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Technisches Gebiet
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Die
Offenbarung betrifft allgemein elektrische Systeme von Motorfahrzeugen
und insbesondere den Masseanschluß von Schaltungen im Motorraum
und Schaltungen im Insassenraum an einen Masseblock, der an einer
Motorraum und Insassenraum von einander trennenden Spritzwand angebracht
ist.
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Hintergrund
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Bauteile
eines Motorfahrzeugs, die elektrische Leiter sind, wie das Metall
der Karosserie und des Fahrgestellrahmens, bilden die elektrische
Masse des elektrischen Systems des Fahrzeugs. Auf Straßen und
Autobahnen verkehrende Fahrzeuge weisen typisch einen Insassenraum
auf, in dem der Fahrer und gegebenenfalls ein Passagier oder Passagiere
sitzen, und vor dem Insassenraum einen Motorraum, zur Aufnahme des
das Fahrzeug antreibenden Motors. Bei großen Lastkraftwagen wird der
Insassenraum im allgemeinen als Kabine bezeichnet.
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Eine
Spritzwand, die Teil einer Lastkraftwagenkabine ist, trennt das
Innere der Kabine vom Motorraum. Eine bekannte Maßnahme,
um wenigstens einen Teil der Schaltungen des Motorraums und wenigstens
einen Teil der Schaltungen des Insassenraums an Masse zu legen,
besteht darin, die Schaltungen über
einen Masseblock an Masse zu legen, der im Bereich einer Durchführung an
der Spritzwand angebracht ist.
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Ein
typischer Masseblock weist eine Basis auf, die entweder auf der
Seite des Motorraums oder auf der Seite der Kabine an der Spritzwand
anliegt und an dieser befestigt ist. Ein oder mehrere Bolzen stehen
von der Basis entweder in Richtung auf den Motorraum oder in Richtung
auf den Insassenraum vor. Falls die Basis auf der Kabinenseite an
der Spritzwand anliegt, ragt bzw. ragen ein oder mehrere Bolzen
durch ein Loch bzw. mehrere Löcher
in der Spritzwand in den Motorraum. Falls die Basis auf der Seite
des Motorraums an der Spritzwand anliegt, ragt bzw. ragen der eine
oder die mehreren Bolzen durch ein Loch bzw. mehrere Löcher in
der Spritzwand in das Innere der Kabine. Der Masseblock kann auch einen
oder mehrer Bolzen aufweisen, die von der Oberfläche der Basis vorspringen,
die von der Oberfläche
abgewandt ist, die an der Spritzwand anliegt.
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Die
Klemme einer oder mehrerer Masseleitungen ist an einem Bolzen des
Masseblocks positioniert und eine Mutter auf dem Bolzen wird gegen
die eine oder mehreren Klemmen angezogen, wodurch die Leitungen
oder Kabel über
den Masseblock an Masse gelegt werden. Wenn Bolzen sowohl auf der Seite
des Motorraums als auch auf der Kabinenseite vorhanden sind, können sowohl
Masseleitungen oder Massekabel von Schaltungen im Kabinenbereich
als auch Masseleitungen oder Massekabel von Schaltungen im Motorbereich
gemeinsam am Masseblock angeschlossen werden.
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Weil
viele Karosserieelemente einer Lastkraftwagenkabine, wie etwa die
Spritzwand, aus Stahl bestehen, und weil Stahl ein elektrischer
Leiter ist, wird durch den Kontakt zwischen der Spritzwand und dem
befestigten Masseblock sowohl der Motorbereich als auch die Kabine über die
Kabinenkarosserie an Masse gelegt.
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Weil
es erwünscht
ist, daß ein
guter elektrischer Kontakt zwischen dem Masseblock und der Spritzwand
zustande kommt, und weil gewisse LKW-Kabinen vor der Montage des
Brennstoffzellenstapel vorlackiert werden, bevor der Masseblock
an der Spritzwand montiert wird, ist es erforderlich, daß vor der
Montage des Masseblocks der Lack, der Primer oder die Grundierung
aus dem Bereich der Spritzwand entfernt werden, der das Durchführungsloch
oder die Durchführungslöcher für einen
Bolzen oder mehrere Bolzen des Masseblocks umgibt.
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Dieses
Abstreifen des isolierenden Materials von dem darunter liegenden
Leiter wird typischerweise durch eine mechanische Einwirkung im
Bereich eines Fertigungsbandes durchgeführt, wie etwa durch Einwirkung
einer durch ein angetriebenes Werkzeug in Rotation versetzten Drahtbürste auf
die lackierte Oberfläche,
um Farbe und Primer oder Grundierung abzuschmirgeln, bis das blanke
Metall freigelegt ist.
