3) führt, und zwar unter Aufbau von Verformungskräften (F0ben, Funten), die auf das Dachblechteil (1 ) wirken, dadurch gekennzeichnet, dass zur Reduzierung der auf das Dachblechteil (1 ) wirkenden

Verformungskräfte (F0ben, Funten) die obere Decklage (21 ) eine Papierlage ist, deren Flächengewicht gegenüber dem Flächengewicht oder unteren Decklage (19) stark reduziert ist, oder dass die obere Decklage (21 ) komplett papierfrei als eine Folie oder als eine Lackschicht oder als eine Kunststofffaserschicht ausgebildet ist.

3. Fahrzeugdach nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Kernlage (23) ein elastisch nachgiebiger Kunststoffschaum, insbesondere ein PU-Schaum, ist, und dass insbesondere das Schaummaterial der Kernlage (23) bei der Fahrzeugdach- Wärmebeaufschlagung (S) unter elastischer Verformung die von der unteren Decklage (19, 21 ) einwirkenden Verformungskräfte (Funten) zumindest teilweise abbaut.

4. Fahrzeugdach nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass die Kernlage (23) auf ihrer der dem Dachblechteil (1 ) zugewandten Seite (24) oberflächenbehandelt ist, um eine einwandfreie Klebverbindung mit dem Dachblechteil (1 ) zu gewährleisten.

5. Fahrzeugdach nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die untere Papierlage (19) ein Flächengewicht von 120 bis 250 g/m2, insbesondere von 170 bis 233 g/m2, aufweist, und/oder dass die obere Papierlage (21 ) ein

Flächengewicht von 20 bis 120 g/m2, insbesondere von 50 bis 60 g/m2, aufweist.

6. Fahrzeugdach nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die als papierfreie obere Decklage (21 ) wirkende Folie aus Kunststoff oder aus einem anderen Material, etwa aus einer Kunststofffaserschicht, etwa einem PE-Vlies, ausgebildet ist.

7. Fahrzeugdach nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Dach Versteifung (3) in einer Fertigungsanlage herstellbar ist, bei der die obere Decklage (21 ) und die untere Decklage (19) einer Schäumungsstation (27) zuführbar sind, in der die mittlere Schaumlage (23) zwischen der oberen Decklage (21 ) und der unteren Decklage (19) aufschäumbar ist, und zwar unter Bildung eines Halbzeugs, das in einer nachgeschalteten Schneidstation (29) auf ein Dachversteifungs-Maß abgelängt oder zugeschnitten wird.

8. Fahrzeugdach, insbesondere nach einem der vorhergehenden Ansprüche, mit einem

Dachblechteil (1 ) und zumindest einer damit verklebten Dachversteifung (3), mittels der die Beulsteifigkeit des Fahrzeugdachs (2) erhöht ist, wobei die Dachversteifung (3) mehrteilig mit einer Kernlage (23) und mit einer vom Dachblechteil (1 ) abgewandten unteren Decklage, insbesondere Papierlage (19), aufgebaut ist, wobei eine

Wärmebeaufschlagung (S) auf das Fahrzeugdach (2) zu einer Wärmeausdehnung oder zu einer Schrumpfung der Dachversteifung (3) führt, und zwar unter Aufbau von

Verformungskräften (F0ben, Funten), die auf das Dachblechteil (1 ) wirken, dadurch gekennzeichnet, dass das Dachblechteil (1 ) über Kleberaupen (5) mit der

Dachversteifung (3) verklebt ist, und dass die Kleberaupen (5) sich zwischen der Vorder- und Hinterkante (11 , 13) der Dachversteifung (3) in der Fahrzeuglängsrichtung (x) linear erstrecken sowie zueinander parallel verlaufen, und dass insbesondere die Kleberaupen (5) mit einem Abstand (Dc) vor der Vorder- und/oder Hinterkante (1 1 , 13) abschließen.

