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Die Erfindung betrifft einen Montagesockel bestehend aus einem umspritzten, eine Hülse umfassendes Formteil gemäß Oberbegriff des Patentanspruchs 1 sowie eine Verwendung des erfindungsgemäßen Montagesockels.
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Montagesockel zur Aufnahme von Schraubverbindungen werden in der Regel mit umspritzten Hülsen als Lochverstärkungen im Bereich der Verschraubung ausgebildet. Der Nachteil solcher Montagesockel liegt darin, dass Kräfte, die nicht in Verschräubungsrichtung, also nicht in Achsrichtung der Hülse auf den Montagesockel einwirken, nicht ausreichend aufgenommen bzw. abgestützt werden und solche Kräfte zum Bruch des Montagesockels führten können.
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1 zeigt hierzu in einer Querschnittsdarstellung einen gattungsgemäßen Montagesockel 10 entsprechend internem Stand der Technik der Anmelderin, als auch in einer Querschnittsdarstellung, wie dieser Montagesockel 10 bspw. im Fahrzeugbau im Bereich eines Dachhimmels 20 eines Fahrzeugs zur Montage bspw. eines Dachhaltegriffes (nicht dargestellt) dienen kann. Dieser Montagesockel 10 besteht aus einer umspritzten Hülse 11 und weist eine quaderförmige Gestalt auf. Die beiden Stirnseiten der Hülse 11 fluchten mit einer ersten Montagefläche 12 und einer zweiten Montagefläche 13. Auf gegenüberliegenden Seiten der ersten Montagefläche 12 erstreckt sich jeweils ein Flansch 14, an den senkrecht auf dieser Montagefläche 12 eine Lasche 15 angeformt ist, die als Haltegrifflager bspw. für einen Dachhaltegriff dient.
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Mit der zweiten Montagefläche 13 liegt der Montagesockel 10 an einem Bauteil 21, bspw. einer Außenhaut eines Fahrzeugs an und wird mit dieser mittels einer Schraubverbindung, bestehend aus einer Schraube 30, die mit ihrem Schaft durch die Hülse 11 bzw. ein Durchgangloch 17 geführt ist, und einer Mutter 31 kraftschlüssig verbunden. Ein Bauteil 22 weist eine Öffnung mit einem Durchmesser auf, so dass deren Ränder die beiden Flansche 14 hintergreift und diese beim Anziehen der Schraubverbindung flächenschlüssig auf dem Randbereich dieser Öffnung des Bauteils 22 liegen.
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Dieser Montagesockel 10 wird durch Umspritzen der metallischen Hülse 11 als Einlegeteil mit Kunststoff 16 umspritzt und stellt ein Standardverfahren dar. Dabei erhält der Montagesockel 10 eine quaderförmige Gestalt mit dem Durchgangsloch 17 zum Einführen des Schaftes der Schraube 30. An gegenüberliegenden Kanten dieses quaderförmigen Montagesockels sind die Flansche 14 mit den Laschen 15 angeformt und bestehen somit ebenfalls aus dem für das Umspritzen verwendeten Kunststoff.
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Dieser Montagsockel 10 nimmt in der in 1 gezeigten Einbaulage Kräfte in Verschraubungsrichtung, dargestellt durch den Pfeil F1, gut auf, jedoch nicht Kräfte, die bspw. in Richtung des dargestellten Pfeils F2 wirken, wie dies im Falle eines an diesem Montagesockel 10 montierten Dachhaltegriffs wäre. Es besteht die Gefahr, dass der Montagesockel 10 zerstört wird, insbesondere im Bereich der Flansche 14 und der Laschen 15.
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Aus der
DE 20 2007 008 643 U1 ist ein Verschraubungselement zum Verbinden von zwei Bauteilen bekannt, mit welchem ein Abstandsausgleich realisiert werden kann. Dieses Verschraubungselement besteht aus einer Basismutter, die als Schweißmutter mit einem ersten Bauteil durch Verschweißen verbunden ist und einen rohrförmigen Fortsatz aufweist, welcher durch eine Durchgangsöffnung des ersten Bauteils hindurchgeführt ist. Die Basismutter weist ein erstes Innengewinde und ein in dem rohrförmigen Fortsatz realisiertes zweites Innengewinde mit einer zum ersten Innengewinde entgegengesetzten Drehrichtung auf, wobei in das zweite Innengewinde eine Ausgleichsbuchse eingeschraubt ist. Diese Ausgleichsbuchse steht über das Ende des rohrförmigen Fortsatzes hinaus und weist eine flanschartige Verbreiterung auf, die als Abstützfläche an einem zweiten Bauteil anliegt. Ferner ist in diese Ausgleichsbuchse eine Kunststoffbuchse als Widerstandselement eingeschoben, so dass gegenüber einer hindurchgeführten an das erste Innengewinde passende Schraube ein Widerstandsmoment entsteht, welches größer ist als die Reibung zwischen dem zweiten Innengewinde der Basismutter und der Ausgleichsbuchse.