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Dieses
Verfahren erzeugt jedoch Staub und setzt das blanke Metall der Gefahr
des Rostens aus. Weil es auch schwierig ist, die Menge des entfernten Lacks
und der Grundierung zu steuern, ist das Verfahren in einem gewissen
Ausmaß von
Natur aus von LKW zu LKW unbeständig.
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Kurze Zusammenfassung
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Eine
offenbarte Ausführungsform
umfaßt das
Anheften eines Deckflecks an das blanke Metall des Konstruktionselements
derart, daß es
vor dem Aufbringen eines oder mehrerer, elektrisch nicht leitfähiger Überzüge auf das
Konstruktionselement ein oder mehrere Durchführungslöcher im Konstruktionselement
und ihre Ränder
abdeckt. Der Deckfleck umfaßt
eine abziehbare Abdeckung mit einer inneren und einer äußeren Oberfläche. Der äußere Umfangsrand
der inneren Oberfläche
enthält
einen Klebstoff zur Anheftung an die Spritzwand. Dielektrisches
Fett und/oder leitfähiges
Fett ist auf einer Zone der inneren Oberfläche der Abdeckung vorhanden,
deren Umfang vom Klebstoff begrenzt wird.
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Nachdem
die Kabine grundiert und lackiert worden und der Lack getrocknet
ist, bedecken Grundierung und Lack die Spritzwand. Die Kante eines Werkzeugs
wird am Rande des Deckflecks in Lack und Grundierung eingesetzt
und unter dem Randbereich der Abdeckung ausreichend manipuliert,
um eine weitere Handhabung zum Ablösen des Randes der Abdeckung
von der Spritzwand zu ermöglichen. Der
Rand kann dann erfaßt
und die Abdeckung abgezogen werden.
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Während sich
der Deckfleck auf seinem Platz auf der Spritzwand befand, stand
das Fett in Kontakt mit dem das Durchführungsloch oder die Durchführungslöcher umgebenden
blanken Metall. Das Fett hat eine so ausreichende Haftkraft in Bezug auf
das blanke Metall, daß nach
dem Abziehen der Abdeckung eine Fettschicht auf dem blanken Metall verbleibt.
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Nach
dem Entfernen des Deckflecks wird der Masseblock an der Spritzwand
dadurch angebracht, daß einer
oder mehrere seiner Bolzen gegenüber
einem Durchführungsloch
oder mehreren Durchführungslöchern in
der Spritzwand ausgerichtet werden und die Bolzen durch die Löcher geschoben
werden, um den Körper
des Masseblocks gegen das verbliebene Fett auf der Spritzwand zu
legen, worauf dann der Masseblock dadurch an der Spritzwand befestigt wird,
daß Schrauben
durch Löcher
im Masseblock geführt
und in Löchern
in der Spritzwand festgezogen werden, um durch Krafteinwirkung das
Fett zwischen dem Masseblock und der Spritzwand einzuquetschen.
Aus dem Bereich zwischen der Basis des Masseblocks und der Spritzwand
herausgepreßtes Fett
kann, falls erforderlich, abgewischt werden. Das Fett stellt einen
elektrischen Kontakt zwischen dem Masseblock und dem blanken Metall
der Spritzwand her.
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Wenn
der Masseblock montiert wurde und über die Spritzwand Masseanschluß am Kabinenkörper erhalten
hat, können
die Masseanschlüsse
von Motor und Schaltung mit dem Masseblock verbunden werden.
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Eine
andere offenbarte Ausführungsform umfaßt das Anbringen
eines zweiten Typs eines speziellen Deckflecks am blanken Metall
der Spritzwand derart, daß eines
oder mehrere Durchführungslöcher und
ihre Ränder
vor dem Grundieren und Lackieren der Kabine abgedeckt werden. Dieser
zweite Typ des Deckflecks umfaßt
auch eine abziehbare Abdeckung mit einer inneren und einer äußeren Oberfläche. Die gesamte
innere Oberfläche
des Deckflecks ist von einer elektrisch leitfähigen Matte bedeckt, die den Deckfleck
am blanken Metall der Spritzwand festheftet, mit Ausnahme der Stellen,
an welchen die Matte den Durchführungslöchern zugeordnete
Löcher
aufweist.
