DE102007018667A1

DE102007018667A1 - Verschlussstopfen aus Kunststoff

Info

Publication number: DE102007018667A1
Application number: DE200710018667
Authority: DE
Inventors: Sven Dipl.-Wirt.(Fh) Fischer; Peter Horn; Frank Kirchherr; Johannes Walther; Alexander Limpert; Albert Sbongk
Original assignee: Daimler AG; ITW Automotive Products GmbH
Current assignee: ITW Fastener Products GmbH; Mercedes Benz Group AG
Priority date: 2007-04-20
Filing date: 2007-04-20
Publication date: 2008-10-23

Abstract

Zum dichten Verschließen einer Öffnung (7, 7') in einem Fahrzeug-Karosserieblech (8') wird ein Verschlussstopfen (1) aus einem Kunststoff verwendet. Der Verschlussstopfen (1) umfasst einen Grundkörper (2) aus einem ersten, zähharten Kunststoff, an den Haltefüße (6) zur Verrastung des Verschlussstopfens (1) in der Öffnung (8, 8') angeformt sind. An den Grundkörper (2) ist randseitig über eine chemische Verbindung eine Dichtlippe (3) aus einem zweiten, gummielastischen Kunststoff angeformt. Die Dichtlippe (3) besteht vorzugsweise aus einem thermoplastischen Elastomer, der Grundkörper (2) vorzugsweise aus glasfaserverstärktem PAG.