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Weiterhin beschreibt die
DE 60 2005 000 935 T2 eine Befestigungsvorrichtung zum Befestigen eines oder mehrerer eingespannter Elemente an einem Rahmen. Die Befestigungsvorrichtung ist aus einem um eine Rotationsachse drehbaren Körper gebildet, der einen Hohlraum zur Aufnahme eines Befestigungselementes aufweist, wobei der Körper von einem Hohlraum des Rahmens aufgenommen wird. Ferner umfasst die Befestigungsvorrichtung mehrere sich von dem Körper aus erstreckende Arme, die so gestaltet sind, dass sie eine Kante eines eingespannten Elementes ergreifen, um das eingespannte Element an dem Rahmen zu befestigen.
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Schließlich beschreibt die
DE 60 2005 004 089 T2 eine Vorrichtung zum Befestigen eines Zubehörteils an einer Komponente eines Fahrzeugs, das Schwingungen, wie bspw. ein Fahrmotor erzeugt. Eine solche Vorrichtung umfasst eine erste Mutter, die von der einen Endseite mit einer Vertiefung versehen ist, einen Bolzen, der von einer zweiten Mutter und von einer Befestigungsschraube gebildet wird, von der ein Ende eine zur Vertiefung der ersten Mutter komplementäre Form aufweist, und eine Muffe aus elastischem Material, die auf die erste Mutter aufgeschoben ist und mit dieser verbunden ist, wobei das Ende der Muffe, das sich auf der Seite der Vertiefung der ersten Mutter befindet, sich axial über diese Mutter hinaus verlängert, und eine Aufnahmeöffnung für die Befestigungsschraube und ein Rückhalteorgan für die Befestigungsschraube aufweist, das radial in die Aufnahmeöffnung der Schraube vorsteht und mit der Schraube in Eingriff kommen kann, um ihre Drehung bezüglich der Muffe und ihr Herausziehen aus der Aufnahmeöffnung zu verhindern. Dieses Rückhalteorgan ist als steife Scheibe mit vier paarweise gegenüberliegende Zungen ausgeführt, die radial zur Mitte der Scheibe ins Innere der Aufnahmeöffnung der Befestigungsschraube vorstehen.
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Aufgabe der Erfindung ist es, einen Montagesockel der eingangs genannten Art anzugeben, der nicht nur Kräfte in Verschraubungsrichtung aufnehmen kann, sondern auch solche Kräfte, die nicht in dieser Verschraubungsrichtung, insbesondere quer zu derselben wirken, jedoch ohne zu einem Bruch des Montagesockels zu führen.
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Diese Aufgabe wird gelöst durch einen Montagesockel mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1.
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Bei einem solchen Montagesockel, bestehend aus einem umspritzten, eine Hülse umfassendes Formteil mit quer zur achsialen Richtung der Hülse sich erstreckenden Montageflächen, wobei eine erste Montagefläche mit der einen Stirnseite der Hülse fluchtet und eine zweite Montagefläche mit der anderen Stirnseite der Hülse fluchtet und die erste Montagefläche zwei gegenüberliegende Flansche aufweist, umfasst erfindungsgemäß das Formteil des Weiteren ein U-förmiges Trägerteil mit an den freien Enden der Schenkel rechtwinklig angeformten Laschen, wobei das die beiden Schenkel des Trägerteils verbindende Zwischenteil die zweite Montagefläche bildet und eine Bohrung aufweist, die Hülse zwischen den Schenkeln des Trägerteils und achsparallel zu diesen Schenkeln mit dem Zwischenteil des Trägerteils fluchtend mit der Bohrung verbunden ist, und die Flansche an der ersten Montagefläche mit den Laschen des Trägerteils ausgebildet sind.
