DE9114637U1

DE9114637U1 - Spoiler

Info

Publication number: DE9114637U1
Application number: DE9114637U
Authority: DE
Original assignee: Erwin Friedmann Kunststoffwerk 7600 Offenburg De GmbH
Current assignee: Erwin Friedmann Kunststoffwerk 7600 Offenburg De GmbH
Priority date: 1991-11-23
Filing date: 1991-11-23
Publication date: 1992-02-27
Anticipated expiration: 2001-11-24

Description

Spot 1er

Die Erfindung betrifft einen Spoiler für ein Kraftfahrzeug mit einem versteifenden Innenelement, das mit einem Hartschaum in der vorbestimmten Formgebung des Spoilers überzogen ist.
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Derartige Spoiler werden heute mit einem Innenelement aus einem Aluminium-Profilrohr gefertigt. Das Profilrohr aus Aluminium wird an seinen seitlichen Enden mit Hilfe von Schrauben in einer Hälfte des Schäumwerkzeugs fixiert. Nach Verschließen des Hohlraums durch Aufsetzen der zweiten Schäumwerkzeughälfte wird ein Hartschaum in den Hohlraum eingespritzt und füllt diesen aus, so daß das Hartschaumprofil die durch das Schäumwerkzeug vorbestimmte Formgebung des Spoilers annimmt.

Anschließend härtet der Spoiler im Schäumwerkzeug aus und wird daraufhin zur weiteren Bearbeitung entnommen, indem das Schäumwerkzeug geöffnet und die Schrauben aus dem im Spoiler versenkten Metallprofil herausgedreht werden.

Ein solcher Spoiler weist ein hohes Eigengewicht auf. Dieses ist zumeist so hoch, daß bei seinem Einsatz als Heckspoiler die die Heckklappe haltenden Federelemente des Kraftfahrzeugs nicht ausreichen, um die Heckklappe in ihrer offenen Stellung zu halten. Daher müssen beim Einbau eines solchen bekannten Spoilers zumeist die Federelemente ebenfalls ersetzt werden.

Ein weiterer Nachteil des bekannten Spoilers liegt darin, daß die Taktzeit zum Herstellen eines solchen Spoilers im Bereich von 17 bis 20 Minuten liegt. Die darin enthaltene lange Aushärtezeit von über 15 Minuten

führt zu höheren Herstellungskosten und zu einer unrentablen Ausnutzung des Schäumwerkzeugs.

Ausgehend von diesem Stand der Technik liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, einen Spoiler der eingangs genannten Art zu schaffen, der ein geringeres Eigengewicht aufweist und der kostengünstiger herstellbar ist.

Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe dadurch gelöst, daß das Innenelement als ein Massivinnenschaumkern mit einem niedrigen Raumgewicht im wesentlichen in der Gestalt des herzustellenden Spoilers ausgebildet ist.

Dadurch, daß ein Massivinnenschaumkern mit einem niedrigeren Raumgewicht vorgesehen ist, der mit dem Hartschaum ummantelt ist, kann ein sehr leichter Spoiler hergestellt werden. Gleichzeitig gestattet ein solcher Spoiler das Vorsehen einer nur geringen, z.B. 5 - 8 mm dicken Hartschaumschicht über dem Innenkern, so daß der Spoiler schon nach einer kurzen Aushärtezeit des Hartschaums dem Schäumwerkzeug entnehmbar ist, womit es möglich ist, die Taktzeit um über die Hälfte bis auf ein Drittel der ursprünglichen Zeit zu senken.

Vorteilhafterweise verfügt der Massivinnenschaumkern über eine Profilverippung, die eine größere Anhaftungsflache des Hartschaums an dem Innenschaumkern gestattet, und die zusätzlich die Steifheit des Materials durch die dickeren mit dem Innenschaumkern verzahnten Hartschaumrippen gewährleistet ist.

Bei einer vorteilhaften Ausgestaltung ist ein Glasfasergewebe um den Massivinnenschaumkern gelegt, welches beim Ausschäumen der Form vom Hartschaum eingeschlossen wird. Dadurch wird die Zerreißfestigkeit des Spoilers so verbessert, daß selbst bei einer zerstörenden Ein-

Wirkung einer äußeren Kraft der Spoiler nicht in eine Vielzahl von Einzelteilen zerfällt, die z.B. bei einem Unfall des den Spoiler tragenden Kraftfahrzeugs für Unfallbetei1 igte gefährlich werden könnten.
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Weitere Vorteile der Erfindung sind in den Unteransprüchen gekennzeichnet.