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Nachdem
die Kabine grundiert und lackiert wurde und der Lack getrocknet
ist, wird die Kante eines Werkzeugs am Rande des Deckflecks in Lack und
Grundierung eingesetzt und unter dem Randbereich der Abdeckung ausreichend
manipuliert, um eine weitere Handhabung zum Ablösen des Randes der Abdeckung
von der Spritzwand zu ermöglichen. Der
Rand kann dann erfaßt
und die Abdeckung abgezogen werden. Die elektrisch leitfähige Matte
hat eine geringere Haftkraft gegenüber der Abdeckung als gegenüber dem
blanken Metall der Spritzwand, so daß sie an der Spritzwand haften
bleibt, nachdem die Abdeckung abgezogen wurde.
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Nach
dem Entfernen des Deckflecks wird der Masseblock an der Spritzwand
dadurch angebracht, daß einer
oder mehrere seiner Bolzen gegenüber
einem Durchführungsloch
oder mehreren Durchführungslöchern in
der Spritzwand ausgerichtet werden (die Löcher werden nicht von der Matte
abgedeckt) und die Bolzen durch die Löcher geschoben werden, um den
Körper
des Masseblocks gegen das verbliebene Fett auf der Spritzwand zu
legen, worauf dann der Masseblock dadurch an der Spritzwand befestigt wird,
daß Schrauben
durch Löcher
im Masseblock geführt
und in Löchern
in der Spritzwand festgezogen werden, um durch Krafteinwirkung das
Fett zwischen dem Masseblock und der Spritzwand einzuquetschen und
einen elektrischen Kontakt zwischen dem Masseblock und dem blanken
Metall der Spritzwand herzustellen.
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Wenn
der Masseblock montiert wurde und über die Spritzwand Masseanschluß am Kabinenkörper erhalten
hat, können
die Masseanschlüsse
von Motor und Schaltung mit dem Masseblock verbunden werden.
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Noch
eine weitere Ausführungsform
umfaßt das
Anbringen eines dritten Typs eines speziellen Deckflecks am blanken
Metall der Spritzwand derart, daß eines oder mehrere Durchführungslöcher und ihre
Ränder
vor dem Grundieren und Lackieren der Kabine abgedeckt werden. Dieser
dritte Typ des Deckflecks umfaßt
auch eine Abdeckung mit einer inneren und einer äußeren Oberfläche. Der
Umfangsrand der inneren Oberfläche
enthält
einen Klebstoff zum Anheften an der Spritzwand. Das dielektrische Fett
und/oder leitfähige
Fett des ersten Typs des Deckflecks wird durch eine elektrisch leitfähige Matte oder
elektrisch leitfähige
Matten ersetzt, die am blanken Metall der Spritzwand anhaften.
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Nachdem
die Kabine grundiert und lackiert wurde und der Lack getrocknet
ist, wird die Kante eines Werkzeugs am Rande des Deckflecks in Lack und
Grundierung eingesetzt und unter dem Randbereich der Abdeckung ausreichend
manipuliert, um eine weitere Handhabung zum Ablösen des Randes der Abdeckung
von der Spritzwand zu ermöglichen. Der
Rand kann dann erfaßt
und die Abdeckung abgezogen werden. Die elektrisch leitfähige Matte
oder Matten haben eine geringere Haftkraft in Bezug auf die Abdeckung
als in Bezug auf das blanke Metall der Spritzwand, so daß sie nach
dem Abziehen der Abdeckung an der Spritzwand haften bleiben.
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Nach
dem Entfernen der Abdeckung wird der Masseblock an der Spritzwand
dadurch angebracht, daß einer
oder mehrere seiner Bolzen gegenüber
einem Durchführungsloch
oder mehreren Durchführungslöchern in
der Spritzwand ausgerichtet werden (die Löcher werden nicht von der leitfähigen Matte oder
den Matten abgedeckt) und die Bolzen durch die Löcher geschoben werden, um den
Körper
des Masseblocks gegen die leitfähige
Matte zu legen, worauf dann der Masseblock dadurch an der Spritzwand
befestigt wird, daß Schrauben
durch Löcher
im Masseblock geführt
und in Löchern
in der Spritzwand festgezogen werden, um durch Krafteinwirkung die
leitfähige
Matte oder Matten zwischen dem Masseblock und der Spritzwand einzuklemmen
und einen elektrischen Kontakt zwischen dem Masseblock und dem blanken
Metall der Spritzwand herzustellen.
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Wenn
der Masseblock montiert wurde und über die Spritzwand Masseanschluß am Kabinenkörper erhalten
hat, können
die Masseanschlüsse
von Motor und Schaltung mit dem Masseblock verbunden werden.