Description

Die Erfindung betrifft einen Verschlussstopfen aus einem Kunststoff zum Verschließen einer Öffnung in einem Fahrzeug-Karosserieblech.
Kunststoff-Verschlussstopfen zum Verschließen von Öffnungen in dünnwandigen flächigen Bauteilen, insbesondere von Lackablauföffnungen in Fahrzeugkarosserien, sind bekannt. Ein solcher Stopfen weist üblicherweise einen Dichtungsabschnitt auf, der die Bauteilöffnung überdeckt, und an dem mehrere radial elastisch biegbare Haltefüße angeordnet sind, mit Hilfe derer der Verschlussstopfen in der Bauteilöffnung verrastert wird. Solche Verschlussstopfen werden üblicherweise im Zuge der Montage in die Lackablauföffnungen eingesetzt; sie müssen mechanisch hoch belastbar sein bzw. eine hohe Trittfestigkeit aufweisen.
Ein solcher Kunststoff-Verschlussstopfen ist beispielsweise aus der gattungsbildenden DE 88 02 422 U1 bekannt: Er umfasst einen Grundkörper aus einem ersten, zähharten Kunststoff, an dessen Außenrand die Haltefüße angeformt sind. Randseitig ist der Grundkörper mit einem ringförmigen Dichtungsabschnitt aus einem zweiten, weichen, gummielastischen Kunststoff versehen. Der Grundkörper aus dem relativ harten Kunststoff bewirkt eine hohe Belastbarkeit bzw. Trittfestigkeit des Kunststoffstopfens, während der Dichtungsabschnitt für eine Abdichtung der Öffnung sorgt. Da bei dem aus der DE 88 02 422 U1 bekannten Verschlussstopfen der weiche Dichtungsabschnitt über einen Formschluss mit dem Grundkörper verbunden ist, kann es durch mechanische Beanspruchung zu einer Ablösung des Dichtungsabschnitts kommen – mit der Folge, das die Öffnung nicht mehr zuverlässig verschlossen ist.
Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, den aus der DE 88 02 422 U1 bekannten Verschlussstopfen in einer solchen Weise weiterzuentwickeln, dass diese Problematik nicht auftreten kann.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die Merkmale des Anspruchs 1 gelöst.
Danach ist die gummielastische Dichtlippe chemisch mit dem aus einem zähharten Kunststoff bestehenden Grundkörper des Verschlussstopfens verbunden. Durch diese chemische Verbindung wird sichergestellt, dass die Dichtlippe sich auch bei hoher mechanischer Beanspruchung vom Grundkörper ablösen kann.
Die Herstellung des Verschlussstopfens erfolgt vorzugsweise in einer Spritzgussmaschine. Die Werkstoffe der Dichtlippe und des Grundkörpers sind in einer solchen Weise aneinander angepasst, dass beim Anspritzen der Dichtlippe an den Grundkörper im Kontaktbereich eine chemische Verbindung entsteht.
Die Dichtlippe besteht vorteilhafterweise aus einem thermoplastischen Elastomer. Der Grundkörper vorzugsweise aus PAG besteht; dieser Werkstoff erfüllt die an den Verschlussstopfen gestellten hohen Anforderungen bezüglich der Trittfestigkeit und eignet sich daher auch für den Einsatz im Innenraum (Fahrgastbereich) einer Fahrzeugkarosserie. Zur Erreichung einer besonders hohen mechanischen Festigkeit kann der Grundkörper faserverstärkt, beispielsweise glasfaserverstärkt, sein.
Vorteilhafterweise ist die Dichtlippe ringförmig gestaltet und über die chemische Verbindung umfangseitig am Grundkörper befestigt; die Dichtlippe dient dann ausschließlich zur Abdichtung der Öffnung. Dadurch kann gegenüber dem in der DE 88 02 422 U1 gezeigten Verschlussstopfen – bei dem der Dichtungsabschnitt die gesamte Oberseite des Verschlussstopfens überspannt – eine Reduktion der benötigten Menge an gummielastischem Material erreicht werden, und der Teileaufbau der Verschlusstopfens ist einfacher, da zur Befestigung der Dichtlippe keine Hinterschneidungen notwendig sind. Da der Verschlussstopfen nur randseitig mit weichem Material versehen ist wird die Empfindlichkeit des Verschlussstopfens gegenüber mechanischer Belastung reduziert. Außerdem kann der erfindungsgemäße Verschlussstopfen – bei gleich bleibend hoher Trittfestigkeit – flacher und leichter gestaltet werden als der aus dem Stand der Technik bekannte.
Im folgenden wird die Erfindung anhand eines in den Zeichnungen dargestellten Ausführungsbeispiels näher erläutert. Dabei zeigen
1a eine Schnittdarstellung durch einen erfindungsgemäßen Verschlussstopfen;
1b eine Aufsicht auf die Unterseite des Verschlussstopfens der 1a aus Richtung Ib;
2 eine Schnittdarstellung des Verschlussstopfens der 1a in Zusammenbaulage mit einem Karosserieblech.
