DE10123946B4 - Sicherungselement - Google Patents

Abstract

Sicherungselement (1) zur Eingliederung zwischen zwei zu verbindende Bauteile, welches in Richtung auf die Bauteile vorstehende Formschlusskörper (2) besitzt, die auf einem Haftträger (3) adhäsiv gehalten sind, wobei der Haftträger (3) ein doppelseitig klebebeschichtetes Gewebe ist und eine Haftfläche (9) des Haftträgers (3) mit einer Abziehfolie (5) versehen ist und die Formschlusskörper (2) durch eine Schutzfolie (6) abgedeckt sind.

Description

• Die Erfindung betrifft ein Sicherungselement für zwei verdrehfest miteinander zu verbindende Bauteile, insbesondere Kraftfahrzeugbauteile.
• Es sind unterschiedlichste Schraubensicherungen in Form von Federringen oder Sprengringen bekannt, die der Mutter untergelegt werden, um ein ungewolltes Lösen von Befestigungsschrauben zu verhüten. Solche Schraubensicherungen sollen Kriech- und Setzbeträge ausgleichen und verhindern, dass die Vorspannung der Verbindung in unzulässigem Maße abnimmt. Ein Verdrehen oder Verrutschen von zwei miteinander verbundenen Bauteilen, insbesondere wenn die Schraube mit Spiel durch die Bohrungen in einem Blech geführt ist, können derartige Schraubensicherungen jedoch nur bedingt verhindern. Dies gilt sowohl bei der Montage als auch im späteren Einsatz, wenn die Bauteile größeren dynamischen Belastungen, insbesondere schwingender Art, unterworfen sind.
• Zum Verhindern von Translations- und Verdrehbewegungen zwischen verbundenen Bauteilen bzw. Baugruppen eignen sich Formschlusskörper, die vor der Montage in die Verbindungsfuge eingebracht werden. Beim Zusammendrücken der zu verbindenden Bauteile dringen diese in deren Oberfläche ein. Aus einer kraftschlüssigen Verbindung wird auf diese Weise eine kraft- und formschlüssige Verbindung.
• In diesem Zusammenhang zählt durch das DE 298 06 800 U1 eine Sicherungsscheibe für zwei verdrehfest miteinander zu verbindende Bauteile zum Stand der Technik. Diese weist in Richtung auf die Bauteile vorstehende Formschlusskörper in Form von Stahlkugeln auf, die in Ausnehmungen des Scheibenkörpers festgelegt sind. Bei der Montage drücken sich die Stahlkugeln in die Bauteile. Hierdurch wird bei einer Reibschlussverbindung ein zusätzlicher Formschluss durch Erzeugung einer Scherfläche erzielt. Die Sicherungsscheibe wirkt damit als Koppelelement, welches eine Relativbewegung zwischen den Bauteilen nach der Montage verhindert.
• Diese Sicherungsscheibe hat sich in der Praxis bestens bewährt. Sie ist für unterschiedlichste Anwendungszwecke sehr gut geeignet. Allerdings ist ihre Fertigung vergleichsweise aufwändig und eine Vormontage bei nachfolgendem Transport der Baugruppe ist nur mit Sonderaufwand möglich. Auch aufgrund ihres Raumbedarfs, ihres Gewichts, ihrer Kosten sowie der ineffektiven Kugelausnutzung, unflexiblen Geometrie und ihrer anwendungstechnischen Nachteile ist die Sicherungsscheibe verbesserungswürdig.
• Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, ein Sicherungselement sowohl unter den Gesichtspunkten einer rationellen und gewichtsreduzierten Bauweise als auch anwendungstechnisch zu verbessern.
• Die Lösung dieser Aufgabe besteht nach der Erfindung in einem Sicherungselement gemäß Patentanspruch 1, bei dem die Formschlusskörper auf einem Haftträger adhäsiv gehalten sind und der Haftträger ein doppelseitig klebebeschichtetes Gewebe ist, wobei eine Fläche des Haftträgers mit einer Ab ziehfolie versehen ist und die Formschlusskörper durch eine Schutzfolie abgedeckt sind.
• Vorteilhafte Ausgestaltungen des grundsätzlichen Erfindungsgedankens sind Gegenstand der abhängigen Patentansprüche 2 und 3.
• Die Erfindung ermöglicht eine einfache Fertigung des Sicherungselements, welches zudem durch das geringe Gewicht des Haftträgers insgesamt leichter ist. Vorteilhaft ist ferner die sehr einfache und zuverlässige Anwendung.