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Mit diesem erfindungsgemäßen Montagesockel werden alle Kräfte unabhängig von ihrer auf den Montagesockel angreifenden Richtung optimal aufgenommen und verteilt. Damit werden insbesondere Brüche des Montagesockels, die durch quer zur Verschraubungsrichtung angreifenden Kräften entstehen, wirksam vermieden.
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Bei einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung weist die Hülse an ihrer mit der ersten Montagefläche fluchtenden freien Stirnfläche einen umlaufenden Flansch auf. Dadurch, dass dieser Flansch mit der ersten Montagefläche fluchtet, wird eine weitere Verbesserung der Aufnahme der insbesondere in Verschraubungsrichtung einwirkenden Kräfte verbessert.
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Des Weiteren ist es gemäß einer Weiterbildung der Erfindung vorteilhaft, die gegenüberliegenden Flansche mit jeweils auf der ersten Montagefläche rechtwinklig angeformten Laschen auszubilden, wodurch eine individuelle Anpassung an das mit dem erfindungsgemäßen Montagesockel zu montierenden Bauteil, bspw. einem Dachhaltegriff für ein Fahrzeug erfolgen kann.
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Ferner kann die Aufnahme von auf den Montagesockel einwirkenden Kräften weiter verbessert werden, wenn gemäß einer Weiterbildung der Erfindung Versteifungsrippen vorgesehen werden, die das Zwischenteil des Trägers mit der Umfangsfläche der Hülse verbinden.
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Schließlich gibt Patentspruch 5 eine Verwendung des erfindungsgemäßen Montagesockels an, nämlich zur Aufnahme von Schraubverbindungen, über die Bauteile, bspw. Dachhaltegriffe eine Fahrzeugs montiert werden können.
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Die Erfindung wird nachfolgend anhand von Ausführungsbeispielen unter Bezugnahme auf die beigefügten Figuren ausführlich beschrieben. Es zeigen:
- 1 Querschnittsdarstellungen eines bekannten Montagesockels sowohl als Bauteil als auch in einem über eine Schraubverbindung montierten Zustand,
- 2 eine schematische perspektivische Darstellung eines Ausführungsbeispiels des erfindungsgemäßen Montagesockels,
- 3 eine Querschnittsdarstellung gemäß Schnitt I-I des Montagesockels nach 2, und
- 4 eine Querschnittsdarstellung eines weiteren Ausführungsbeispiels des erfindungsgemäßen Montagesockels.
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Die 1 eines in einem montierten Zustand gezeigten bekannten Montagesockels 10 wurde bereits in der Beschreibungseinleitung ausführlich beschrieben.
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2 in perspektivischer Ansicht und 3 in einer Querschnittsdarstellung gemäß Schnitt I-I der 2 zeigen einen erfindungsgemäßen Montagesockel 1, bestehend aus einem mit Kunststoff 16 umspritzen Formteil, das sich aus einer metallischen Hülse 2 und einem U-förmigen Trägerteil 5 zusammensetzt. Das U-förmige Trägerteil 5 besteht aus zwei Schenkeln 5b, die über ein Zwischenteil 5a verbunden sind. An die beiden freien Schenkel 5b des Trägerteils 5 schließt sich jeweils rechtwinklig nach außen eine Lasche 5c an.
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Die Hülse 2 ist mit ihrer axialen Richtung parallel zu und zwischen den Schenkeln (5b) des Trägerteils (5) angeordnet und mit demselben einstückig verbunden, wobei das Zwischenteil 5a eine Öffnung 8 aufweist, die mit der Hülse 2 fluchtet, so dass entsprechend der in 1 gezeigten Montage ein Bolzen einer Schraube 30 hindurchgeführt werden kann. Die Hülse 2 kann mit kreisrunden oder ellipsenförmigen Querschnitt ausgebildet sein, entsprechend ist dann auch die Öffnung 8 angepasst, ist also kreisrund oder elliptisch. Auch ist es möglich, die Hülse 2 als auch die Öffnung 8 im Querschnitt als Langloch auszubilden.
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Dieses aus den beiden Teilen 2 und 5 bestehende Formteil wird so umspritzt, dass die Hülse 2 zusammen mit dem Zwischenteil 5a und den beiden Schenkeln 5b einen quaderförmiger Sockel unter Ausbildung einer ersten Montagefläche 3 und einer zweiten Montagefläche 4 bildet.
