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Die
Erfindung bezieht sich auf ein Strukturteil, welches mittels einer
an seiner Innenseite angeordneten Verriegelungseinrichtung abnehmbar
an der Karosserie oder einem äußeren Bauteil
von Fahrzeugen angeordnet ist und mit einer Einrichtung zur Abdichtung
der Verriegelungseinrichtung.
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Strukturteile
der vorgenannten Art können als
Schalenteile ausgebildet sein, deren äußerer Umriss eine vorgegebene
Kontur nicht überschreiten soll.
Um die am Strukturteil angeordnete Verriegelungseinrichtung oder
mehrere solcher Verriegelungseinrichtungen zu betätigen, kann
in einer entsprechenden Aussparung ein in das Innere der Struktur
eindrückbares
Betätigungselement
vorgesehen sein. Durch Eindrücken
desselben wird zur Öffnung des
Verschlusses ein Verriegelungsstift aus einem Gegenstück herausbewegt,
um das Strukturteil in die Fahrzeug-Struktur einzusetzen oder von
dieser zu entfernen. Zwischen dem Betätigungselement und der Aussparung
besteht dabei fertigungsbedingt ein Mindestspalt in der Größenordnung
von 1 mm Breite. Diese Bauweise birgt das Problem, dass das Innere der
Fahrzeugstruktur Witterungseinflüssen
ausgesetzt ist. Beispielsweise kann Regenwasser durch den Spalt
in das Innere der Fahrzeugstruktur gelangen. Dies ist besonders
dann nachteilig, wenn sich im Innern des abnehmbaren Strukturteils
elektronische Geräte
befinden, deren Zuverlässigkeit
durch die Witterungseinflüsse
gefährdet
wird.
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Im
Stand der Technik sind Abdeckungen aus Metall für Verriegelungseinrichtungen
an Strukturteilen bekannt. Der Bauaufwand für solche Abdeckungen ist jedoch
aufgrund der metallischen und meist als Teil der abnehmbaren Strukturteile
selbst ausgeführten
Abdeckung hoch.
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Aus
der
DE 694 22 355
T2 (vergl. insbesondere dort
6)
ist es bekannt, für
ein Gehäuse
für eine
Beleuchtungs- oder Signalvorrichtung eines Kraftfahrzeugs, welches
mit einer Abdeckscheibe verschlossen ist, eine Abdeckkappe aus einem
halbstarren Kunststoff vorzusehen. Die Abdeckkappe ist lösbar in
dem Gehäuse
eingesetzt und weist einen elastischen Abdichtungsbereich auf, um
das Gehäuse
gegen Witterungseinflüsse
zu schützen.
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Aus
der DE-OS 32 02 333 A1 ist eine Abdeckkappe für Schlösser bekannt, die aus elastischem
Kunststoff besteht und einen äußeren Rand mit
einer umlaufenden Dichtung aufweist. Diese Abdeckkappe ist aufsteckbar
auf ein Strukturteil eines Fahrzeugs ausgebildet.
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Schließlich ist
aus der DE-OS 196 30 303 A1 eine Dichtungsanordnung für eine Öffnung in
der Querwand eines Kraftfahrzeugs bekannt, die als elastische, trichterartig
gestaltete Manschette ausgebildet ist, die einseitig an der Querwand
befestigt ist und mit einem am offenen Rand umlaufenden Dichtwulst
unter Vorspannung zur Abdichtung an einem Kunststoffteller anliegt.
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Die
bekannten Dichtungen sind nicht geeignet, das Innere einer Fahrzeugstruktur
sicher gegen Witterungseinflüsse
abzudichten und darüber
hinaus aufgrund ihrer Bauart aufwendig.
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Aufgabe
der vorliegenden Erfindung ist es, ein Strukturteil nach dem Oberbegriff
des Anspruchs 1 zu schaffen, welches hohe Sicherheit gegen Witterungseinflüsse bietet,
strukturell einfach aufgebaut und damit kostengünstig herstellbar ist und sich
für Fahrzeuge,
insbesondere Luftfahrzeuge eignet.
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Erfindungsgemäß wird die
Aufgabe durch gelöst,
dass ein Strukturteil die Merkmale des Patentanspruchs 1 aufweist.
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Der
Hauptvorteil des erfindungsgemäß ausgebildeten
Strukurteils besteht darin, dass durch die aus Polyolefin gebildete
Abdeckkappe eine sehr sichere und wenig aufwendige Fügung zwischen
Abdeckkappe und Innenseite des Strukturteils erzielt werden kann.
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Vorzugsweise
soll in weiterer Ausgestaltung die Abdeckkappe mittels eines Epoxy-Polyamid-Klebstoffs
am Sturkturteil angeklebt sein.