9. Fahrzeugdach nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass an der Vorder- und/oder Hinterkante (11 , 13) der Dach Versteifung (3) zumindest ein vorderes und/oder hinteres Entlastungsprofil (15), insbesondere eine Entlastungsnut, ausgebildet ist, und dass insbesondere das vordere und/oder hintere Entlastungsprofil (15) nach fahrzeugvorne oder fahrzeughinten in einen Raupen-Zwischenraum (7) zwischen zwei benachbarte Kleberaupen (5) einragt, und zwar mit einem Längsversatz (I) zwischen einem Profilboden (17) des vorderen und/oder hinteren Entlastungsprofils (15) und dem jeweiligen vorderen und/oder hinteren Kleberaupen-Ende (9).

10. Dachversteifung für ein Fahrzeugdach (2) nach einem der vorhergehenden Ansprüche.

Description:
Beschreibung

Fahrzeugdach

Die Erfindung betrifft ein Fahrzeugdach nach dem Oberbegriff des Anspruches 1 sowie eine Dachversteifung nach dem Anspruch 10.

Ein als Volldach ausgeführtes Fahrzeugdach eines zweispurigen Fahrzeugs weist in gängiger Praxis ein gewölbtes, geschlossenflächiges Dachblechteil aus Stahl, Magnesium oder

Aluminium auf. Um die Beulsteifigkeit des Dachblechteils zu erhöhen, ist das Dachblechteil mit zumindest einer großflächigen, plattenförmigen Dachversteifung verklebt.

Eine solche gattungsgemäße Dach Versteifung ist aus der EP 2 712 790 A1 bekannt.

Demzufolge ist die Dachversteifung insgesamt dreilagig aufgebaut, und zwar mit einer unteren Papierlage, einer oberen Papierlage und einer zwischengeordneten Kernlage. Die obere Papierlage der Dachversteifung ist über Kleberaupen mit dem Dachblechteil verklebt.

Die aus der EP 2 712 790 A1 bekannte Dachversteifung weist einen symmetrischen

Materialaufbau auf, bei dem die obere Papierlage und die untere Papierlage identisch ausgebildet sind, und zwar mit gleichem Flächengewicht und gleichen Materialeigenschaften. Üblicherweise wird eine solche dreilagige Dachversteifung in einer Fertigungsanlage hergestellt, bei der zunächst die obere Papierlage und die untere Papierlage als voneinander separate Endlosbahnen einer Schäumungsstation zugeführt werden. In der Schäumungsstation wird eine Ausgangskomponente der mittleren Schaumlage zwischen der unteren Papierlage und der oberen Papierlage eingebracht und unter Wärme (zum Beispiel in einem Ofen) aufgeschäumt. Nach dem Aufschäumvorgang wird das so gebildete Halbzeug einer nachgeschalteten Schneidstation zugeführt, in der das Halbzeug auf ein Dachversteifungs-Maß abgelängt oder zugeschnitten wird.

Die oberen und unteren Papierlagen sind bei Einwirken von Feuchtigkeit und/oder bei thermischer Beanspruchung einer - im Vergleich zum Stahlmaterial des Dachblechteils - hohen Wärmeausdehnung und/oder Schrumpfung unterworfen. Durch die vergleichsweise hohe Wärmeausdehnung und/oder Schrumpfung der Papierlagen bauen sich im Einbauzustand der Dachversteifung Verformungskräfte und/oder Spannungen auf, die zu einem Bauteil-Verzug des Fahrzeugdaches führen können. Wird das Fahrzeugdach beispielsweise einer sogenannten Sonnenlichtsimulation unterworfen, so erfolgt eine vergleichsweise hohe Wärmeausdehnung der Dachversteifung, und zwar unter Aufbau von Verformungskräften, die auf das Stahl- Dachblechteil einwirken. Dadurch besteht das Risiko, dass sich das Fahrzeugdach unter Wärmeeinfluss lokal verformt bzw. einbeult.

Aus der EP 0 997 265 A1 ist ein Verfahren zur Herstellung einer Dachversteifung für ein Fahrzeug bekannt.

Die Aufgabe der Erfindung besteht darin, ein Fahrzeugdach bereitzustellen, bei dem es bei einer Fahrzeugdach-Wärmebeaufschlagung zu keinen sichtseitigen, lokalen Verformungen kommt.

Die Aufgabe ist durch die Merkmale der Ansprüche 1 oder 2 gelöst. Bevorzugte

Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen offenbart.