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Kurze Beschreibung der Zeichnungen
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1 ist
eine Draufsicht auf einen Teil der Spritzwand eines LKWs im Bereich
einer Durchführung.
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1A ist
eine der 1 ähnliche Ansicht einer grundierten
und lackierten Spritzwand, bei der Lack und Grundierung abgeschmirgelt
wurden, um das darunter liegende blanke Metall im Bereich der Durchführung freizulegen.
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2 ist
eine Ansicht in der gleichen Richtung wie in 1, die eine
Ausführungsform
eines speziellen Deckflecks im Bereich über der Durchführung zeigt.
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3 ist
eine Ansicht in der gleichen Richtung wie in 1, die eine
andere Ausführungsform eines
speziellen Deckflecks im Bereich über der Durchführung zeigt.
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4 ist
eine teilweise durch die Durchführung
geschnittene Seitenansicht wobei ein spezieller Deckfleck an der
Spritzwand angebracht ist und dessen Abdeckung gerade abgezogen
wird.
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5 ist
eine perspektivische Ansicht eines zur Befestigung an der Spritzwand
im Bereich der Durchführung
bestimmten Masseblocks.
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6 ist
eine Frontansicht des Masseblocks in 5.
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7 ist
eine Seitenansicht des Masseblocks in 5.
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Detaillierte Beschreibung
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1 zeigt
eine LKW-Spritzwand 10, bei welcher die Durchführung zwei
auf einer imaginären Vertikallinie
angeordnete, kreisrunde Löcher 12, 14 mit
gleichem Durchmesser umfaßt.
Die Spritzwand 10 trennt den Motorraum vom inneren Insassenraum der
LKW-Kabine. Die 1A zeigt eine weitere Spritzwand,
die grundiert und lackiert ist, wobei jedoch Lack und Grundierung
abgeschmirgelt sind, um das darunterliegende blanke Metall (Bezugszahl 17) im
Umkreis der Durchführungslöcher 12, 14 freizulegen.
Die 1A wurde lediglich deshalb als „Stand der
Technik” gekennzeichnet,
weil sie charakteristisch für
das oben beschriebene Verfahren nach dem Stand der Technik ist.
Wie zu erkennen ist, kann das Schmirgelverfahren einen unregelmäßigen Bereich 17 des
blanken Metalls hinterlassen.
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Die 2 ist
charakteristisch für
einen speziellen Deckfleck 16, der auf das blanke Metall
der Spritzwand 10 derart aufgebracht wurde, daß er die Löcher 12, 14 und
ihre Ränder
abdeckt, bevor die Kabine grundiert und lackiert wird. Der Deckfleck 16 umfaßt eine
abziehbare Abdeckung 18 mit einer inneren und einer äußeren Oberfläche.
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Der äußere Umfangsrand
der inneren Oberfläche
weist einen Klebstoff auf, der den Deckfleck 16 an das
blanke Metall der Spritzwand 10 anheftet. Der Klebstoff
umgrenzt eine Zone der inneren Oberfläche des Deckflecks 16,
die von einem dielektrischen Fett und/oder einem leitfähigen Fett
bedeckt ist. Diese Zone wird durch zwei Kreisflächen 20, 22 definiert.
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Nach
dem Grundieren und Lackieren der Kabine und dem Trocknen der Lackierung überdecken Grundierung
und Lack den Deckfleck. Die Kante eines (nicht gezeigten) Werkzeugs
wird am Rande der Abdeckung des Deckflecks in den Lack und die Grundierung
eingesetzt und unterhalb der Abdeckung 18 ausreichend manipuliert,
um eine weitere Handhabung zum Ablösen des Randes der Abdeckung
von der Spritzwand 10 zu ermöglichen. Der Rand kann dann
erfaßt
und die Abdeckung abgezogen werden.
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Das
Fett hat eine ausreichende Haftung am blanken Metall der Spritzwand,
damit nach dem Abziehen der Abdeckung eine Fettschicht auf dem blanken
Metall verbleibt. Nach dem Entfernen der Abdeckung wird ein in den 5–7 gezeigter
Masseblock 24 an der Spritzwand 10 angebracht.
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Der
Masseblock 24 umfaßt
eine Basis oder einen Körper 26 und
mehrere Bolzen 28, 30, 32, 34. Die
Bolzen 28 und 30 stehen von entgegengesetzten Seiten
einer einem Loch in der Basis 26 angepaßten, kreisförmigen Scheibe 36 hervor.
