DE102006023405A1

DE102006023405A1 - Kunststoffbaugruppe mit Zierleiste

Info

Publication number: DE102006023405A1
Application number: DE200610023405
Authority: DE
Inventors: Karl Brucker
Original assignee: BIA KUNSTSTOFF und GALVANOTECH; Bia Kunststoff- und Galvanotechnik & Co KG GmbH
Current assignee: BIA KUNSTSTOFF und GALVANOTECH; Bia Kunststoff- und Galvanotechnik & Co KG GmbH
Priority date: 2006-05-17
Filing date: 2006-05-17
Publication date: 2007-11-22

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Kunststoffbaugruppe mit einem Grundkörper und wenigstens einem zweiten Teil, welches als Einsatz oder Aufsatz an dem Grundkörper angebracht ist, wobei der Grundkörper eine Anzahl von Löchern und das Teil eine Anzahl Ansätze mit Hinterschneidungen aufweist, die in die Löcher des Grundkörpers zum Zwecke der Befestigung des Teils an dem Grundkörper einführbar sind. Die Löcher sind Langlöcher, die einen ersten Bereich und einen zweiten Bereich aufweisen, wobei der erste Bereich eine lichte Öffnung darstellt, die es erlaubt, den jeweiligen Ansatz des Teils in einer ersten Relativposition verformungsfrei einzuführen, und wobei der zweite Bereich eine kleinere lichte Öffnung aufweist, so dass wenigstens eine Hinterschneidung des Ansatzes einen Randbereich der Öffnung in einer zweiten Relativposition hintergreift.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Baugruppe aus wenigstens zwei miteinander verbundenen Kunststoffteilen mit den Merkmalen des Oberbegriffs des Anspruchs 1.
Bei Kunststoffbaugruppen, von denen ein Teil einen Grundkörper oder Träger darstellt, während wenigstens ein zweites Teil als Einsatz oder Aufsatz nach Art einer Zierleiste an dem Grundkörper angebracht wird, stellt sich das Problem der Befestigung. Üblicherweise wird eine Zierleiste mit einer Anzahl von Clips an dem Grundkörper, z.B. einem Kunststoffstoßfänger, befestigt. Diese Clips waren in der Vergangenheit als separate Bauteile vorgesehen, werden derzeit aber an der Zierleiste angeformt. Dabei weist der Clip eine Rastvorrichtung auf, die in eine Öffnung des Grundkörpers eingeführt wird, dort zunächst elastisch verformt wird, um in den Öffnungsquerschnitt des Grundkörpers zu passen. Bei vollständig eingeführtem Clip schnappt dann eine Rastlasche des Clips hinter dem Grundkörper hervor und hintergreift diesen. Die Zierleiste ist dann formschlüssig an dem Grundkörper fixiert.
Hierbei treten zwei Probleme auf, nämlich zum einen das notwendige Spaltmaß zwischen dem Grundkörper und der Zierleiste, und zum anderen die Verformung des Clips selbst.
Das Spaltmaß beträgt bei dem Beispiel der an einem Stoßfänger angeordneten Zierleiste etwa 0,25 mm, was als zu groß angesehen wird, denn die Zierteile können in der Waschanlage von einzelnen Borsten der Waschbürste hintergriffen werden und abgerissen werden.
Die Verformung des Clips ist problematisch, denn bei galvanisch behandelten Kunststoffteilen tritt eine Versprödung des Materials ein, die den Clip bruchempfindlich macht.
Es ist deshalb Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Baugruppe zu schaffen, bei der diese Probleme verringert werden.
Diese Aufgabe wird von einer Baugruppe mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst.
Weil die Löcher Langlöcher sind, die einen ersten Bereich und einen zweiten Bereich aufweisen, wobei der erste Bereich eine lichte Öffnung darstellt, die es erlaubt, den jeweiligen Ansatz des Teils in einer ersten Relativposition verformungsfrei einzuführen, und wobei der zweite Bereich eine kleinere lichte Öffnung aufweist, so dass wenigstens eine Hinterschneidung des Ansatzes einen Randbereich der Öffnung in einer zweiten Relativposition hintergreift, kann die Montage des Teils an dem Grundkörper durch Verschieben parallel zu der Längserstreckung des Langlochs erfolgen, ohne dass eine elastische Verformung des Teils erforderlich ist. Hierdurch werden verformungsbedingte Beschädigungen des Teils ausgeschlossen.
Es ist vorteilhaft, wenn der Grundkörper eine Anlagefläche für das Teil aufweist und die Verlagerung des Teils von der ersten Relativposition in die zweite Relativposition durch Verschieben parallel zu der Anlagefläche erfolgt, da diese Flächen dann eine spielfreie Fixierung des Teils ermöglichen und insbesondere auch die Gefahr des Eingriffs von Waschbürsten in Autowaschanlagen verringern.
Besondere Vorteile ergeben sich, wenn das Teil ein galvanisch oberflächenbehandeltes Teil ist, insbesondere ein verchromtes Zierteil eines Kraftfahrzeugs ist. Dabei kann der Grundkörper ein Stoßfänger oder ein Kühlergrill sein.
Eine unverlierbare Verbindung ergibt sich, wenn das Teil mittels einer Rastvorrichtung in der zweiten Relativposition form- oder kraftschlüssig gesichert ist. Dabei kann die Rastverbindung eine auf der Anlagefläche unmittelbar neben dem zweiten Bereich angeordnete Ausnehmung aufweisen, und das Teil kann eine entsprechend ausgebildete Rastnase aufweisen.
Die Rastvorrichtung kann eine Lasche aufweisen, die in dem ersten Bereich des Langlochs angeordnet ist und die in die lichte Öffnung des ersten Bereichs reicht. Sie kann auch einen auf dem Teil angeordneten Vorsprung umfassen, der in der zweiten Relativposition in den ersten Bereich greift. Weiter kann vorgesehen sein, dass das Teil durch einen über die Ansätze aufbringbaren Verriegelungsschieber in seiner zweiten Relativposition gesichert ist.
Spielfreiheit und geringes Spaltmaß kann erreicht werden, wenn dass das Teil und/oder der Grundkörper in dem Bereich, in dem die Hinterschneidung des Ansatzes an dem Grundkörper anliegt, wenigstens eine Anlaufschräge aufweist, die das Teil und den Grundkörper in eine feste, im wesentlichen spielfreie Anlage drängt, wenn das Teil in die zweite Relativposition gebracht wird.