Die Erfindung beruht auf den folgenden beiden Erkenntnissen: Erstens spielt die mit dem Dachblechteil verklebte obere Papierlage der Dachversteifung aufgrund ihrer unmittelbar an das Dachblechteil angrenzenden Positionierung nur eine untergeordnete Rolle für die Beulsteifigkeit des Fahrzeugdaches, während die weiter vom Dachblechteil beabstandete untere Papierlage für die Beulsteifigkeit des Fahrzeugdaches von entscheidender Bedeutung ist (im Hinblick auf den Satz von Steiner). Zweitens werden bei einer thermischen Beanspruchung (zum Beispiel einer Sonnenlichtsimulation) speziell die sich in der oberen Papierlage der Dachversteifung aufbauenden Verformungskräfte über die Klebverbindung auf das Dachblechteil übertragen, während die sich in der unteren Papierlage aufbauenden Verformungskräfte zumindest teilweise durch eine Verformung des Schaumkerns abgebaut werden und nicht in Richtung auf das Dachblechteil weitergeleitet werden. Von daher ist bei einer thermischen Beanspruchung des Fahrzeugdaches in erster Linie das Ausdehnungsverhalten der oberen Papierlage der Dachversteifung verantwortlich für sichtseitige, lokale Blechteil-Verformungen im Dachblechteil.

Vor diesem Hintergrund sind erfindungsgemäß Maßnahmen zur Reduzierung der auf das Dachblechteil wirkenden, thermisch bedingten Verformungskräfte der Dachversteifung vorgesehen: Gemäß dem kennzeichnenden Teil des Anspruches 1 ist die obere Papierlage der Dachversteifung komplett weggelassen. Entsprechend ist die Kernlage der Dachversteifung direkt, das heißt ohne Zwischenlage einer oberen Papierlage, mit dem Dachblechteil verklebt. Auf diese Weise wird der bei einer Wärmebeaufschlagung (zum Beispiel Sonnenlichtsimulation) negative Einfluss der oberen Papierlage auf das Dachblechteil verhindert. Andererseits wird die normale Funktionsfähigkeit der Dachversteifung (das heißt Bereitstellung einer Beulsteifigkeit des Fahrzeugdaches) durch die Weglassung der oberen Papierlage kaum beeinflusst.

Alternativ dazu ist gemäß dem kennzeichnenden Teil des Anspruches 2 die obere Papierlage nicht komplett weggelassen. Vielmehr ist im Anspruch 2 die obere Decklage der

Dachversteifung als eine Papierlage realisiert, die nicht mehr identisch wie die untere

Papierlage ausgebildet ist, sondern vielmehr ein Flächengewicht aufweist, das gegenüber dem Flächengewicht der unteren Papierlage stark reduziert ist. Alternativ dazu kann die obere Decklage auch komplett papierfrei als eine Folie oder als eine Lackschicht bzw. eine

Kunststofffaserschicht (zum Beispiel PE-Vlies) ausgebildet sein.

Durch Bereitstellung der erfindungsgemäß ausgelegten oberen Decklage kann bei einer thermischen Beanspruchung des Fahrzeugdachs (zum Beispiel Sonnenlichtsimulation) einerseits der Aufbau von Verformungskräften in der oberen Decklage reduziert werden.

Andererseits ist durch Bereitstellung der oberen Decklage die Dachverstärkung nach wie vor in einer herkömmlichen Fertigungsanlage herstellbar.

Die untere Decklage der Dachversteifung kann als eine Papierlage realisiert sein. Alternativ dazu kann die untere Decklage auch als ein Faserverbund mit zum Beispiel Glasfasergelegen oder -geweben realisiert sein.

In einer technischen Umsetzung kann die Kernlage der Dachversteifung ein Kunststoffschaum, insbesondere ein PU-Schaum sein. Das poröse Schaummaterial der Kernlage ist plastisch verformbar. Von daher kann bei einer Fahrzeugdach-Wärmebeaufschlagung (zum Beispiel Sonnenlichtsimulation) das Schaummaterial unter elastischer Verformung die sich in der Kernlage aufbauenden Verformungskräfte abbauen.