1a zeigt eine Schnittansicht durch einen erfindungsgemäßen Verschlussstopfen 1 mit einem Grundkörper 2 aus glasfaserverstärktem PAG, an den randseitig umlaufend durch eine chemische Verbindung 4 eine Dichtlippe 3 aus einem thermoplastischen Elastomer angeformt ist. Der Grundkörper 2 umfasst eine tellerförmige Grundplatte 5, von der in Einbaurichtung 9 mehrere Haltefüße 6 abragen. Zur Erhöhung der Stabilität der Grundplatte 5 kann diese weiterhin – wie in der Aufsicht der 1b dargestellt – mit einem versteifenden Gerippe 10 versehen sein.
Der Verschlussstopfen 1 dient zum dichten Verschließen einer Öffnung 7 in einem flächigen Bauteil 8, insbesondere einer Lackablauföffnung 7' eines Karosserieblechs 8' in einer Fahrzeugkarosserie 14 (siehe 2). Hierzu ist die Form und Größe des Grundkörpers 2 der Form und Größe der Öffnung 7 angepasst: beispielsweise weist ein Verschlussstopfen 1 zum Verschließen einer runden Öffnung 7 eine kreisförmige Grundplatte 5 auf, während zum Verschließen einer ovalen Öffnung die Grundplatte des Verschlussstopfens eine ovale Form hat.
Zur Montage des Verschlussstopfens 1 in die Öffnung 7 wird der Verschlussstopfen 1 in Einbaurichtung 9 in die Öffnung 7 eingedrückt; dabei werden die Haltefüße 6 elastisch verformt, bis Rastnasen 11 an den Haltefüßen 6 das Bauteil 8 hintergreifen und der Verschlussstopfen 1 in die Öffnung 7 einschnappt. Die Haltefüße 6 und die Rastnasen 11 sind in einer solchen Weise ausgestaltet und angeordnet, dass – bei vorgegebenen Werkstoffparametern des Grundkörpers 2 – wohldefinierte Eindrück- und Ausdrückkräfte des Verschlussstopfens 1 sichergestellt sind. Mit der in den Figuren gezeigten Gestaltung des Grundkörpers aus PAG können die Eindrückkräfte so gering gehalten werden (< 100 N), dass der Verschlussstopfen 1 einfach von Hand eingedrückt werden kann; andererseits werden so hohe Ausdrückkräfte (> 400 N) erreicht, dass der Verschlussstopfen 1 nur zerstörend demontiert werden kann, ein versehentliches Herausdrücken des Verschlussstopfens 1 also ausgeschlossen werden kann.
Die Dichtlippe 3 ragt domartig in einer solchen Weise in Einbaurichtung 9 vom Grundkörper 2 ab, dass sie im Verbindungsbereich 4 stetig an die Grundplatte 5 anschließt, während der Rand 12 der Dichtlippe 3 sich näherungsweise auf gleicher Höhe wie die Vorsprünge 11 der Haltefüße 6 befinden. Wird der Verschlussstopfen 1 in ein Blech 8' mit geringer Blechdicke 13 eingedrückt (siehe 2 links), so erfolgt nur eine geringe elastische Verformung der Dichtlippe 3, während der Rand 12 der Dichtlippe 3 umlaufend auf dem Blech 8' anliegt und die Öffnung 7 dicht verschließt; wird der Verschlussstopfen 1 hingegen in ein Blech 8' mit größerer Blechdicke 13' eingedrückt (siehe 2 rechts), so wird die Dichtlippe 3 stärker verformt, wobei auch hier der Rand 12 umlaufend auf dem Blech 8' anliegt. Ein- und derselbe Verschlussstopfen 1 kann somit zum prozessicheren dichten Verschließen von Öffnungen 7 in Bauteilen 8 unterschiedlicher Materialdicke 13, 13' verwendet werden.
Die Verschlussstopfen 1 können sowohl „von innen nach außen" als auch „von außen nach innen" in der Fahrzeugkarosserie 14 montiert werden.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

- DE 8802422 U1 [0003, 0003, 0004, 0009]

Claims

Verschlussstopfen aus einem Kunststoff zum Verschließen einer Öffnung (7, 7') in einem Fahrzeug-Karosserieblech (8'), – mit einen Grundkörper (2) aus einem ersten, zähharten Kunststoff, an den Haltefüße (6) zur Verrastung des Verschlussstopfens (1) in der Öffnung (7, 7') angeformt sind, – und einer Dichtlippe (3) aus einem zweiten, gummielastischen Kunststoff, die den Grundkörper (2) randseitig zumindest abschnittsweise umgibt, dadurch gekennzeichnet, dass die Dichtlippe (3) chemisch mit dem Grundkörper (2) verbunden ist.
Verschlussstopfen nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Dichtlippe (3) an den Grundkörper (2) angespritzt ist.
Verschlussstopfen nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Dichtlippe (3) aus einem thermoplastischen Elastomer besteht.
Verschlussstopfen nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Dichtlippe (3) den Grundkörper (2) umfangseitig ringförmig umgibt.
Verschlussstopfen nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Grundkörper (2) aus PAG besteht.
Verschlussstopfen nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Grundkörper (2) faserverstärkt, insbesondere glasfaserverstärkt, ist.