Nachfolgend werden Ausführungsbeispiele der vorliegenden Erfindung anhand der Zeichnung beschrieben. Es zeigen:
1: Eine Befestigung eines Zierteils an einem Grundkörper gemäß der vorliegenden Erfindung in einer vergrößerten Darstellung;
2: Eine Befestigung mit zweiseitiger Hinterschneidung;
3: Eine Baugruppe ähnlich 1 mit einer Verriegelung durch ein drittes Bauelement;
4: Die Anordnung gemäß 3 mit beidseitiger Hinterschneidung für einen besseren Halt;
5: Eine erfindungsgemäße Baugruppe am Beispiel eines Stoßfängers mit einer verchromten Zierleiste in einer perspektivischen Darstellung.
In der 1 ist eine erfindungsgemäße Baugruppe aus Kunststoffteilen in einer schematischen vergrößerten Darstellung veranschaulicht. Ein Grundkörper 1 weist ein Langloch 2 mit einer ersten lichten Weite a und einer zweiten lichten Weite b auf. Die lichte Weite a ist etwa doppelt so groß wie die lichte Weite b. Der Bereich der lichten Weite a erstreckt sich über eine Länge l. Die dadurch begrenzte Fläche bildet den ersten Bereich des freien Querschnitts des Langlochs 2. Ein zweiter Bereich ist durch die kleinere lichte Weite b und eine Länge l begrenzt, die der Länge l des ersten Bereichs in der Längserstreckung entspricht. Die Gesamtlänge des Langlochs beträgt also etwa 2l.
Der Grundkörper 1 ist im Wesentlichen plattenförmig, so dass das Langloch 2 in allen Bereichen die gleiche Tiefe senkrecht zu der Oberfläche des Grundkörpers aufweist.
Das Langloch 2 wird von einem Ansatz 3 durchsetzt, der einstöckig mit einem unterhalb des Grundkörpers 1 befindlichen Zier teils verbunden ist. Der Ansatz 3 weist zunächst ausgehend von dem Zierteil, also in der 1 von unten nach oben, einen Schaft 4, dessen Länge in Richtung der Strecke l geringfügig kleiner ist als die Strecke l des Langlochs 2. Die Breite quer zu der Strecke l ist geringfügig kleiner als die Breite b des zweiten Bereichs des Langlochs 2. Der Schaft 4 passt also mit geringem Spiel in den zweiten Bereich des Langlochs 2, der durch die Abmessungen b und l begrenzt ist. An seinem freien Ende trägt der Schaft 4 eine Rastnase 5, die ausgehend von dem Schaft 4 zunächst von einer Hinterschneidung 6 und dann von einer Einführschräge 7 gebildet wird.
Die Hinterschneidung 6 des Ansatzes 4 ist in drei Abschnitte aufgeteilt, von denen ein Abschnitt 10 zunächst parallel zu der Oberfläche des Grundkörpers 1 verläuft. Eine Schrägfläche 11 verläuft ausgehend von der Fläche 10 in einem Winkel von 10° bis 20° auf die Oberfläche des Grundkörpers 1 zu. Eine weitere Fläche 12 ist wiederum parallel zu der Fläche 10 ausgerichtet, verläuft also ebenfalls parallel zu der Oberfläche des Grundkörpers 1, jedoch in geringerem Abstand zu diesem. Konkret liegt bei diesem Ausführungsbeispiel die Fläche 12 an der Oberfläche des Grundkörpers 1 an.
Ein entsprechendes Ausführungsbeispiel mit einer belastbareren Verbindung ist in der 2 dargestellt. Hier weist ein Langloch 20 in seinem ersten Bereich eine Breite auf, die etwa dem 1,5-fachen der Breite a entspricht, also dem dreifachen der Breite b des zweiten Bereichs. Dementsprechend kann der Ansatz 21 zu beiden Seiten Hinterschneidungen 22 aufweisen, die dazu eingerichtet sind, die Oberfläche des Grundkörpers 1 beidseitig des zweiten Bereichs des Langlochs zu ergreifen. Die Hinterschneidungen 22 weisen dementsprechend jeweils eine Schrägfläche 23 auf, die das mit dem Ansatz 21 versehene Teil gegen den Grundkörper 1 drängen.
Die Figur zeigt eine Verbindung entsprechend 1 mit einem Ansatz 30, der eine einseitige Hinterschneidung 31 aufweist. In diesem Ausführungsbeispiel ist vorgesehen, dass der Grund körper 1 ein im Wesentlichen rechteckiges Langloch der Länge l und der Breite a aufweist, welches das Einsetzen des Ansatzes 30 erlaubt. Ein Verriegelungsschieber 32 greift zwischen den Grundkörper 1 und die Hinterschneidung 31. Dieser Verriegelungsschieber ist mit einem Langloch 33 entsprechend dem Langloch 2 in der 1 versehen. Der Verriegelungsschieber 32 wird mit dem ersten Bereich des Langlochs 33 über den Ansatz 30 geführt und dann parallel zur Oberfläche des Grundkörpers 1 und zu der Hinterschneidungsfläche 31 des Ansatzes 30 so verschoben, dass der zweite, schmalere Bereich des Langlochs 33 des Ansatz 31 hintergreift und so zwischen den Grundkörper 1 und die Hinterschneidung 31 tritt. Eine Schrägfläche 35 ist im Bereich der Hinterschneidung vorgesehen, um während des Verschiebevorgangs das mit dem Ansatz 30 versehene Teil an die in der 3 unten befindliche Oberfläche des Grundkörpers 1 zu drängen.
Die 4 zeigt schließlich eine Anordnung entsprechend 2 mit einem Ansatz 40, der beidseitig Hinterschneidungen 41 aufweist. Der Grundkörper 1 weist hier eine rechteckige Öffnung auf, die geeignet ist, den Ansatz 41 passieren zu lassen. Wiederum ist ein Schieber 42 vorgesehen, der mit dem ersten Bereich eines darin angeordneten Langlochs 43 über den Ansatz 41 geführt wird, so dann parallel zur Oberfläche des Grundkörpers 1 verschoben wird und sich mit einem zweiten, schmaleren Bereich des Langlochs 43 unter die Hinterschneidungen 41 schiebt und dadurch den Ansatz 40 und das damit versehene Zierteil an dem Grundkörper 1 sichert.
Die 5 zeigt schließlich in einer perspektivischen Darstellung einen Grundkörper 1 mit einer aufgesetzten Zierleiste von der Betrachtungsseite (oben links) und von der Befestigungsseite (unten rechts) sowie die Zapfenverbindung entsprechend 1 und 2, ebenfalls in einer schematischen perspektivischen Darstellung.
Die besonderen Merkmale der Erfindung kann man wie folgt zusammenfassen:

1. Stege oder Zapfen angebunden an eine Komponente können jede Art von Profil aufweisen, z.B. Rechteck, Quadrat, Dreieck, Rund, Halbrund, Oval. Anformung (Flächen welche Zugspannung erzeugen) kann je nach Kraft (Flächenpressung) in jeder Profilart einseitig oder beidseitig angebracht werden. Flächen, welche Zugspannung erzeugen, werden in beliebiger Gradzahl angeschrägt, um einen Toleranzausgleich zu gewährleisten.
2. Die Komponente, welche zur Verriegelung dient, wird mit einem Langloch versehen mit einseitiger oder doppelter Freistellung. Das kleinste Maß der Langlochführung dient als Festlager. Hierdurch können nicht strakgetreue Komponenten in Straklage gezwungen werden. Langlöcher können in der strakgebenden Komponente durch Stanzen, Spritzen, Lasern, Wasserstrahlschneiden usw. eingebracht werden. Zwischen den zu verbindenden Komponenten können auch Zwischenlagen befestigt werden.
3. Verbinden der Komponenten erfolgt durch übertauchen der Stege oder Zapfen im Bereich der Langlochfreistellung, über Verschieben kommen die Anformungen zum Eingriff. Der Verschiebeweg ist abhängig vom Durchmesser oder Stegquerschnitt. Die auftretende Zugkraft wirkt als Flächenpressung auf die zu verbindenden Komponenten. Der Verbau kann in jeder beliebigen Achse in eine Richtung, oder unter Berücksichtigung der Biegung des zu verbauenden Artikels, auch gegenläufig erfolgen. Hierbei unterstützt das Langloch die Verriegelung im Bezug auf Biegesteifigkeit (Kerbwirkung zum angebundenen Artikel). Biegesteifigkeit wird ausgenutzt beim Verriegeln (Seitenkräfte auf konische Fläche Toleranzausgleich). Gleiches Prinzip gilt auch beim Verbinden von runden Komponenten (Bajonett System). Diese Verbindungen können, wenn die Biegung des Artikels es zulässt, auch mit herkömmlichen Clipsungen angewandt werden. (Endbereich Waschbürsten Hintergriff usw.)