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Die
Erfindung umfasst auch ein Verfahren zur Herstellung einer Abdeckkappe
nach dem Patentanspruch 1 oder 2 mit folgenden Verfahrensschritten:
- – Auflegen
eines Schrumpfelements auf die Oberseite (32) eines zur
Formung der Abdeckkappe (20) vorgesehenen Kerns (30),
wobei die Größe des Schrumpfelements
derart gewählt
ist, dass es sich mit einem Randbereich über den Rand der Unterseite
(31) des Kerns (30) hinaus erstreckt.
- – Erwärmen des
Schrumpfelements auf eine vorbestimmte Temperatur über eine
vorbestimmte Zeitdauer, um die Form des Kerns zu erzielen,
- – Abkühlen des
geschrumpften Schrumpfelements in einem vorbestimmten Temperaturbereich über eine
vorbestimmte Zeitdauer,
- – Abschneiden
des über
den Rand der Unterseite (31) überstehenden Randbereichs,
entlang der gewünschten
Kontur der Randlinie (25).
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Das
erfindungsgemäße Herstellungsverfahren
für die
Abdeckkappe eignet sich in besonderer Weise für den vorgesehenen Werkstoff
der Abdeckkappe und bietet darüber
hinaus hohe Fertigungsqualität
und kurze Fertigungszeiten.
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Weitere
Ausgestaltungen des Herstellungsverfahrens sowie die Ausbildung
des erfindungsgemäßen Strukturteils
werden anhand der beigefügten Zeichnungen
beschrieben. Es zeigen:
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1 eine
perspektivische Darstellung eines in eine Fahrzeug-Struktur einsetzbaren
und abnehmbaren Strukturteils mit einer Verriegelungseinrichtung,
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2 eine
erste Ausführungsform
einer Abdeckkappe für
die Verriegelungseinrichtung aus 1,
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3 eine
zweite Ausführungsform
einer Abdeckkappe für
die Verriegelungseinrichtung,
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4 eine
perspektivische Darstellung eines Ausschnitts eines abnehmbaren
Strukturteils mit einer Verriegelungseinrichtung ohne Abdeckkappe,
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5 eine
perspektivische Darstellung eines Ausschnitts eines erfindungsgemäßen Strukturteils
mit Verriegelungseinrichtung und
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6 eine
perspektivische Darstellung einer Ausführungsform eines Kerns, der
zur Formgebung einer Abdeckkappe geeignet ist.
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1 zeigt
ein abnehmbares Strukturteil 1, das an seinem Randbereich
mehrere Verriegelungseinrichtungen 3 aufweist. Das dargestellte
Strukturteil 1 ist Teil einer Flugzeug-Struktur und weist
an seiner Innenseite 5 eine Meßkamera 7 auf. Die
Erfindung betrifft jedoch allgemein Strukturteile von Fahrzeugen,
soweit sie entsprechende Verriegelungs-Einrichtungen 3 aufweisen.
Die Fahrzeugstruktur, an der das Strukturteil 1 im Betrieb
angebracht ist, ist nicht gezeigt. Zur Anbringung einer Verriegelungs-Einrichtung 3 an
dem Strukturteil 1 ist an diesem eine Ausnehmung 11 vorgesehen,
in das ein entsprechendes Betätigungselement 12 der
Verriegelungs-Einrichtung 3 formschlüßig einsetzbar
ist. Das Betätigungselement 12 ist
an seiner Außenseite oder
der Verschlußoberseite 13 derart
gestaltet, daß es
mit der Außenseite
des Strukturteils 1 für
einen verriegelten Zustand der Verriegelung-Einrichtung 3, eine im wesentlichen
gleichförmige
Fläche
ergibt.
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Die
Verriegelungs-Einrichtung 3 weist eine Mechanik 15 und
einen Verriegelungsstift 17 auf. Das Betätigungselement 12 ist
eindrückbar
in der Ausnehmung 11 angeordnet. Beim Eindrücken des
Betätigungselements 12 an
dem Strukturteil 1 wird der Verriegelungsstift 17 von
einer Verriegelungsposition in eine Entriegelungsposition gefahren,
d.h. der Verriegelungsstift 17 wird aus einem entsprechenden Verriegelungs-Gegenstück (nicht
gezeigt) an der Wand der Fahrzeugstruktur herausgefahren. Die Mechanik 15 setzt
dabei die Bewegung des Betätigungselements 12 in
die entsprechende Bewegung des Verriegelungsstifts 17 um.
Zwischen der Randlinie der Ausnehmung 11 und der dieser
zugewandten Randlinie des Betätigungselements 12 besteht
ein Spalt, der üblicherweise
eine Breite von ca. 1 mm aufweist. Um zu verhindern, daß Wasser
aus der Umgebung in das Innere der Fahrzeugstruktur gelangt, ist
die Abdeckkappe 20 (2, 3)
vorgesehen.