In einer weiteren Ausführungsvariante kann die unmittelbar mit dem Dachblechteil verklebte Kernlage der Dachversteifung vor dem Zusammenbau mit dem Dachblechteil

oberflächenbehandelt werden. Dadurch kann eine einwandfreie Klebverbindung mit dem Dachblechteil gewährleistet werden, und zwar trotz Porosität des Schaummaterials der Kernlage.

In einer konkreten Ausführungsvariante kann die untere Papierlage ein Flächengewicht von 120 bis 180 g/m 2 , insbesondere von 170 bis 180 g/m 2 , aufweisen. Die obere Papierlage kann dagegen ein stark reduziertes Flächengewicht von 20 bis 120 g/m 2 , insbesondere von 50 bis 60 g/m 2 , aufweisen.

Alternativ dazu kann anstelle der oberen Papierlage mit reduziertem Flächengewicht auch eine komplett papierfreie obere Deckenlage verwendet werden. Eine solche Decklage kann beispielhaft eine Folie aus Kunststoff oder aus einem anderen Material, etwa aus einer

Kunststofffaserschicht sein.

In gängiger Praxis wird die Dachversteifung in einer Fertigungsanlage hergestellt, bei der zunächst die obere Decklage und die untere Papierlage als Endlosware zunächst separat voneinander bereitgestellt werden und in einer Fertigungsrichtung einer Schäumungsstation zugeführt werden. In der Schäumungsstation wird eine Ausgangskomponente der mittleren Schaumlage zwischen der oberen Decklage und der unteren Papierlage eingebracht und dort aufgeschäumt. Nach erfolgtem Schäumungsvorgang ergibt sich ein Endlos-Halbzeug, das in einer nachgeschalteten Schneidstation auf das jeweilige Dachversteifungs-Maß abgelängt oder zugeschnitten wird.

In der Zusammenbaulage kann das Dachblechteil über Kleberaupen mit der großflächigen, plattenförmigen Dachversteifung verklebt sein. Die Kleberaupen können sich bevorzugt zwischen der vorderen und hinteren Beschnittkante der Dach Versteifung in der

Fahrzeuglängsrichtung linear erstrecken sowie zueinander parallel angeordnet sein, das heißt in der Fahrzeugquerrichtung über Kleberaupen-Zwischenräume voneinander beabstandet sein. Die fahrzeugvorderen und fahrzeughinteren Kleberaupen-Enden können bevorzugt jeweils mit einem Längsabstand vor der jeweiligen vorderen/hinteren Beschnittkante abschließen.

Bei einem oben beschriebenen Klebemuster besteht die Gefahr, dass insbesondere an den vorderen und hinteren Beschnittkanten der Dachversteifung bei einer Wärmebeaufschlagung (Sonnenlichtsimulation) massiv Verformungskräfte, die durch Wärmeausdehnung bzw.

Schrumpfung in der Dachversteifung aufgebaut werden, speziell im Bereich der vorderen und hinteren Beschnittkanten der Dach Versteifung auf das Dachblechteil einwirken und dort nachteilige sichtseitige lokale Verformungen im Dachblechteil bilden.

Um dies zu vermeiden, ist es bevorzugt, wenn an der jeweiligen Vorder- oder Hinterkante der Dachversteifung ein Entlastungsprofil ausgebildet ist, das zum Beispiel Entlastungsnuten aufweist. Diese können in der Fahrzeugquerrichtung zueinander beabstandet sein, wodurch die Verformungskräfte durch Verformungen der Dachversteifung an ihrer Vorder- und Hinterkante abgebaut werden können. Bevorzugt ist es dabei, wenn die jeweilige Entlastungsnut nach fahrzeugvorne oder nach fahrzeughinten in einen Raupen-Zwischenraum zwischen zwei benachbarten Kleberaupen einragt, und zwar mit einem Längsversatz zwischen dem Nutboden der jeweiligen Entlastungsnut und dem jeweiligen Kleberaupen-Ende.