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Die erste Montagefläche 3 fluchtet mit der freien Stirnfläche der Hülse 2 und geht auf gegenüberliegenden Seiten des quaderförmigen Sockels jeweils in einen Flansch 6 über, der zusammen mit der Lasche 5c des Trägerteils 5 gebildet wird. Wie aus der Querschnittsdarstellung nach 3 ersichtlich ist, endet der Flansch 6 mit der Lasche 5c des Trägerteils 5, wobei am Ende jedes Flanschs 6 eine senkrecht auf der ersten Montagefläche stehende Lasche 7 angeformt ist. Bei Verwendung des erfindungsgemäßen Montagesockels 1 entsprechend des Montagesockels 10 nach 1 zur Montage ein Dachhaltegriffes für Fahrzeuge, dient der Flansch 6 zusammen mit der Lasche 7 als Haltegrifflager für einen solchen Dachhaltegriff.
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Die zweite Montagefläche 4 wird von der äußeren Fläche des Zwischenteils 5a des Trägerteils 5 gebildet, ebenso bilden die beiden Schenkel 5b äußere Begrenzungsflächen des Montagesockels 1 in radialer Richtung hinsichtlich der Längsachse der Hülse 2 und die Laschen 5c des Trägerteils 5 bilden die Rückseite der Flansche 7, gegenüberliegend zur ersten Montagefläche 3. Damit liegen das Zwischenteil 5a und die Laschen 5c flächenbündig auf Flächen von Bauteilen 21 und 22, wenn der erfindungsgemäße Montagesockel 1 in gleicher Einbaulage wie der in 1 dargestellte bekannte Montagesockel 10 verbaut wird.
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Wird ein solcher erfindungsgemäßer Montagesockel 1 gemäß 1 mittels Schraube 30 und Mutter 31 mit der Wand 21 einer Fahrzeugkarosserie verschraubt, können Kräfte in Richtung des Pfeils F2, also nicht in Verschraubungsrichtung F1 optimal von dem Montagesockel 1 aufgenommen und darin verteilt werden.
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Eine alternative Ausführungsform des erfindungsgemäßen Montagesockels 1 zeigt 4, der in gleicher Weise wie der Montagesockel 1 gemäß den 2 und 3 aufgebaut ist, jedoch zusätzlich an der freien Stirnseite der Hülse 2 einen umlaufenden Flansch 9 aufweist. Dadurch wird die Aufnahme von in Verschraubungsrichtung F1 also in axialer Richtung der Hülse 2 einwirkenden Kräfte verbessert.
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Zusätzlich können gemäß 4 noch Versteifungsrippen 5d am Umfang der Hülse 2 angebracht werden, die die Hülse 2 mit dem Zwischenteil 5a des Trägerteils 5 verbinden. Dadurch wird die Steifigkeit des aus der Hülse 2 und dem Trägerteil 5 bestehenden Formteils erhöht, so dass sich damit die Aufnahme von nicht in Verschraubungsrichtung F1 wirkenden Kräfte weiter verbessert.
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Das aus der Hülse 2 und dem Trägerteil 5 bestehende Formteil kann bspw. einstückig durch Druckumformen aus Metall hergestellt werden. Der erfindungsgemäße Montagesockel wird durch Umspritzen dieses Formteils mit Kunststoff, das als Einlegeteil dient, hergestellt.
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Bezugszeichenliste
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- 1
- Montagesockel
- 2
- Hülse
- 3
- erste Montagefläche
- 4
- zweite Montagefläche
- 5
- U-förmiges Trägerteil
- 5a
- Zwischenteil des Trägerteils 5
- 5b
- Schenkel des Trägerteils 5
- 5c
- Laschen des Trägerteils 5
- 5d
- Versteifungsrippen
- 6
- Flansch des Montagesockels 1
- 7
- Laschen des Montagesockels 1
- 8
- Bohrung im Zwischenteil 5a
- 9
- Flansch an der Hülse 2
- 10
- bekannter Montagesockel
- 11
- Hülse des Montagesockels 10
- 12
- erste Montagefläche
- 13
- zweite Montagefläche
- 14
- Flansch von Montagesockel 10
- 15
- Lasche von Montagesockel 10
- 16
- Kunststoff
- 17
- Durchgangsloch des Montagesockels 10
- 20
- Dachhimmel eines Fahrzeugs
- 21
- Bauteil einer Fahrzeugkarosserie
- 22
- Bauteil einer Fahrzeugkarosserie
- 30
- Schraube
- 31
- Mutter