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Die
Abdeckkappe 20 ist aus einem elastischen Kunststoff insbesondere
aus Polyolefin, gebildet und weist eine Form auf, durch die die
Abdeckkappe 20 die Verriegelungseinrichtung 3 gegen
den Innenraum des Strukturteils 1 abdichtet. Die Abdeckkappe 20 weist
daher zwei Formflächen 21 und
eine Oberseite 22 auf, die die Längsseite der Abdeckkappe 20 bildet.
Die Abdeckkappe 20 ist auf einer Seite offen und in einer
Form gestaltet, daß diese
auf einem Randbereich des Strukturteils 1, der die Ausnehmung 11 auf
der Innenseite des Strukturteils 1 umgibt, zur Abdichtung
formschlüßig aufzuliegen. Die
entsprechenden Randlinien 25 der Abdeckkappe 20 entlang
der offenen Seite 23 liegen also im aufgesetzten Zustand
der Abdeckkappe 20 an der Innenfläche des Strukturteils 1 auf.
Um eine Abdichtung zu erreichen, wird entlang der Auflagefläche zusätzlich eine
geeignete Dichtmasse nach dem Stand der Technik aufgetragen. Für den Fall,
daß Wasser
durch den Spalt zwischen der Ausnehmung 11 und dem Betätigungselement 12 gelangt,
verbleibt dieses also im Inneren der Abdeckkappe 20 und
gelangt nicht in das Innere der Fahrzeugstruktur.
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Die
Abdeckkappe 20 weist gegebenenfalls Aussparungen 27 auf,
durch die sich entsprechende Teile der Befestigung der Verriegelungs-Einrichtung 3 an
der Innenseite des Strukturteils 1 hindurch erstrecken.
Dabei ist jedoch die Randlinie 25 in den Ausparungen 27 so
beschaffen, daß sich
auch an diesen Stellen eine Auflage an den Befestigungen ergibt,
um die Abdichtfunktion zu gewährleisten.
Die Abdeckkappe 20 weist üblicherweise weiterhin ein Loch 29 auf,
durch die der Verriegelungsstift 17 durchragt. Der Durchmesser
des Loches 29 ist geringfügig geringer als der Außendurchmesser
des Verriegelungsstift 17, um in jeder Stellung des Verriegelungsstifts 17 wegen
des elastischen Materials der Abdeckkappe 20 eine Abdichtung
des Lochs 29 zu erreichen. In der 3 ist eine
weitere Ausführungsform
der Abdeckkappe 20 dargestellt. Diese weist im wesentlichen
die Bestandteile der Abdeckkappe 20 nach der 2 auf,
jedoch ist an dieser wegen einer andersartigen Befestigung der Verriegelungs-Einrichtung 3 an
der Innenseite des Strukturteils 1 keine Aussparung 27 vorgesehen.
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Insgesamt
ist die Form der Abdeckkappe 20 von der Bauweise und Form
der abzudeckenden Verriegelungs-Einrichtung 3 abhängig. In
jedem Fall weist sie dabei eine Randlinie 25 um eine offene
Seite 23 auf, die in einer Linie um die abzudeckende Verriegelungs-Einrichtung 3 herum
an der Innenseite 5 des Strukturteils 1 anliegt.
Durch eine Dichtmasse entlang der Randlinie 25 wird eine
Abdichtung des Innenraums der Fahrzeugstruktur erreicht.
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Eine
Verriegelungs-Einrichtung 3 ohne eine Abdeckkappe 20 ist
in der 4 dargestellt. 5 zeigt
eine durch eine erfindungsgemäße Deckkappe 20 abgedeckte
Verriegelungs-Einrichtung 3 auf der Innenseite 5 eines
Strukturteils 1.
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Zur
Herstellung der Abdeckkappe 20 wird ein Schrumpf-Element
in Form beispielsweise eines Schrumpfsschlauchs oder einer Schrumpfmatte
sowie ein Kern 30 verwendet. Das Material des Schrumpf-Elements
hat die Eigenschaft, bei einer Erwärmung auf eine Temperatur zwischen
80 und 121 Grad Celsius zu schrumpfen. Dabei kann eine Schrumpfung
zwischen 100% und 200% erreicht werden. Schrumpfungen unter 100
und über
200% sind jedoch auch möglich.
Wesentlich ist, daß das Material
für das
Fahrzeug, für
das das Strukturteil 1 vorgesehen ist, für den Einsatz
am jeweiligen Fahrzeug zugelassen ist. Der Kern 30 ist
vorzugsweise aus Aluminium gebildet. Der Kern kann auch aus einem
anderen, leicht bearbeitbaren Material, z.B. Hartholz/Pertinax oder
Duroplast, gebildet sein.
