DE767115C

DE767115C - Verfahren zur Herstellung von Wagenkaesten fuer Kraftfahrzeuge

Info

Publication number: DE767115C
Application number: DEA78761D
Authority: DE
Original assignee: Audi AG; Auto Union AG
Current assignee: Audi AG; Auto Union AG
Priority date: 1936-03-07
Filing date: 1936-03-08
Publication date: 1951-10-31

Description

Bekannt ist die Verwendung von geschichteten Kunststoffen, bei denen die einzelnen Schichten durch mit Kunstharz getränkte Papier- oder Gewebebahnen gebildet werden, die übereinanderliegend durch Einwirkung von Hitze und Druck so fest miteinander verbunden werden, daß die daraus hergestellten Teile, wie beispielsweise Getriebeteile und Zahnräder, eine große mechanische Festigkeit aufweisen.

Es ist auch schon vorgeschlagen worden, aus geschichteten Kunstharzstoffen Wandteile von Flugzeugtragflächen oder Ruder zu pressen und die Festigkeit der Wandungen durch aus dem gleichen Baustoff gebildete hohle Rippen zu erhöhen.

Für die Herstellung von Wagenkästen ist die Verwendung von Kunststoffen bekannt, bei denen Textilfasern, z. B. Jute, die mit Kunstharz getränkt sind, als Baustoff dienen. Hierbei wird die Faserstoffmasse in eine Aluminiumform eingelegt und in einem Ofen erhärtet, wobei die äußere Schicht durch eine Lage Baumwolle gebildet wird, um eine bessere Haftung des Farbanstrichs zu erreichen. Die Festigkeit solcher Wagenkästen, bei denen mehrfach übereinanderliegende, zusammenhängend durchlaufende Schichten

fehlen,- reicht für hochbeanspruchte Wagenkastenteile nicht aus, und eine wirtschaftliche Massenherstellung, die für den Kraftfahrzeugbau notwendig ist, ist nicht möglich, da das Erhärten im Ofen lange Zeit beansprucht. Diese Härtezeit erstreckt sich sogar bis zu zwei Stunden Dauer, falls, wie bei einem weiteren Vorschlag, nur Füllmaterial in die Form eingelegt wird und Kunstharze im ίο flüssigen Zustand erst kurz vor dem Einbringen der Form in den Ofen oder im Ofen selbst zugesetzt werden. Bei diesen Herstellungsverfahren muß außerdem die Oberfläche der Wagenkastenwandung, die infolge der geringen Verfestigung des Baustoffes uneben ist, erst durch Schleifen und Feinbearbeitung geglättet werden, um einen sauberen Lackanstrich zu ermöglichen.

Weiterhin ist für die Einzelherstellung von Wagenkasten mit Traggerippe auch noch ein Vorschlag bekanntgeworden, dieses Gerippe statt aus Holz oder Eisen aus T- oder U-förmig gepreßten Stäben herzustellen, die aus durch harzähnliche Bindemittel unter Ausfüllung der Poren vereinigten, hartgepreßten Papierlagen bestehen. Als Wandteile dienen hierbei gegebenenfalls aus dem gleichen Stoff bestehende, unverformte Fachwerkfüllplatten, die mit dem Gerippe durch Verschrauben oder Verleimen verbunden sind.

Es ist ferner bekannt, zur Herstellung ganzer Wagenkästen oder deren Teile geschichtete Papierlagen mit Kunstharz zu tränken und sie dann in Formen einem bestimmten Druck und einer Erhitzung auszusetzen, um auf diese Weise möglichst harte und widerstandsfähige Gegenstände zu erzeugen. Bei diesem bekannten Verfahren wurden Drücke von 10 kg/cm² und etwas darüber und Temperaturen von 120 bis 130⁰ C angewendet, und es wird eine Härtezeit von etwa 2 Stunden angegeben.