Claims

Kunststoffbaugruppe mit einem Grundkörper und wenigstens einem zweiten Teil, welches als Einsatz oder Aufsatz an dem Grundkörper angebracht ist, wobei der Grundkörper eine Anzahl von Löchern und das Teil eine Anzahl Ansätzen mit Hinterschneidungen aufweist, die in die Löcher des Grundkörpers zum Zwecke der Befestigung des Teils an dem Grundkörper einführbar sind, dadurch gekennzeichnet, dass die Löcher Langlöcher sind, die einen ersten Bereich und einen zweiten Bereich aufweisen, wobei der erste Bereich eine lichte Öffnung darstellt, die es erlaubt, den jeweiligen Ansatz des Teils in einer ersten Relativposition verformungsfrei einzuführen, und wobei der zweite Bereich eine kleinere lichte Öffnung aufweist, so dass wenigstens eine Hinterschneidung des Ansatzes einen Randbereich der Öffnung in einer zweiten Relativposition hintergreift.
Baugruppe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Grundkörper eine Anlagefläche für das Teil aufweist und die Verlagerung des Teils von der ersten Relativposition in die zweite Relativposition durch Verschieben parallel zu der Anlagefläche erfolgt.
Baugruppe nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Teil ein galvanisch oberflächenbehandeltes Teil ist.
Baugruppe nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Teil ein verchromtes Zierteil eines Kraftfahrzeugs ist.
Baugruppe nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Grundkörper ein Stoßfänger ist.
Baugruppe nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Grundkörper ein Kühlergrill ist.
Baugruppe nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Teil mittels einer Rastvorrichtung in der zweiten Relativposition form- oder kraftschlüssig gesichert ist.
Baugruppe nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Rastverbindung eine auf der Anlagefläche unmittelbar neben dem zweiten Bereich angeordnete Ausnehmung umfasst und dass das Teil eine entsprechend ausgebildete Rastnase aufweist.
Baugruppe nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Rastvorrichtung eine Lasche umfasst, die in dem ersten Bereich des Langlochs angeordnet ist und die in die lichte Öffnung des ersten Bereichs reicht.
Baugruppe nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Rastverbindung einen auf dem Teil angeordneten Vorsprung umfasst, der in der zweiten Relativposition in den ersten Bereich greift.
Baugruppe nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass das Teil durch einen über die An- sätze aufbringbaren Verriegelungsschieber in seiner zweiten Relativposition gesichert ist.
Baugruppe nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Teil und/oder der Grundkörper in dem Bereich, in dem die Hinterschneidung des Ansatzes an dem Grundkörper anliegt, wenigstens eine Anlaufschräge aufweist, die das Teil und den Grundkörper in eine feste, im wesentlichen spielfreie Anlage drängt, wenn das Teil in die zweite Relativposition gebracht wird.