Die Dachversteifung kann zudem Einschnitte auf ihren geschlossenflächigen Seiten aufweisen. Die aus dem Stand der Technik bekannten Einschnitte oder Prägungen sind oft wabenförmig ausgeprägt, da diese Hexagonalform aus vergangenen Biegesteifigkeitsuntersuchungen als belastungsoptimal erachtet wird. Mit den neu gewonnenen Erkenntnissen zur

Wärmeausdehnung wird diese Theorie jedoch teilweise entkräftet. Um Querkräfte durch Wärmeausdehnung zu vermeiden, ist ein zukünftiger Beschnitt einer Dachversteifung optimal in Rechteckform, längs und quer zur Faserrichtung gestaltet. So kann sich das Material in

Verbindung mit den Klebenähten weniger gehindert ausdehnen.

Sollte sich in Einzelfällen, zum Beispiel bei bestehenden Werkzeugen, ein Wabenbeschnitt als unkritisch in den Versuchen zum jeweiligen Fahrzeug zeigen, kann der Wabenbeschnitt weiterhin ausgeführt werden. Einschnitte können wahlweise in Wabenform oder anderen Formen, z. B. in Rechteckform realisiert sein. Rechteckige Einschnitte können in Faserrichtung und quer dazu zusätzlich ein besseres, wirkungsgerichtetes Verhalten bei Wärmeausdehnung mit geringen Querkräften ermöglichen. Statt weißem Kraftpapier ist ebenfalls der Einsatz des braunen, günstigeren Kraftliners denkbar. Außerdem können, wie bereits oben erwähnt, andere obere/untere Deckschichten wie Faserverbunde zum Beispiel aus Glasfasern zum Einsatz kommen. Die obere (falls vorhanden) und die untere Deckschicht sollen in ihren

Eigenschaften nicht zu stark voneinander abweichen, um den Produktionsprozess nicht gravierend zu beeinträchtigen, zum Beispiel durch eine Wellenbildung des Verbundes.

Wie bereits oben erwähnt, kann generell statt einer oberen Deckschicht auch eine

Oberflächenbehandlung wie zum Beispiel Primern oder Versiegeln durch Sprühklebstoff, Lackieren, etc. eingesetzt werden, um die Klebehaftung zu erreichen und die

Emissionsgrenzwerte zu erfüllen. Voraussetzung ist auch hier, dass das Halbzeug im Vorfeld hergestellt werden kann, zum Beispiel auch durch Fertigung der doppelten Dicke und nachträglicher Spaltung in zwei Teile mit einseitiger Decklage.

Die erfindungsgemäße untere Decklage kann verstärkt/dicker werden und der Schaumkern gemäß den Regeln der technischen Mechanik unter Ausnutzung des Package von zum Beispiel ca. 7mm möglichst hoch gestaltet werden, um das volle Leichtbaupotenzial auszunutzen. Die Dicke der unteren Deckschicht beträgt mit üblichen Papierkraftlinern 177 bis 233gr/m2 (das heißt wenige 1/10mm), kann aber auch andere Werte annehmen, zum Beispiel wenn auch für die untere Deckschicht ein Faserverbund mit zum Beispiel Glasfasergelegen oder -geweben eingesetzt wird.

Die Decklagen von aus dem Stand der Technik bekannten Dachverstärkungen sind PET- beschichtet, um die internen Grenzwerte zur Wasseraufnahme nach dem Cobb1800-Test zu erfüllen. Mit den erfindungsgemäßen Dachverstärkungen ist ebenfalls der Einsatz von unbeschichtetem Papier (oder einem anderen Material) möglich, solang die Kleberhaftung durch Versuche weiterhin als in Ordnung bewertet wird und die Wasseraufnahme unterhalb eines neuen Grenzwerts von ca. 120gr/m2 Wasser im Cobb1800-Test liegt.

Wie bereits oben erwähnt können zur Entlastung der vorderen und hinteren Kanten der Dachverstärkung sogenannte Entlastungsschnitte bereitgestellt sein. So verläuft die

Kraftübertragung an den Enden der Klebenähte homogener und werden Spannungsspitzen abgemildert. Die Entlastungsschnitte können eine beliebige, belastungsgünstige Form annehmen, wie zum Beispiel eine Trapezform, Wellenform, usw.