• Besonders vorteilhaft besteht der Haftträger aus einem doppelseitig klebebeschichteten Gewebe. Die Formschlusskörper sind in der sich in der Praxis bewährten Weise durch Stahlkugeln gebildet. Diese können in Abhängigkeit vom Anwendungsfall auch gehärtet sein.
• Eine Haftfläche des Haftträgers ist mit einer Abziehfolie versehen. Die Formschlusskörper werden durch eine Schutzfolie abgedeckt. Die Schutzfolie deckt auch die Haftfläche der dem Formschlusskörper zugewandten Seite des Haftträgers ab. Im Haftträger ist ferner eine Montageöffnung vorgesehen zur Durchführung eines Verbindungselements, in der Regel einer Schraube.
• Das Sicherungselement ist in einer für die Praxis als besonders vorteilhaft angesehenen Ausführungsform als Kugel-Aufkleber ausgeführt, gefertigt aus einem doppelseitigen Klebeband mit einer einseitigen Abziehfolie. Kugeln, insbesondere Stahlkugeln, sind auf eine Klebefläche des Klebebandes aufgeklebt und hier durch eine Schutzfolie, die ebenfalls mit dem Klebeband verbunden ist, abgedeckt. Auf diese Weise sind die Kugeln zwischen Schutzfolie und dem Haftträger eingeschlossen.
• Zur Anwendung wird die Abziehfolie entfernt und das Sicherungselement auf die Oberfläche eines der zu verbindenden Bauteile aufgeklebt. Die Bauteile bzw. Baugruppen können sofort aber auch später zusammengefügt werden, beispielsweise durch Verschrauben. Hierbei drücken sich die Kugeln in die Oberflächen der Bauteile ein, wodurch die Verbindung der Bauteile rutschsicher hergestellt sind. Das Eindringen der Formschlusskörper in die Bauteile geht bis zur gegenseitigen Anlage. Da der Haftträger relativ dünn und zudem kompressibel ist, ist der Fügespalt sehr gering.
• Die Kosten für Werkzeuge, Anlagen sowie den eingesetzten Materialien und die Montage sind bei dem erfindungsgemäßen Sicherungselement gegenüber bekannten Sicherungsscheiben und anderen Fügeverfahren geringer. Nahezu die gesamte Oberfläche der einzelnen Kugeln steht als Wirkfläche zur Verhinderung von Translationsbewegungen zur Verfügung. Dies ist beispielsweise nicht der Fall, wenn die Kugeln in einem dickeren Scheibenkörper gehalten werden. Die Kugeln drücken sich beim Aufbringen der Verbindungskraft automatisch tiefer in das Bauteil ein, welches aus dem weniger festen Werkstoff besteht. Dieser Effekt ist vorteilhaft, da hierdurch die Kugeln im weniger festen Werkstoff eine größere Reaktionsfläche gegen eine Translationsbewegung ausbilden und dieser eine höhere Reibkraft entgegenstellen.
• Die Größe, die Anzahl, die Anordnung und die mechanischen Eigenschaften der als Formschlusskörper zum Einsatz gelangenden Kugeln können sehr einfach auf den jeweiligen Anwendungsfall abgestimmt werden, ohne dass an den zu verbindenden Bauteilen bzw. Baugruppen Änderungen durchgeführt werden müssen.
• Die Kugeln erzielen eine Bauteilfixierung, die richtungsunabhängig die Translationskräfte aufnimmt. Das erfindungsgemäße Sicherungselement ist vormontierbar, ohne gesonderte werkzeugtechnische oder mechanische Vorkehrungen. Da das Sicherungselement selbsttätig an einem Bauteil haftet, ist die Montage einfach und rationell. Der Einsatz des Sicherungselements ist sehr flexibel. Stellt sich beispielsweise erst in einer Serienfertigung heraus, dass eine zusätzliche Fixierung zwischen den Bauteilen notwendig wird, kann dies mit den erfindungsgemäßen Sicherungselementen bewerkstelligt werden, ohne eine Anlagenänderung notwendig zu machen.
• Die Erfindung ist nachfolgend anhand eines Ausführungsbeispiels näher beschrieben. Es zeigen:
• 1 einen Ausschnitt eines erfindungsgemäßen Sicherungselements in der Seitenansicht und
• 2 eine Draufsicht auf ein Sicherungselement.