Die Erfindung schafft ein Verfahren zur Herstellung von Wagenkästen für Kraftfahrzeuge, bei dem die wesentlichen Teile, wie Wagenboden, Dach, Seitenteile, Türen, Heckteile, Windlaufteile u. ä., je für sich aus geschichteten Kunstharzpreßstoften, insbesondere aus mit Kunstharz getränkten Papierlagen, durch Einwirkung von Hitze und Druck in die gewünschte Gestalt gepreßt werden, und besteht darin, daß so hohe Preßdrücke angewendet werden, daß unter weitgehender Erhaltung des durchlaufenden Faserverbandes bei der Anwendung von formstarren Gesenken und ; Stempeln eine Biegefestigkeit von etwa 1500 kg/cm² und eine Schlagbiegefestigkeit von etwa 25 cmkg/cm² erzielt werden. Mit , diesem neuen Herstellungsverfahren werden für den Kraftfahrzeugbau zahlreiche technische und wirtschaftliche Vorteile erreicht. Während bei Verwendung von Blech der Gewichtsanteil des Wagenkastens in bezug auf das Gesamtgewicht sehr hoch ist. ist bei dem neuen Baustoff mit viel geringerem Gewicht auszukommen, und dies bedeutet bei gleicher

■ Motorenstärke eine wesentliche Ersparnis an i Treibstoff.

" Weiterhin fallen die an Blechpreßteilen er- ! forderlichen Nacharbeiten fort, und das Zu-

■ sammenbauen der Wagenkästen wird wegen der gleichfalls ersparten Schneid- und ! Schweißarbeiten bedeutend vereinfacht; das ' bei Blechwagenkästen lästige Dröhnen ist infolge der geräuschdämpfenden Eigenschaften

■ des zur Verwendung kommenden Kunststoffs völlig beseitigt.

Infolge der guten Festigkeitseigenschaften des neuen Baustoffs sind die Wagenkasten-I wandungen viel weniger Beschädigungen i durch Stoß oder Schlag ausgesetzt, da der I Baustoff so hoch elastisch ist, daß bei solchen, ! etwa durch Steinschlag oder bei Einfahrt in I die Garage auftretenden Beanspruchungen kein Verbeulen wie bei Blech auftritt, sondern die so beanspruchten Wandungsteile federn in ihre ursprüngliche Gestalt zurück, wobei jedoch die Oberfläche genügend hart ist, daß nicht die Wandungen selbst, sondern höchstens die Lackierung beschädigt wird.

Gegenüber den Wagenkasten aus Blech, bei denen die Unebenheiten insbesondere an den nicht vermeidbaren Schweißstellen mit Zinn ausgefüllt werden müssen, ist die Oberfläche der gepreßten Wagenkastenwandungen so

■ völlig glatt und eben, daß das mehrmalige ! Spachteln und Abschleifen der Grundierung

in Fortfall kommt. Der Lack kann vielmehr I unmittelbar auf die Wandung oder den Vor-

anstrich aufgetragen werden, oder es kann der j Wagenkasten überhaupt ohne jeglichen Ani strich bleiben, während alle diese Arbeiten bei j Blech wegen der Gefahr des Röstens besonders : sorgfältig ausgeführt werden müssen. Dabei ! ist auch die Lebensdauer der neuen Wagen-¹ kästen unbegrenzt, da der Baustoff völlig korrosionsfest, wasserunempfindlich und in J jeder Beziehung tropenfest ist. j Hochbeanspruchte Teile können durch Ein- _: pressen oder Aufsetzen von Profilen verstärkt werden. Hierdurch ist dann die Möglichkeit gegeben, den Wagenkasten selbsttragend auszubilden, wodurch das Gesamtgewicht des fertigen Fahrzeuges noch geringer wird. Dabei sind die Einzelteile in hochbeanspruchten ; Zonen durch aus mehrfach übereinandergelegten Streifen des gleichen Werkstoffes gebildete Rippen verstärkt. Das ermöglicht, alle Teile, die nur örtliche Festigkeit aufzuweisen brauchen, sehr dünn und damit leicht auszubilden, während die Verstärkungen

überall dort liegen, wo die Kraftlinien der höheren Beanspruchung verlaufen. Solche Querschnittsveränderungen erfordern bei Verwendung von Holz als Baustoff eine vielseitige Bearbeitung der Teile, während bei Blechbau hierzu umfangreiche Paß- und Schweißarbeiten notwendig sind.