Nachfolgend sind Ausführungsbeispiele der Erfindung anhand der beigefügten Figuren beschrieben.

Es zeigen:

Figur 1 in einer Ansicht von oben ein Fahrzeug mit einem Volldach, bei dem die vordere und hintere Dachversteifung hervorgehoben ist;

Figur 2 eine vergrößerte Teilschnittdarstellung entlang einer Schnittebene yz aus der Figur 1 ;

Figur 3 in einer Ansicht entsprechend der Figur 2 ein zweites Ausführungsbeispiel;

Figur 4 in einer Ansicht entsprechend der Figur 2 gemäß dem Stand der T echnik; und

Figur 5 grob schematisch eine Fertigungsanlage zur Herstellung der in der Figur 3 gezeigten Dachversteifung.

In der Figur 1 ist ein als Volldach realisiertes Fahrzeugdach 2 für ein zweispuriges Fahrzeug angedeutet, das sich in der Fahrzeuglängsrichtung x von einer nicht gezeigten Heckklappe bis zu einem Scheibenrahmen 4 für eine Windschutzscheibe 6 erstreckt. Das Fahrzeugdach 2 ist aus einem nur mit strichpunktierter Linie angedeuteten Stahl-Dachblechteil 1 sowie aus vorderen und hinteren Dachversteifungen 3 aufgebaut, die die Beulsteifigkeit des

Fahrzeugdaches 2 erhöhen. Die beiden großflächigen, plattenförmigen Dachversteifungen 3 sind über Kleberaupen 5 mit der jeweiligen Dachversteifung 3 verklebt, die nach einem vordefinierten Applikationsmuster aufgetragen sind, wie es in der Figur 1 angedeutet ist.

Demzufolge sind die Kleberaupen 5 zueinander parallel ausgerichtet und in der

Fahrzeugquerrichtung y über Raupen-Zwischenräume 7 voneinander beabstandet. Jede der gezeigten Kleberaupen 5 erstreckt sich durchgängig linear in der Fahrzeuglängsrichtung x, wobei die vorderen und hinteren Kleberaupen-Enden 9 jeweils mit einem Längsabstand Dc vor Erreichen der jeweiligen Vorderkante 11 und Hinterkante 13 abschließen. Ansonsten ist jede der beiden Dachversteifungen 3 über einen Klebspalt m (Figur 2 oder 3) in der

Fahrzeughochrichtung z von dem Dachblechteil 1 beabstandet.

Wie aus der Figur 1 weiter hervorgeht, ist der Kantenverlauf der Vorderkante 11 und der Hinterkante 13 der jeweiligen Dachversteifung 3 in der Fahrzeugquerrichtung y nicht durchgängig geradlinig. Vielmehr sind in den Vorder- und Hinterkanten 11 , 13 der jeweiligen Dachversteifung 3 jeweils eine Vielzahl von vorderen und hinteren Entlastungsnuten 15 ausgebildet. Die vorderen Entlastungsnuten 15 der Dachversteifungen 3 ragen nach fahrzeughinten in den jeweiligen Raupen-Zwischenraum 7 benachbarter Kleberaupen 5 ein, und zwar gemäß der Figur 1 mit einem Längsversatz I zwischen dem Nutboden 17 der vorderen Entlastungsnuten 15 und den jeweiligen vorderen Kleberaupen-Enden 9. In gleicher Weise ragen die hinteren Entlastungsnuten 15 nach fahrzeugvorne in den jeweiligen Raupen- Zwischenraum 7 benachbarter Kleberaupen 5 ein, und zwar ebenfalls mit einem Längsversatz I zwischen dem Nutboden 17 der hinteren Entlastungsnuten 15 und den jeweiligen hinteren Kleberaupen-Enden 9. Zudem kann die in der Fahrzeuglängsrichtung x hintere Dachversteifung 3 an ihrer hinteren Kante 13 eine halbkreisförmige Aussparung 18 für eine Fahrzeugantenne aufweisen.