• In den 1 und 2 ist mit 1 ein Sicherungselement in Form eines Kugel-Aufklebers bezeichnet. Der Kugel-Aufkleber 1 kommt als Zwischenlage zwischen zwei verdrehfest und rutschfest miteinander zu verbindenden Bauteilen zum Einsatz. Die Bauteile sind hier nicht dargestellt. Es kann sich hierbei beispielsweise um den Fahrzeugboden eines Kraftfahrzeugs und einen Achsträger handeln.
• Der Kugel-Aufkleber 1 weist Stahlkugeln 2 auf, die als Formschlusskörper fungieren und auf einem Haftträger 3 athäsiv, nämlich klebetechnisch, fixiert sind. Der Haftträger 3 besteht aus einem doppelseitig klebebeschichteten Gewebe 4. Die in Bildebene gesehene untere Fläche des Haftträgers 3 ist mit einer Abziehfolie 5 versehen. Auf der gegenüberliegenden Seite ist eine Schutzfolie 6 vorgesehen, welche die Stahlkugeln 2 einschließt. Ferner ist im Kugel-Aufkleber 1 bzw. dem Haftträger 3 eine Montageöffnung 7 vorgesehen.
• Wie die 2 zeigt, sind bei dem Kugel-Aufkleber 1 insgesamt vier Stahlkugeln 2 gleichmäßig verteilt auf einem Teilkreis jeweils um 90° versetzt angeordnet.
• Zur Montage wird die Abziehfolie 5 eines Kugel-Aufklebers 1 abgezogen und dieser auf eines der zu verbindenden Bauteile aufgeklebt, wobei die Montageöffnung 7 mit der Montageöffnung im Bauteil korrespondiert. Anschließend werden die beiden Bauteile miteinander verbunden. Beim Verspannen der Bauteile untereinander mittels eines Verbindungselements, insbesondere einer Schraube, werden die Bauteile gegeneinander gezogen. Hierbei dringen die Stahlkugeln 2 bereichsweise unter Ausbildung von Vertiefungen in die Oberfläche der Bauteile ein. Auf diese Weise wird eine formschlüssige Verbindung zwischen den Bauteilen durch die Eingliederung des Kugel-Aufklebers 1 hergestellt. Ein Verdrehen der montierten Bauteile relativ zueinander nach der Montage ist unter normalen Betriebszuständen unterbunden.
• Zur Herstellung eines Kugel-Aufklebers 1 wird ein doppelseitiges Klebeband, welches als Haftträger 3 fungiert, von einer Rolle getaktet abgerollt und mit seiner Haftfläche 8 nach oben über eine Auflage geführt. Die untere Haftfläche 9 ist durch die Abziehfolie 5 abgedeckt. Bei jedem Takt wird die gewünschte Anzahl an Stahlkugeln 2 auf die Haftfläche 8 aufgelegt und, falls erforderlich, angedrückt. Mittels geeigneter Sensoren kann dieser Vorgang überwacht werden, so dass sichergestellt ist, dass stets die notwendige Anzahl von Kugeln 2 vorhanden sind.
• Im weiteren Fertigungsprozeß wird die Schutzfolie 6 aufgebracht. Diese wird ebenfalls von einer Rolle abgerollt und auf die obere Haftfläche 9 des doppelseitigen Klebebandes 3 aufgedrückt. Hierbei werden die Kugeln 2 verliersicher eingeschlossen. Die einzelnen Kugel-Aufkleber 1 werden anschließend aus dem Folienband herausgestanzt oder perforiert und aufgewickelt.
• Zweckmäßigerweise erfolgt die Konfektionierung der einzelnen Kugel-Aufkleber 1 dergestallt, dass die Abziehfolie 5 leicht abgezogen werden kann. Praktisch bietet sich hier eine Abziehfahne an. An einer solchen Abziehfahne kann manuell angegriffen werden, um die Abziehfolie 5 vom Kugel-Aufkleber 1 abzuziehen. Anschließend kann der Kugel-Aufkleber 1 auf ein Bauteil aufgeklebt werden.

1

Sicherungselement

2

Stahlkugel

3

Haftträger

4

Gewebe

5

Abziehfolie

6

Schutzfolie

7

Montageöffnung

8

Haftfläche

9

Haftfläche

Claims (3)

1. Sicherungselement (1) zur Eingliederung zwischen zwei zu verbindende Bauteile, welches in Richtung auf die Bauteile vorstehende Formschlusskörper (2) besitzt, die auf einem Haftträger (3) adhäsiv gehalten sind, wobei der Haftträger (3) ein doppelseitig klebebeschichtetes Gewebe ist und eine Haftfläche (9) des Haftträgers (3) mit einer Abziehfolie (5) versehen ist und die Formschlusskörper (2) durch eine Schutzfolie (6) abgedeckt sind.
2. Sicherungselement nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Formschlusskörper (2) durch Stahlkugeln gebildet sind.
3. Sicherungselement nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass im Haftträger (3) eine Montageöffnung (7) vorgesehen ist.