Nachfolgend werden Ausführungsbeispiele der Erfindung anhand der Zeichnungen näher erläutert. Es zeigen

Fig. 1 eine Unteransicht eines Heckspoilers gemäß einem Ausführungsbeispiel der Erfindung,

Fig. 2 einen Querschnitt durch den Heckspoiler aus Fig. 1 gemäß der Linie II-II in Fig. 1,

Fig. 3 einen Querschnitt durch einen Heckspoiler entlang der Linie IH-III In Fig. 1 gemäß einer Weiterbildung des Spoilers nach Fig. 1, und

Fig. 4 eine Draufsicht auf den Spoiler nach Fig. 1.

Die Fig. 1 zeigt eine Unteransicht eines Heckspoilers 1 gemäß einem Ausführungsbeispiel der Erfindung. Der Heckspoiler 1, der im Bereich der Oberfläche aus einem Hartschaum 3 besteht, verfügt auf seiner Unterseite über eine Vielzahl von Öffnungen 21 wobei bei einem ungefähr 15 cm breiten Spoiler 1 jeweils zwei paarweise vorgesehen sind. Insgesamt wird sich eine Öffnung 21 für ungefähr 100 bis 300 cm² äußerer Oberfläche des Spoilers 1 ergeben. Die Bedeutung der Öffnungen 21 wird im Zusammenhang mit der Beschreibung der Herstellung eines Spoilers 1 zur Fig. 2 erläutert. An den seitlichen Endbereichen sind ebenfalls Öffnungen 21 angeord-

net. Weiterhin sind an den Seiten Klebenuten 26 vorgesehen, an denen der Spoiler 1 an einem Kraftfahrzeug befestigbar ist.

Die Fig. 2 zeigt einen Querschnitt im mittleren Bereich durch den Heckspoiler 1 entlang der Linie II-II in Fig. 1. Der Heckspoiler 1 verfügt über einen Massivinnenschaumkern 2. Der Massivinnenschaumkern 2 besteht aus einem sehr leichten Schaumstoff mit einem Volumengewicht von ungefähr 50 bis 100 g/l, vorzugsweise zwischen 65 und 80 g/l. Insbesondere kann der Schaumstoff aus expandierten Polypropylenpartikeln bestehen. Er besitzt eine überwiegend geschlossene Zellstruktur und verfügt über eine hohe Formstabilität über einen weiten Temperaturbereich. Ein mögliches Material ist der unter dem Warenzeichen "Neopolen" von der BASF vertriebene Schaumstoff.

Der Massivinnenkern 2, der in der Fig. 2 im Querschnitt dargestellt ist, erstreckt sich vom einen Ende des Spoilers 1 bis zum gegenüberliegenden Ende des Spoilers 1 nach Fig. 1.

Vorteilhafterweise verfügt er über eine Profilverippung, die aus aufeinanderfolgenden Rippen 4 und 5 besteht. Diese Rippen sind zwischen zwei, im Abstand voneinander liegenden Grenzlinien mit einem im wesentlichen sinusoidalen oder wellenförmigen Verlauf ausgebildet.
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Bei einer Dicke des Spoilers 1 von 35 mm verfügt der Massivinnenkern 2 über eine maximale einhüllende Breite von 25 mm, so daß auf jeder Seite des Massivinnenschaumkerns 2 mindestens noch ein Bereich einer Dicke von 5 - 8 mm Hartschaum 3 verbleibt. Die Rippen 4 und 5 weisen dabei vorteilhafterweise eine Tiefe 9 im Bereich

von ebenfalls 5 - 8 mm auf. Bei dem Hartschaum kann es sich insbesondere um einen Polyurethan-Integral-Hartschaum handeln, der über ein Raumgewicht von ungefähr 500 g/l verfügt.
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Insbesondere ist somit ein Massivinnenschaumkern 2 vorgesehen, der im wesentlichen die Form des späteren Spoilers 1 vorwegnimmt und um den der Hartschaummantel 3 mit einer Dicke von mindestens 5 bis ca 8 mm vorgesehen ist.

Zur Herstellung des Spoilers wird der Massivinnenschaumkern 2 in ein in den Figuren nicht dargestelltes Schäumwerkzeug eingesetzt. Dieses bildet mit seinen beiden Hälften einen Hohlraum, der der äußeren Form des Spoilers 1 entspricht. Die beim späteren fertigen Produkt z.B. nach unten gerichtete zur Heckklappe hin ausgerichtete Seite 12 des Heck-Spoilers 1 entspricht beim Produktionsprozeß der oberen Schäumwerkzeughälfte, wohingegen die beim fertigen Produkt sichtbare Seite 13 von der unteren Schäumwerkzeughälfte umschlossen wird. Denn die dem Boden nähere, untere Schäumwerkzeughälfte umfaßt bei der Herstellung die qualitativ bessere Oberfläche, da das Auffüllen von dieser Bodenseite her geschieht.