Die Verstärkungsauflagen werden dabei mit dem übrigen Werkstoff in ein und demselben Arbeitsgang vereinigt, so daß ein Loslösen oder Abblättern dieser Verstärkungen unmöglich wird..

Bei einem nach diesem Verfahren hergestellten Wagenkasten werden die einzelnen Teile in weiterer wertvoller Ausgestaltung der Erfindung mit Verstärkungsrändern versehen und mit den anschließenden Teilen durch übliche Verbindungsmittel, wie Schrauben oder Niete, vereinigt. Dies ergibt nicht nur einen äußerst verwindungssteifen Wagenkasten, indem die Verstärkungsränder gleichzeitig sonst übliche Traggerippe oder Doppelwandungen ersetzen, sondern es ist auch eine gute Ausbesserungsmöglichkeit erreicht, indem ein durch starken Stoß beschädigter Teil ohne umständliche Facharbeit leicht auswechselbar ist.

Die Zeichnung veranschaulicht einen nach dem neuen Verfahren hergestellten Kraftfahrzeugwagenkasten, und zwar zeigt

Abb. ι Seitenansicht des Wagenkastens,
Abb. 2 Oberansicht des Wagenkastens,
Abb. 3 Schnitt nach Linie I-I der Abb. 1, Abb. 4 Schnitt nach Linie I-I der Abb. 1 mit gegenüber Abb. 3 abgeänderter Ausbildung des Wagenbodens.

Nach Abb. 1 bis 4 sind die Teile, aus denen der Wagenkasten hergestellt ist, zwei Windlaufseitenteile i, Windlauf oberteil 2 mit Windlaufumrahmung 3, ein Dach 4, zwei hintere Wagenkastenteile 5 aus einem Stück mit Rahmen für Seitenfenster 6 sowie ein Wagenkastenheck 7 und ein Boden 8. Sämtliche Teile sind mit verstärkten Rändern 9 versehen, die, wie bei 10 angegeben, die Trennfugen zweier nebeneinanderliegender Teile verdecken können. Die Einzelteile sind mit den anstoßenden Rändern durch Schraubbolzen 11 verbunden. Bei flacher Aufeinanderlage zweier Teile sind zweckmäßg Stahltreibschrauben 12 vorzusehen.

Die Wände der Einzelteile sind verhältnismäßig dünn und nur so stark ausgebildet, daß die örtliche Festigkeit für die üblichen Stöße oder Beanspruchungen ausreicht. Die höher beanspruchten Zonen sind durch aufgelegte Streifen verstärkt, wie z. B. bei 13 angegeben; sie dienen in dem gezeigten Beispiel dazu, die von den Türangeln her auftretenden hohen Beanspruchungen aufzunehmen und auf die gesamte Wand zu übertragen. Solche Verstärkungen werden zweckmäßig überall dort angebracht, wo hohe Beanspruchungen auftreten, z. B. beim Dach, am Heckteil und an den Seitenteilen. Der Boden ist zweckmäßig durch besondere eingepreßte Profile, wie bei 14 (Abb. 4) gezeigt, oder durch seitliche kastenförmige Auspressungen 15 verstärkt, so daß nach Zusammenschrauben des Bodens mit den übrigen Teilen ein selbsttragender Wagenkasten entsteht.

Bei Ausbildung des Wagenkastens zur Verwendung auf Fahrgestellen ist der Boden, wie in Abb. 3 gezeigt, flach ausgebildet und mit seinen Rändern 16 an den Seitenteilen durch Stahlschrauben befestigt. Bügel 17 aus Kunstharzstoff oder Metall, die mit den anschließenden Teilen gut verschraubt sind, dienen hier als zusätzliche Verstärkung.

An besonders hochbeanspruchten Stellen können auch Metalleinlagen, etwa wie bei 18 (Abb. 1) angedeutet, in den Kunststoff ein- · gepreßt sein. An diesen werden dann die Befestigungsglieder der anschließenden Teile festgelegt.