Zum einfacheren Verständnis der Erfindung wird zunächst Bezug auf die Figur 4 genommen, in der ein aus dem Stand der Technik bekannter Materialaufbau des Fahrzeugdaches 2 gezeigt ist. Demzufolge ist die Dachversteifung 3 dreiteilig ausgeführt, und zwar mit einer unteren Papierlage 19, einer mittleren PU-Schaumlage 23 sowie einer oberen Papierlage 21 , die über Kleberaupen 5 mit dem Stahl-Dachblechteil 1 verklebt ist. Die in der Figur 4 gezeigte

Dachversteifung 3 weist einen symmetrischen Materialaufbau auf, bei dem die obere

Papierlage 21 und die untere Papierlage 19 identisch ausgebildet sind, das heißt mit gleicher Schichtdicke Si, S3, mit gleichem Flächengewicht sowie mit gleichem Material. Die mit dem Dachblechteil 1 verklebte obere Papierlage 1 der Dach Versteifung 3 spielt aufgrund ihrer unmittelbar an das Dachblechteil 1 angrenzenden Positionierung nur eine untergeordnete Rolle für die Beulsteifigkeit des Fahrzeugdaches 2. Im Unterschied dazu ist die untere Papierlage 19 - unter Zwischenschaltung des Schaumkerns 23 und der oberen Papierlage 21 - um einen Abstand a vom Dachblechteil 1 beabstandet und von daher (im Hinblick auf den Satz von Steiner) von entscheidender Bedeutung für die Beulsteifigkeit des Fahrzeugdaches 2.

Bei einer in der Figur 4 angedeuteten Sonnenlichtsimulation S wird das Fahrzeugdach 3 mit Wärme beaufschlagt. Dadurch bauen sich - aufgrund des im Vergleich zum Dachblechteil 3 gesteigerten Ausdehungsverhaltens - sowohl in der oberen Papierlage 21 als auch in der unteren Papierlage 19 der Dachversteifung 3 Verformungskräfte F un ten und F 0ben auf. Die sich in der oberen Papierlage 21 aufbauenden oberen Verformungskräfte F 0ben werden über die Kleberaupen 5 nahezu unverändert auf das Dachblechteil 1 übertragen und können dort ein Einbeulen verursachen. Ein solches Einbeulen ergibt sich insbesondere in den, in der Figur 1 angedeuteten Dachblechteil-Abschnitten 16 an den vorderen und hinteren Kanten 1 1 , 13 der Dachversteifungen 3. Die sich in der unteren Papierlage 19 aufbauenden Verformungskräfte F unten werden zumindest teilweise durch Verformung des Schaumkerns 23 abgebaut und dadurch nicht oder nur geringfügig in Richtung auf das Dachblechteil 1 weitergeleitet.

In dem in der Figur 2 gezeigten ersten Ausführungsbeispiel sind funktionsgleiche Komponenten mit den gleichen Bezugszeichen wie in der Figur 4 bezeichnet. Demzufolge ist die

Dachversteifung 3 ebenfalls dreilagig aufgebaut mit einer unteren Papierlage 19, einem mittleren Schaumkern 23 sowie einer oberen Decklage 21. Die obere Decklage 21 sowie der Schaumkern 23 dienen - wie auch in der Figur 4 - als Abstandhalter für die untere Papierlage 19. Diese ist über einen Abstand a von dem Dachblechteil 1 entfernt. Je größer der Abstand a der unteren Papierlage 19 vom Dachblechteil 1 bemessen ist, desto größer ist auch die sich ergebende Beulsteifigkeit des Fahrzeugdaches 2.

Die obere Decklage 21 kann ebenfalls als eine Papierlage realisiert sein. Im Unterschied zur Figur 4 weist in der Figur 2 die Dach Versteifung 3 einen asymmetrischen Materialaufbau auf, bei dem die obere Papierlage 21 der Dachversteifung 2 nicht mehr identisch wie die untere

Papierlage 19 ausgebildet ist. Vielmehr weist in der Figur 2 die obere Papierlage 21 ein