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Der
Kern 30 weist eine vorzugsweise flache Unterseite 31 und
eine Oberseite 32 auf, deren Form der Innenseite der herzustellenden
Abdeckkappe 20 entspricht. Wie aus der Abdeckkappe 20 nach
der 2 ersehen werden kann, kann die Randlinie 25 auch
gekrümmt
sein, was bei dem Kern 30 zu berücksichtigen ist. Der Kern 30 weist
an seiner Unterseite 31 eine in einem späteren Verfahrensschritt
mittels Verbindungselementen auf die Unterseite 31 des Kerns 30 aufzubringende
Aufsatzplatte 35 auf. Die Aufsetzplatte 35 bildet
dann eine freie Unterseite 36 aus. Im Übergangsbereich zwischen der
befestigten Aufsetzplatte 35 und dem Kern 30 ist
optional eine Kerbe 37 an dem Kern 30 vorgesehen.
Diese ist dazu da, um das durch das erfindungsgemäße Verfahren auf
den Kern 30 aufgeschrumpfte Schrumpfelement in einer vorbestimmten
Höhe entlang
der Oberseite 32 des Kerns 30 abzuschneiden. Sie
weist eine Linienführung
auf, mit der eine Randlinie 25, wie sie zur Herstellung
einer Abdichtung erforderlich ist, hergestellt werden kann. Mit
der Kerbe 37 können
durch das Verfahren an den Ecken entstehende Materialansammlungen
speziell im Bereich der Unterseite 31 des Kerns 30 durch
Abschneiden leicht entfernt werden.
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Zur
Herstellung der Abdeckkappe 20 wird der Kern zunächst mit
einem Trennmittel (Teflonspray, Wachsspray oder einem nicht fettendem
Gleitmittel) eingesprüht
bzw. eingelassen. Danach wird das Schrumpfelement zunächst über die
Oberseite 32 des Kerns 30 gelegt, wobei ein ausreichender Randbereich
des Schrumpfelements über
die umlaufende Kantenlinie zwischen der Oberseite 32 und
der Unterseite 31 übersteht.
Anschließend
wird das Schrumpfelement gleichmäßig erhitzt.
Es ist wesentlich, daß das
gesamte Schrumpfelement erwärmt wird,
da es sonst bereichsweise die ursprüngliche Form wieder annimmt,
d.h. es nimmt nicht dauerhaft die durch den Kern 30 vorgegebene
Form an. Während
des Erwärmens
wird das auf der Oberseite 32 aufliegende Schrumpfmaterial
an dem Randbereich über
die Unterseite 31 hinaus gezogen und somit über die
Oberseite 32 des Kerns 30 gespannt. Der Randbereich
wird auf der Unterseite 31 aufgelegt und mittels der Aufsetzplatte 35 und
entsprechenden Befestigungselementen an der Unterseite 31 festgeklemmt.
Der Schritt des Spannens und Festklemmens kann auch vor dem Erwärmen des
Schrumpfelements erfolgen.
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Eine
negative Formgebung wie in 3 kann erzielt
werden, in dem der Kern mit dem erwärmten Schrumpfmaterial in eine
Gegenform gedrückt
wird und dabei abkühlt.
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Nach
dem Erwärmen über einen
vorbestimmten Zeitraum wird der Kern 30 mit dem aufgeschrumpften
Schrumpfelement gekühlt.
Dabei wird es vorzugsweise in ein Kühlmedium, z.B. Wasser, getaucht.
Nach dem Abkühlen
wird der Kern 30 mit dem Schrumpfelement dem Kühlmedium
entnommen. Der beschriebene Randbereich wird entlang der Kerbe 37 abgeschnitten
und das aufgeschrumpfte Schrumpfelement in Form der Abdeckkappe 20 dem
Kern 30 entnommen. Nachträglich können noch Aussparungen, Durchbrüche oder
Bohrungen angebracht werden.
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Es
muß jetzt
lediglich noch die Abdeckkappe 20 auf die Verschluß-Einrichtung 3 aufgesetzt
und aufgeklebt werden und entlang der Randlinie 25 gegenüber der
Innenseite 5 abgedichtet werden. Hierzu dient vorzugsweise
ein Epoxy-Poliamid-Kleber.
Die Auswahl des geeigneten Epoxy-Poliamid-Klebers hängt zum
einen von dem Material des Strukturteils ab, auf die die Abdeckkappe 20 aufzukleben
bzw. mit der sie abzudichten ist, sowie von den Umgebungsbedingungen,
denen diese Strukturteil und die Abdeckkappe 20 ausgesetzt
sind. Ein Epoxy-Poliamid-Kleber eignet sich besonders bei der Verwendung
von Strukturteilen aus rosfreiem Stahl. Weiterhin können auch
lediglich Epoxy-Kleber oder Epoxy-Polimerkaptan-Kleber verwendet
werden.