Die obere Schäumwerkzeughälfte verfügt über eine Vielzahl von nach unten aus ihrer Oberfläche ragenden und normal zur Verbindungsebene der Schäumwerkzeughälften stehenden, parallel zueinander ausgerichteten Stiften. Vorteilhafterweise werden im Abstand von 20 bis 30 cm jeweils zwei Stifte bei einem ungefähr 15 cm breiten Spoiler vorgesehen. Insgesamt gesehen wird ein Haltestift je ungefähr 100 bis 300 cm² der unteren Oberfläehe des Spoilers angeordnet, um den Innenschaumkern 2 zu halten und zu fixieren. Jeder Stift, der eine glatte

Oberfläche aufweist, verfügt über zwei unterschiedliche Abschnitte. Ein erster, ungefähr 10 mm im Durchmesser aufweisender Abschnitt ragt ungefähr 5 - 8 mm aus dem Schäumwerkzeug heraus. Dieser geht dann in einen ungefähr 6 mm im Durchmesser aufweisenden Stift über, dessen Länge ungefähr 3 bis 4 mm kürzer als die Schäumwerkzeug-Innenhöhe ist.

In dem Massivinnenschaumkern 2 sind an den den Stiften entsprechenden Stellen Bohrungen 21 vorgesehen, die einen Durchmesser von ungefähr 8 mm aufweisen. Daher ist es möglich, den Massivinnenschaumkern 2 auf die Stifte aufzuschieben, wobei er an den als Anschlag wirkenden dickeren Bereich eines jeden Stiftes anschlägt, womit der Innenschaumkern 2 in einem geeigneten Abstand von der oberen Schäumwerkzeughälfte angeordnet ist. Damit der Innenschaumkern 2 nicht nach unten aus den Stiften und der oberen Schäumwerkzeughälfte herausgleitet, wird der Massivinnenschaumkern 2 an allen Stiften mit jeweils einer Kiemmutter 22 befestigt. Dabei handelt es sich um ein Metallteil 22, welches eine im wesentlichen runde ausgestanzte Öffnung mit jeweils weiteren auf beiden Seite eine Zunge bildenden Ausstanzungen aufweist, die seitwärts an die runde Ausstanzung reichende federnde Abschnitte bilden. Durch das Aufsetzen der Kiemmuttern 22 auf die Stifte wird der Massivinnenschaumkern 2 gegen den aus dem Stift gebildeten Anschlag gedrückt und somit sicher zwischen den beiden Schäumwerkzeughälften im gewünschten Abstand von diesen fixiert.

Anschließend wird ein Polyurethan-Integral-Hartschaum eingespritzt. Hierbei kann der Schaum seitlich im mittleren Bereich, d.h. in Höhe der Linie II-II der Fig. 1, oder von den seitlichen Enden des Spoilers 1 her, d.h. in Höhe der Linie III-III der Fig. 1, ein-

gespritzt werden. Sobald der von dem Schäumwerkzeug gebildete Hohlraum mit dem Schaum ausgefüllt ist, beginnt die Aushärtezeit, die relativ kurz ist, da nur eine geringe Dicke von Polyurethan-Hartschaum 3 über dem Innenschaumkern 2 ausgebildet ist und die Länge der notwendigen Aushärtezeit im wesentlichen von der Menge und der Dicke der auszuhärtenden Polyurethanschicht abhängt.

Nach der Aushärtezeit werden die Stifte vorteilhafterweise gleichzeitig durch eine hydraulische Bewegung aus dem gebildeten Spoiler 1 zurückgezogen, wobei sie sich aus den sie haltenden Kiemmuttern 22 lösen. Da vorteilhafterweise die Dicke der Stifte kleiner als der Durchmesser des Massivinnenschaumkerns 2 ist, hat der Polyurethan-Integral-Hartschaum 3 ebenfalls diese Bohrlöcher 21 im Innenschaumkern 2 derart ausgefüllt, daß er die Stifte vollständig ummantelt hat und der Innenschaumkern 2 keine Verbindung mehr zur Umgebungsluft aufweist.

In der Fig. 3 ist ein seitlicher Abschnitt eines Spoilers 1 nach Fig. 1 dargestellt, bei dem in Abänderung zu dem Ausführungsbeispiel nach Fig. 2 eine Glasfasermatte 25 vorgesehen ist. Die Glasfasermatte 25 wird im wesentlichen um den gesamten Innenschaumkern 2 angeordnet. Dies geschieht, bevor der Innenschaumkern 2 in das obere Schäumwerkzeug eingelegt wird. Vorteilhafterweise handelt es sich bei der Glasfasermatte 25 um eine selbstklebende Glasfasermatte 25, so daß diese durch einfaches Umlegen derselben um den Schaumkern 2 an diesem klebt und somit in der Nähe von diesem angeordnet verbleibt. Beim Ausschäumen des Spoilers 1 dringt der Polyurethanhartschaum durch die Poren der Glasfasermatte 25 hindurch, so daß diese im Hartschaum 3 eingebettet ist.