Claims

Patentansprüche:

1. Verfahren zur Herstellung von Wagenkasten für Kraftfahrzeuge, bei dem go die wesentlichen Teile, wie Wagenboden, Dach, Seitenteile, Türen, Heckteile, Windlaufteile u. ä. je für sich aus geschichtetenKunstharzpreßstoff en, insbesondere aus mit Kunstharz getränkten Papierlagen, durch Einwirkung von Hitze und Druck in die gewünschte Gestalt gepreßt werden, gekennzeichnet durch so hohe Preß drücke, daß unter weitgehender Erhaltung des durchlaufenden Faserverbandes bei der Anwendung von formstarren Gesenken und Stempeln eine Biegefestigkeit von etwa 1500 kg/cm² und eine Schlagbiegefestigkeit von etwa 25 cm kg/cm² erzielt werden.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß hochbeanspruchte Teile durch Einpressen oder Aufsetzen von Profilen verstärkt werden.

3. Verfahren nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß Einzelteile in hochbeanspruchten Zonen durch aus mehrfach übefeinandergelegten Streifen des gleichen Werkstoffes gebildete Rippen verstärkt werden.

4. Verfahren nach den Ansprüchen 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Verstärkungsauflagen mit dem übrigen Werkstoff in ein und demselben Arbeitsgang vereinigt werden.

5. Gemäß dem Verfahren nach den An-• Sprüchen 1 bis 4 hergestellter Wagen-

kasten, dadurch gekennzeichnet, daß die einzelnen Teile mit Verstärkungsrändern versehen und mit den anschließenden Teilen durch übliche Verbindungsmittel, wie Schrauben oder Niete, vereinigt sind.

Zur Abgrenzung des Erfindungsgegenstands sind im . 280 480, 596, 337 "•95 Erteilungs- 250, vom Stand der Technik verfahren folgende Druckschriften 3S0 983. 353 960, in Betracht 923, gezogen worden: 379 8S1, 392 385. 8i6, 421 976, 424 350, 8S4, 943, 432 5¹S- 434 818, 348 366, Deutsche Patentschriften Ni 455 082, 465 165, 357 732. 233 803, 497 150, 524 266. 396 838, 351 9¹⁰, 550 777' SSO 008, 430 791, 379 379- 574 142, 582 8oo, 442 785. 417 877, 60S 615 798. 465 879. 432 100, 400, 527 446 842, 553 468 792, 584 543 442, 615 562 614, 584 92S,

618 231;

britische Patentschriften Nr. 285 743,

392952,432699:
französische Patentschriften Nr. 390 476, 530803, 588856, 593893, 603777,

625 086, 640 008, 717 819;
USA.-Patentschriften Nr. 1 435 244.

ι 469 220, ι 973 124;
österreichische Patentschrift Nr. 114 913;

Zeitschrift »ATZ*, 1931. Heft 5/6., S. 132; Zeitschrift ATZ -, 1934, Heft 2, S. 34,

40,41 ;
Zeitschrift »La Industria de la Bakelite en la Republica Argentina«, Bouenos

Aires 1933, Abs. 2 von unten:
J. Schreiber: »Kunststoffe«, Leipzig

1934, S. 209, Z. 20 ff.:
'■-Kunstharzpreßstoff«, 1935, S. 10 oben:
A.Schubert: »Formung von Kunststoff durch Pressen und Prägen«. Leipzig

1935, S. 8 Mitte;

»Plastic products«, 1933, S. 19 linke Spalte;

»Plastische Massen in Wirtschaft und Technik«, Köln 1932, S. 95/96;

••Piastische Massen in Wirtschaft und Technik«, Köln 1935, S. 217 fr.:

»Kunststoffverarbeitung«, April 1934. S. 78.

Z. 14 bis 19 u. S. 46 links oben:
Deutsche Fahrzeugtechnik«, Tahrg. 1928, S. 132:

»Holz oder Stahl im Karosseriebau?« in der Zeitschrift »Motor«, Motorverlag A.G., Berlin W35, Novemberheft 1926. S. 129 bis 132; gleiche Zeitschrift. Maiheft 1928, S. 41/42;

»Deutsche Allgemeine Zeitung« vom 14. 2. ^lt:)35· S. 2, Aufsatz »Vom Holz zum Stahl, die Entwicklung des Wagenbaues«, letzter Absatz;

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen