DE3838655A1 - Process and apparatus for filling vehicle body cavities with foam - Google Patents
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Abstract
Description
Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Ausschäumen von Karosserie-Hohlräumen, wobei in der Hohlraumwandung eine Bohrung vorgesehen wird, in welche eine Hülse gesteckt wird, die einen Fortsatz aufweist, in welchen das Schaumkomponenten-Gemisch eingebracht wird.The invention relates to a method and an apparatus for Foaming body cavities, being in the Cavity wall a hole is provided in which a sleeve is inserted, which has an extension in which the Foam component mixture is introduced.
Um in einem Fahrzeug den Geräuschpegel herabzusetzen, werden die Hohlräume der Karosserien mit Schaumstoffen als Antidröhnmasse gefüllt. Diese Hohlräume sind zum Teil schwer zugänglich und von verwickelter Geometrie. Dazu zählen bei einem Pkw insbesondere die A-, B- und C-Säule, Karosserie-Träger und andere langgestreckte Karosserie-Hohlräume.In order to reduce the noise level in a vehicle, the Cavities in the bodies are filled with foams as an anti-drumming compound. These cavities are sometimes difficult to access and more complex Geometry. In the case of a car, these include in particular the A, B and C-pillar, body support and other elongated ones Body cavities.
Zur akustischen Abschottung dieser Karosserie-Hohlräume ist im Handel ein Polyurethan-Schaumstoff erhältlich, der mit einer klebrigen Kunststoffmasse getränkt ist, so daß er nach dem manuellen Zusammendrücken kurzzeitig zusammenklebt, bevor er sich wieder aufweitet. Zur Abschottung der Säule eines Pkw wird aus diesem Material ein entsprechender Schaumstoffkörper hergestellt und nach dem Zusammendrücken im zusammengeklebten Zustand vonhand in die Säule geschoben. Da die Expansion des zusammengeklebten Schaumstoffs bereits während des Einschiebens einsetzt, kann es vorkommen, daß der Schaumstoffkörper in der Säule nicht richtig angeordnet ist. Auch sind nur Hohlräume mit relativ einfachen Querschnitten, wie zylindrische Hohlräume, nach dieser Methode abschottbar, da der Schaumstoffkörper leicht verdreht wird. Der Innenraum einer Pkw-Säule ist jedoch in der Regel nicht zylindrisch, sondern zum Teil mit sehr spitzwinkligen Ecken ausgebildet. Der bekannte Schaumstoffkörper führt daher häufig zu einem akustischen Fenster und damit zu einer unzureichenden Herabsetzung des Geräuschpegels im Fahrzeuginnenraum. Auch kann sich Feuchtigkeit in den nicht ausgefüllten Ecken oder sonstigen Hohlraumabschnitten niederschlagen und zu Korrosionsproblemen führen.Acoustic isolation of these body cavities is on the market a polyurethane foam available with a sticky Plastic mass is soaked so that after manual Squeeze briefly before sticking again expands. This material is used to seal off the pillar of a car a corresponding foam body made and after Squeeze into the column by hand when glued together pushed. Because the expansion of the glued foam already during insertion, it may happen that the Foam body is not properly positioned in the column. Also are only cavities with relatively simple cross-sections, such as cylindrical ones Cavities, can be sealed off according to this method because of the foam body is easily twisted. The interior of a car pillar is in the Usually not cylindrical, but partly with very acute-angled corners educated. The known foam body therefore often leads to a acoustic window and thus to an inadequate reduction of the Noise level in the vehicle interior. Moisture can also form in the unfilled corners or other cavity sections precipitate and lead to corrosion problems.
Aus der DE-OS 27 47 721 ist bereits ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Ausschäumen von Karosseriehohlräumen der eingangs genannten Art bekannt. Der Fortsatz besteht dabei aus einem Beutel, der etwa die Abmessungen des Hohlraums aufweist, so daß nach Beendigung der Schäumreaktion der Schaum den Beutel und damit den Hohlraum ausfüllt. Bei langgestreckten Hohlräumen wird der Beutel vor dem Einbringen des Schaumkomponenten-Gemischs zunächst mit Druckluft aufgeblasen, damit er im Hohlraum eine ordnungsgemäße Lage einnimmt. Mit einem solchen Beutel lassen sich jedoch Luftspalte und damit akustische Fenster vorallem an spitzwinkligen Ecken des Hohlraumes nicht verhindern. Auch erfordert das Aufblasen des Beutels einen zusätzlichen Arbeitsschritt.DE-OS 27 47 721 is already a method and an apparatus for foaming body cavities of the type mentioned known. The extension consists of a bag that is about the Has dimensions of the cavity, so that after completion of the Foaming reaction the foam fills the bag and thus the cavity. In the case of elongated cavities, the bag is opened before the Foam component mixture first inflated with compressed air so that it occupies a proper position in the cavity. With such a bag However, air gaps and thus acoustic windows can be created Do not prevent acute-angled corners of the cavity. That also requires Inflating the bag an additional step.
Aufgabe der Erfindung ist es, ein Verfahren nebst Vorrichtung zum Abschäumen von langgestreckten Karosseriehohlräumen bereitzustellen, mit dem die Bildung akustischer Fenster auf einfache Weise verhindert wird.The object of the invention is to provide a method and device for Provide skimming of elongated body cavities with which prevents the formation of acoustic windows in a simple manner.
Dies wird erfindungsgemäß durch das im Anspruch 1 gekennzeichnete Verfahren bzw. die im Anspruch 6 gekennzeichnete Vorrichtung erreicht. In den Unteransprüchen sind vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung angegeben.This is inventively characterized by that in claim 1 Method or the device characterized in claim 6 achieved. Advantageous embodiments of the invention are in the subclaims specified.
Nach der Erfindung legt sich der Schaum also unmittelbar an der Hohlrauminnenwandung an. Da der Schaum beim Eintreten in den Hohlraum relativ niedrig viskos ist, fließt er auch in sehr spitzwinklige Ecken im Hohlraum, so daß akustische Fenster sicher vermieden werden.According to the invention, the foam lies directly on the Cavity wall. Because the foam when entering the cavity is relatively low viscosity, it also flows into very acute-angled corners in the cavity so that acoustic windows are safely avoided.
Das Einbringen des Schaumkomponenten-Gemischs in den Fortsatz kann bei dem erfindungsgemäßen Verfahren mit einer Handkartusche oder mit einer automatischen Dosiervorrichtung verrichtet werden. Weiterhin kann das Ausschäumen der Hohlräume erfindungsgemäß lageunabhängig durchgeführt werden, d.h. auch ein sich von unten nach oben erstreckender Hohlraum ist erfindungsgemäß ausschäumbar, ohne daß Schaum nach unten abfließt. Dabei kann am Montagestand ausgeschäumt werden, da lediglich die Hülse mit dem Fortsatz in die Bohrung der Hohlraumwandung gesteckt und die Dosiervorrichtung nur kurzzeitig an die Hülse angeschlossen zu werden braucht. Die Montagezeit wird gegenüber dem bekannten Verfahren damit wesentlich verkürzt.The foam component mixture can be introduced into the extension the inventive method with a handheld cartridge or with a automatic dosing device. Furthermore, that Foaming of the cavities carried out according to the invention regardless of the position become, i.e. also a cavity extending from bottom to top is foamable according to the invention without foam flowing downward. Foaming can be carried out on the assembly stand, since only the sleeve inserted with the extension in the bore of the cavity wall and the Dosing device only to be connected to the sleeve for a short time needs. The assembly time is compared to the known method significantly shortened.
Nachstehend ist die Erfindung anhand der Zeichnung näher erläutert. Darin zeigen:The invention is explained in more detail below with reference to the drawing. In it show:
Fig. 1 einen Längsschnitt durch eine erste Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung; Fig. 1 shows a longitudinal section through a first embodiment of the device according to the invention;
Fig. 2 einen Querschnitt durch die Vorrichtung entlang der Linie II-II nach Fig. 1;2 shows a cross section through the device along the line II-II of Fig. 1.
Fig. 3 einen Querschnitt durch eine Variante der Vorrichtung nach Fig. 1; Fig. 3 shows a cross section through a variant of the apparatus of FIG. 1;
Fig. 4 einen Längsschnitt durch eine weitere Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung; Fig. 4 shows a longitudinal section through a further embodiment of the device according to the invention;
Fig. 5 einen Querschnitt entlang der Linie V-V in Fig. 4 und Fig. 5 shows a cross section along the line VV in Fig. 4 and
Fig. 6 einen Längsschnitt durch eine Variante der Vorrichtung nach Fig. 4 und 5. Fig. 6 shows a longitudinal section through a variant of the device according to Fig. 4 and 5.
Gemäß Fig. 1 und 2 ist in der Wandung 1 eines Karosserie-Hohlraumes 2, z.B. der A-Säule eines Pkw, eine Bohrung oder Öffnung 3 vorgesehen.According to Fig. 1 and 2, a body-cavity 2, for example the A-pillar of a car, a hole or opening 3 provided in the wall 1.
In die Bohrung 3 ist ein dübelartiges Teil gesteckt, das aus einem Hülsenabschnitt 4 besteht, welcher in der Bohrung 3 angeordnet ist, und einem fingerförmigen Fortsatz 5, der sich vom Hülsenabschnitt 4 bis fast zu der der Bohrung 3 gegenüberliegenden Wandung 1′ quer durch den Hohlraum 2 erstreckt.In the bore 3 is a dowel-like member is inserted, which consists of a sleeve section 4 which is disposed in the bore 3, and a finger-shaped extension 5 extending from the sleeve portion 4 almost to that of the bore 3 opposite wall 1 'transversely through the Cavity 2 extends.
Der Hülsenabschnitt 4 weist eine sich radial nach außen erstreckende Ringschulter 6 auf, welche an der Außenseite einer um die Bohrung 3 gebildeten Sicke 7 der Hohlraumwandung 1 anliegt. Weiterhin sind zur Fixierung des Hülsenabschnitts 4 an dessen Außenseite Rastnoppen oder -federn 8, 9 vorgesehen, die an der Innenseite der Hohlraumwandung 1 zur Anlage kommen.The sleeve section 4 has a radially outwardly extending annular shoulder 6 which bears on the outside of a bead 7 of the cavity wall 1 formed around the bore 3 . Furthermore, locking nubs or springs 8, 9 are provided on the outside of the sleeve section 4 , which come to rest on the inside of the cavity wall 1 .
Mit dieser Vorrichtung wird der Hohlraum 2 nach oben hin, also im Abschnitt 2′ ausgeschäumt. Dazu ist das Volumen des Fortsatzes 5 wesentlich kleiner als der auszuschäumende Hohlraumabschnitt 2′. Ferner ist der Fortsatz 5 mit nach außen klappbaren Abschnitten 10, 11 versehen. Die nach außen klappbaren Abschnitte 10, 11 sind, wie in Fig. 2 gestrichelt dargestellt, nach innen geklappt, wenn der Fortsatz 5 durch die Bohrung 3 eingeführt wird. Jeder klappbare Abschnitt 10, 11 besteht seinerseits jeweils aus zwei gegenüber einander verschwenkbaren Teilen 10, 10′′ und 11′, 11′′, so daß, wenn die Abschnitte 10, 11 nach innen geklappt sind, der Fortsatz 5 zusammen mit seinem Boden 12 im Querschnitt ein gleichseitiges Dreieck bildet. Wenn die Abschnitte 10, 11 ausgeklappt sind, stellt der Fortsatz 5 jedoch eine Wanne dar, die sich fast von einer Wandung 1′′ zur gegenüberliegenden Wandung 1′′′ des Hohlraums 2 erstreckt, desgleichen fast von der Wandung 1 zur Wandung 1′ des Hohlraums 2. Die nach oben gerichtete Öffnung der Wanne stellt die Austrittsöffnung 13 für den Schaum 14 dar, nachdem das Schaumkomponenten-Gemisch über den Hülsenabschnitt 4 in den Fortsatz 5 eingebracht worden ist. Das heißt, der Fortsatz 5 expandiert bei Einsetzen der Schaumreaktion durch Ausklappen der Abschnitte 10, 11 zu der in Fig. 2 dargestellten Wanne mit der Austrittsöffnung 25 für den Schaum 14. Zugleich verschließt die Wanne den Hohlraum 3 zumindest so weit nach unten, daß kein Schaum 14 nach unten abfließen kann. With this device, the cavity 2 is foamed upwards, that is in section 2 '. For this purpose, the volume of the extension 5 is substantially smaller than the cavity section 2 'to be foamed. Furthermore, the extension 5 is provided with sections 10 , 11 which can be folded outwards. The sections 10 , 11 which can be folded outwards, as shown in broken lines in FIG. 2, are folded inwards when the extension 5 is inserted through the bore 3 . Each foldable section 10 , 11 in turn consists of two mutually pivotable parts 10 , 10 '' and 11 ', 11 '', so that when the sections 10 , 11 are folded inwards, the extension 5 together with its bottom 12th forms an equilateral triangle in cross section. If the sections 10 , 11 are unfolded, the extension 5 is, however, a tub that extends almost from a wall 1 '' to the opposite wall 1 '''of the cavity 2 , likewise almost from the wall 1 to the wall 1 ' of Cavity 2 . The upward opening of the tub represents the outlet opening 13 for the foam 14 after the foam component mixture has been introduced into the extension 5 via the sleeve section 4 . That is, the extension 5 expands when the foam reaction begins by unfolding the sections 10 , 11 to the trough shown in FIG. 2 with the outlet opening 25 for the foam 14 . At the same time, the tub closes the cavity 3 at least so far down that no foam 14 can flow down.
In Fig. 3 ist eine Variante eines solchen sich fächerförmig zu einer Wanne öffnenden Fortsatzes 15 dargestellt. Der Fortsatz 15 ist dabei, wenn die beiden Abschnitte 16, 17 eingeklappt sind, im Querschnitt kreisförmig ausgebildet, wie in Fig. 3 gestrichelt dargestellt. Beim Ausschäumen des Hohlraumabschnitts 2′ verhindern also die nach außen geklappten Abschnitte 16, 17, die jeweils etwa 120°-Abschnitten dieses Kreises entsprechen, ein Abfließen des Schaumes 14 in den Hohlraum 2 nach unten. FIG. 3 shows a variant of such an extension 15 which opens in a fan shape to form a trough. When the two sections 16 , 17 are folded in, the extension 15 is circular in cross section, as shown in broken lines in FIG. 3. When foaming the cavity section 2 'thus prevent the outwardly folded sections 16 , 17 , each corresponding to approximately 120 ° sections of this circle, a drainage of the foam 14 into the cavity 2 downwards.
Es ist ersichtlich, daß der Fortsatz 5 nach seiner Expansion, also nach Ausklappen der Abschnitte 10, 11 bzw. 16, 17, den Hohlraum 2 nicht vollständig verschließt. Die Breite des Spaltes zwischen dem expandierten, also ausgeklappten Fortsatz 5 und der Hohlraumwandung 1′, 1′′, 1′′′, hängt dabei von der Viskosität des Schaumes 14 ab, wenn er in diesen Spalt gelangt. Um die Spaltbreite möglichst gering zu halten, wird die Bohrung oder Öffnung 3 in der Mitte zwischen den Hohlraumwandungen 1′′ und 1′′′ angeordnet.It can be seen that the extension 5 does not completely close the cavity 2 after its expansion, that is to say after the sections 10 , 11 or 16 , 17 have been unfolded. The width of the gap between the expanded, ie unfolded extension 5 and the cavity wall 1 ', 1 '', 1 ''' depends on the viscosity of the foam 14 when it gets into this gap. In order to keep the gap width as small as possible, the bore or opening 3 is arranged in the middle between the cavity walls 1 '' and 1 '''.
Statt der im eingeklapten Zustand dreieckigen oder kreisförmigen Querschnittsform gemäß Fig. 1 und 2 bzw. 3 kann der Fortsatz 5 auch andere, insbesondere prismatische Querschnittsformen aufweisen, z.B. quadratisch oder sechseckig sein. Desgleichen muß die Bohrung oder Öffnung 3 nicht kreisförmig sein. Vielmehr kann sie auch prismatisch oder oval oder in anderer Weise ausgebildet sein.Instead of the triangular or circular cross-sectional shape according to FIGS. 1 and 2 or 3 in the clipped-in state, the extension 5 can also have other, in particular prismatic, cross-sectional shapes, for example square or hexagonal. Likewise, the bore or opening 3 need not be circular. Rather, it can also be prismatic or oval or in some other way.
Die Ausführungsform nach Fig. 4 bis 6 unterscheidet sich von derjenigen nach Fig. 1 bis 3 dadurch, daß der Fortsatz 18 strumpfartig ausgebildet ist und aus gummielastischem Material besteht. Im Gegensatz zur einstückigen Ausbildung von Hülsenabschnitt 4 und Fortsatz 5 gemäß Fig. 1 bis 3 ist bei der Ausführungsform nach Fig. 4 bis 6 die Hülse 19 als separates Bauteil ausgebildet, an dem der gummielastische Fortsatz 18 befestigt ist. Weiterhin weist der gummielastische Fortsatz nach Fig. 4 bis 6 auf der dem auszuschäumenden Hohlraumabschnitt 2′ zugewandten Seite Perforationen oder Durchbrechungen 20 auf. Wenn nach dem Injizieren des Schaumkomponenten-Gemischs in den Fortsatz 18 die Schäumreaktion einsetzt, bläht sich, wie in Fig. 4 und 5 gestrichelt dargestellt, der gummielastische Fortsatz 18 auf, wobei sich die Durchbrechungen 20 zu Austrittsöffnungen 21 für den Schaum 14 aufweiten. Der expandierte Fortsatz 18 schließt damit im wesentlichen den Hohlraum 2 nach unten ab, so daß kein Schaum 14 nach unten abfließen kann.The embodiment according to FIGS. 4 to 6 differs from that according to FIGS. 1 to 3 in that the extension 18 is designed like a stocking and consists of rubber-elastic material. In contrast to the one-piece design of sleeve section 4 and extension 5 according to FIGS . 1 to 3, in the embodiment according to FIGS. 4 to 6 the sleeve 19 is designed as a separate component to which the rubber-elastic extension 18 is fastened. Furthermore, the rubber-elastic extension according to FIGS. 4 to 6 has perforations or openings 20 on the side of the cavity section 2 'to be foamed. When the foam reaction starts after the foam component mixture has been injected into the extension 18 , the rubber-elastic extension 18 expands, as shown in dashed lines in FIGS . 4 and 5, the openings 20 expanding into outlet openings 21 for the foam 14 . The expanded extension 18 thus essentially closes the cavity 2 downward, so that no foam 14 can flow downward.
Die Variante nach Fig. 6 ist insbesondere für relativ breite Hohlräume 2 bestimmt. Da dazu der gummielastische Fortsatz 22 entsprechend lang ausgebildet werden muß, wird er durch ein Stützrohr 23 gestützt, das in seinem Inneren angeordnet und mit dem Hülsenabschnitt 24 einstückig ausgebildet ist. Das Stützrohr 23 ist mit Austrittsöffnungen 25 versehen, damit der Schaum, nach Injizieren des Schaumkomponenten- Gemischs in das Stützrohr 23 von demselben in den gummielastischen Fortsatz 22 austreten kann. Der Fortsatz 22 ist entsprechend Fig. 4 oben mit Durchbrechungen versehen.The variant according to FIG. 6 is intended in particular for relatively wide cavities 2 . Since for this purpose the rubber-elastic extension 22 must be made correspondingly long, it is supported by a support tube 23 which is arranged in its interior and is formed in one piece with the sleeve section 24 . The support tube 23 is provided with outlet openings 25 so that the foam, after injecting the foam component mixture into the support tube 23, can exit from the latter into the rubber-elastic extension 22 . The extension 22 is provided with perforations according to FIG. 4 above.
Um ein Ausströmen von Schaumkomponenten-Gemisch bzw. Schaum 14 aus der Hülse 4, 19 bzw. 24 und damit ein Verschmutzen der Außenseite der Wandung 1 zu verhindern, sind in der Hülse 4, 19 bzw. 24 gemäß Fig. 1, 4 und 5 Klappen 26, 27 angebracht, die ein Rückschlagventil für das injizierte Schaumkomponenten-Gemisch bzw. den Schaum 14 bilden. Die Klappen 26, 27 können jeweils als quer zur Hülse 4, 19 bzw. 24 verlaufende Membran ausgebildet sein, welche sich, wie aus Fig. 1, 4 und 5 ersichtlich, jeweils von der Innenwand der Hülse 4, 19 bzw. 24 schräg in Richtung des Fortsatzes 5, 18 bzw. 22 erstreckt, so daß die Klappen 26, 27 bei Druckbeaufschlagung durch die Schäumreaktion in dem Fortsatz 5, 18 bzw. 22 zur Bohrung 3 verschwenkt werden, wodurch sie etwa parallel und einander überlappend angeordnet werden und damit die Hülse 4, 19 bzw. 24 abdichten.In order to prevent foam component mixture or foam 14 from flowing out of the sleeve 4 , 19 or 24 and thus contamination of the outside of the wall 1 , the sleeve 4 , 19 or 24 according to FIGS. 1, 4 and 5 Flaps 26 , 27 attached, which form a check valve for the injected foam component mixture or the foam 14 . The flaps 26 , 27 can each be formed as a diaphragm extending transversely to the sleeve 4 , 19 or 24 , which, as can be seen from FIGS. 1, 4 and 5, each inclined in from the inner wall of the sleeve 4 , 19 and 24 respectively Direction of the extension 5 , 18 and 22 extends so that the flaps 26 , 27 are pivoted when pressurized by the foaming reaction in the extension 5 , 18 and 22 to the bore 3 , whereby they are arranged approximately parallel and overlapping each other and thus the Seal sleeve 4 , 19 or 24 .
Claims (15)
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