Damit wird eine sehr hohe Splittersicherung erreicht, da bei einem Bruch des Spoilers 1 dieser durch die Glasfasermatte 25 zusammengehalten wird und nicht eventuell scharfkantige Hartschaumteile eine Gefahr für in der Nähe befindliche Personen bilden.

Die Fig. 4 schließlich zeigt eine Draufsicht auf einen fertigen Spoiler nach Fig. 1. Auf der dort dargestellten Oberseite 13 sind aufgrund des Herstellungsverfahrens nach Fig. 2 keine Löcher sichtbar, so daß vorteilhafterweise bei einem Spoiler 1 jeweils die dem Betrachter zugewandte Seite in der im Schäumwerkzeug nach unten weisenden Seitenhälfte hergestellt werden sollte.

Dadurch, daß ein großvolumiger Massivinnenschaumkern 2 mit einer Volumendichte von 50 - 80 g/l benutzt wird, der von dem Polyurethanhartschaum 3 mit einer Volumendichte von 400 bis 600 g/l umgeben ist, kann das Gewicht eines bekannten Heckspoilers mit einem Innenmetallprofil aus vorzugsweise Aluminium von ca 4 - 8 kg auf 1,7 - 2 kg herabgesenkt werden. Gleichzeitig ergibt sich eine Taktzeit zur Herstellung eines Spoilers 1 von ungefähr 7 Minuten gegenüber 17 bis 20 Minuten bei der Herstellung eines bekannten Spoilers. Schließlich ist die Herstellung auch im Materialpreis kostengünstiger, da ein Polypropyleninnenschaumkern gegenüber einem Einlagemetallprofil um einen Faktor zwei günstiger ist.

Vorteilhafterweise wird der derart hergestellte Heckspoiler 1 in einem Temperofen bei z.B. 80°C für eine Stunde getempert, damit das Material altern kann und seine Endfestigkeit erreicht. Dabei werden gleichzeitig eventuell im Material enthaltene Luftblasen an die Oberfläche getrieben und können entweichen und/oder das Material verbessert werden.

Claims

Schutzansprüche

1. Spoiler für ein Kraftfahrzeug mit einem versteifenden Innenelement (2), das mit einem Hartschaum (3) in der vorbestimmten Formgebung des Spoilers (1) überzogen ist, dadurch gekennzeichnet, daß das Innenelement als ein Massivinnenschaumkern (2) mit einem niedrigen Raumgewicht im wesentlichen in der Gestalt des herzustellenden Spoilers (1) ausgebildet ist.

2. Spoiler nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Massivinnenschaumkern (2) ein niedriges Raumgewicht in der Größenordnung von 50 bis 100 g/l aufweist.

3. Spoiler nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Massivinnenschaumkern

(2) über eine Profilverrippung (4,5) über einen wesentlichen Abschnitt seiner Länge verfügt.

4. Spoiler nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß in dem Massivinnenschaumkern (2) eine Vielzahl von gleichmäßig über die Fläche des Massivinnenschaumkerns (2) verteilten, durchgehenden Löchern (21) vorgesehen sind, durch die Stifte einer Hälfte des Schäumwerkzeuges durchsteckbar, wobei der Massivinnenschaumkern (2) mit Hilfe von aufsteckbaren Befestigungselementen (22) an den Stiften des Schäumwerkzeuges zum Ausschäumen fixierbar ist.

5. Spoiler nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß jeweils ein durchgehendes Loch (21) im Massivinnenschaumkern (2) je 100 bis 300 cm² Innenkernquerschnittsflache vorgesehen ist.

6. Spoiler nach Anspruch 4 oder Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß jeder Stift einen dem Schäumwerkzeug näher angeordneten, ersten Abschnitt mit einem größeren Durchmesser und einen zweiten Endabschnitt mit einem geringerem Durchmesser aufweist, wobei der Durchmesser der Löcher (21) zwischen den Durchmessern der beiden Stiftabschnitte liegt.

7. Spoiler nach einem der Ansprüche 4 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Befestigungselemente als Kiemmuttern (22) ausgebildet sind.

8. Spoiler nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Massivinnenschaumkern

(2) aus expandierten Polypropylenpartikeln besteht.

9. Spoiler nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Hartschaum (3) ein Polyurethan-Integral-Hartschaum ist.