Flächengewicht auf, das gegenüber dem Flächengewicht der unteren Papierlage 19 stark reduziert ist. Alternativ dazu kann die obere Papierlage 21 auch durch eine komplett papierfreie obere Decklage 21 ersetzt sein, etwa durch eine Folie oder durch eine Lackschicht bzw. eine Kunststofffaserschicht (zum Beispiel PE-Vlies). Bei der in der Figur 2 angedeuteten Sonnenlichtsimulation S bauen sich sowohl in der oberen Decklage 21 als auch in der unteren Papierlage 19 der Dachversteifung 3 Verformungskräfte F unten und F 0ben auf. Die obere Decklage 21 weist im Vergleich zur oberen Papierlage 21 aus der Figur 4 ein wesentlich weniger ausgeprägtes Ausdehnungsverhalten auf. Entsprechend sind die sich in der oberen Decklage 21 aufbauenden oberen Verformungskräfte F 0ben im Vergleich zur Figur 4 wesentlich geringer, wodurch die Gefahr von lokalen Verformungen im Dachblechteil 1 reduziert ist.

In der Figur 3 ist ein weiteres Ausführungsbeispiel gezeigt. Im Unterschied zur Figur 2 ist in der Figur 3 die Dachversteifung 3 nicht mehr dreilagig, sondern zweilagig mit einer unteren, vom Dachblechteil 1 abgewandten Papierlage 19 sowie einer mittleren Kernlage 23 aufgebaut, die beispielhaft als ein PU-Schaumkern realisiert ist. In der Figur 2 ist die Kernlage 23 direkt, das heißt ohne Zwischenlage einer zusätzlichen oberen Papierlage, mit dem Dachblechteil 1 über die Kleberaupen 5 verklebt. In der Figur 3 ist daher komplett auf die obere Papierlage in der Dachversteifung 3 verzichtet. Die dem Dachblechteil 1 zugewandte Seite 24 der Kernlage 23 ist oberflächenbehandelt, um deren poröse Schaumstruktur zu versiegeln. Auf diese Weise kann eine einwandfreie Haftverbindung der Kleberaupen 5 mit der Kernlage 23 erzielt werden.

Durch Weglassung der oberen Papierlage 21 werden in der Figur 3 lediglich von der unteren Papierlage 19 unter Zwischenschaltung des Schaumkerns 23 stark reduzierte

Verformungskräfte F un ten auf das Dachblechteil 1 übertragen. Durch die reduzierte Einleitung von Verformungskräften F in das Dachblechteil 1 wird das Risiko einer lokalen Verformung des Dachblechteils bei der Sonnenlichtsimulation S stark reduziert.

Nachfolgend wird anhand der Figur 4 grob vereinfacht der Prozess zur Herstellung der

Dachversteifung erläutert. Demzufolge werden in einer Fertigungsanlage die obere Decklage 21 und die untere Papierlage 19 jeweils als Endlosware zunächst separat voneinander

bereitgestellt und in einer Fertigungsrichtung einer Schäumungsstation 27 zugeführt. In der Schäumungsstation 27 wird eine Ausgangskomponente der mittleren Schaumlage 23 zwischen der oberen Decklage 21 und der unteren Papierlage 19 eingebracht und dort aufgeschäumt. Nach erfolgtem Schäumungsvorgang ergibt sich ein Endlos-Halbzeug, das in einer

nachgeschalteten Schneidstation 29 auf das Dachversteifungs-Maß abgelängt oder

zugeschnitten wird. Bezugszeichenliste

1 Dachblechteil

2 Fahrzeugdach

3 Dach Versteifung

4 Scheibenrahmen

5 Kleberaupen

6 Windschutzscheibe

7 Raupen-Zwischenräume

9 vordere und hintere Kleberaupen-Enden

1 1 Vorderkante der Dachversteifung

13 Hinterkante der Dachversteifung

15 Entlastungsprofil

16 Dachblechteil-Abschnitte

17 Profilboden

18 halbkreisförmige Aussparung

19 untere Decklage

21 obere Decklage

23 Kernlage

24 dem Dachblechteil 1 zugewandte Kernlagen-Seite

27 Schäumungsstation

29 Schneidstation

Dc Längsabstand

I Längsversatz

F unten Verformungskräfte in der unteren Papierlage F oben Verformungskräfte in der oberen Decklage a Abstand s Schichtdicken m Klebspalt

S Sonnenlichtsimulation