Die Bolzen 32 und 34 stehen von entgegengesetzten
Seiten einer einem weiteren Loch in der Basis 26 angepaßten, kreisförmigen Scheibe 38 hervor.
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Der
Masseblock 24 kann sowohl auf der Seite des Motorraums
als auch auf der Kabinenseite der Spritzwand 10 angebracht
werden. Nimmt man an, daß die
Montage auf der Kabinenseite erfolgt, sind die Bolzen 30 und 34 nach
den Durchführungslöchern 12, 14 ausgerichtet
und durch die Löcher
hindurchgeführt,
um den Körper 26 gegen
das verbliebene Fett auf der Spritzwand zu legen. Der Masseblock
wird dann durch Einsetzen von (nicht gezeigten) Schrauben in Löcher 40 in
den Scheiben 36, 38 und durch Festziehen der Schrauben
in Löchern
in der Spritzwand befestigt, um das Fett zwischen dem Masseblock
und der Spritzwand unter Druck zu setzen. Überschüssiges Fett, das unter der
Basis des Masseblocks herausgepreßt wird, kann, falls nötig, abgewischt
werden. Das Fett stellt den elektrischen Kontakt zwischen dem Masseblock
und dem blanken Metall der Spritzwand her. Masseanschlüsse der
Motor- und Kabinenschaltungen können
dann in Zuordnung zu den entsprechenden Bolzen positioniert und dort
befestigt werden.
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Die 3 und 4 zeigen
eine weitere Ausführungsform
des speziellen Deckflecks 16, der eine abziehbare Abdeckung 18 mit
einer inneren und einer äußeren Oberfläche 18I und 18O umfaßt. Die gesamte
innere Oberfläche 18I wird
von einer elektrisch leitenden Matte 42 bedeckt, die den
Deckfleck an dem blanken Metall der Spritzwand anheftet, ausgenommen
dort, wo die Matte Löcher 44, 46 aufweist,
die gegenüber
den Durchführungslöchern 12, 14 ausgerichtet
sind. Die 3 und 4 zeigen den
Deckfleck 16, der am blanken Metall der Spritzwand 10 durch
Klebstoff auf der Matte 42 angebunden wird.
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Um
die Abdeckung 18 zu entfernen, wird ein (nicht gezeigtes)
Werkzeug so ausreichend unter den Rand der Abdeckung 18 verbracht,
daß eine
weitere Manipulation zur Ablösung
des Randes der Abdeckung von der Spritzwand ermöglicht wird, wie das am oberen
Rand der 4 gezeigt ist. Der Rand kann
dann erfaßt
und die Abdeckung vollständig
abgezogen werden. Die elektrisch leitende Matte 42 haftet
mit größerer Haftkraft
als der zwischen Abdeckung und Matte an der Spritzwand, was es ermöglicht,
die Abdeckung abzuziehen, während
die Matte an der Spritzwand haften bleibt.
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Nachdem
die Abdeckung entfernt ist, wird der Masseblock in der gleiche Weise
wie vorher beschrieben an der Spritzwand befestigt, um Kraft auf die
Matte auszuüben
und sie zwischen dem Masseblock und der Spritzwand einzuklemmen
und einen elektrischen Kontakt zwischen dem Masseblock und dem blanken
Metall der Spritzwand herzustellen.
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Noch
eine weitere Ausführungsform
umfaßt das
Anbringen eines dritten Typs des speziellen Deckflecks auf dem blanken
Metall der Spritzwand in einer ein oder mehrere Durchführungslöcher und
ihre Ränder
vor dem Grundieren und Lackieren der Kabine abdeckenden Weise. Der
dritte Typ des Deckflecks umfaßt
auch eine abziehbare Abdeckung mit einer inneren und einer äußeren Oberfläche. Der Umfangsrand
der inneren Oberfläche
enthält
einen Klebstoff zum Anhaften auf der Spritzwand. Das dielektrische
Fett und/oder das leitfähige
Fett in den beiden Kreisflächen 20, 22 wird
durch elektrisch leitfähige
Matten ersetzt, die am blanken Metall der Spritzwand längs der
Umfangsränder
der Durchführungsränder anhaften.
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Um
die Abdeckung zu entfernen, wird die Kante eines (nicht gezeigten)
Werkzeugs in die getrocknete Lackierung und Grundierung am Rande des
Deckflecks eingesetzt und ausreichend unter dem Rand der Abdeckung
manipuliert, um eine weitere Handhabung zum Ablösen des Randes der Abdeckung
von der Spritzwand zu ermöglichen.
Der Rand kann dann ergriffen und die Abdeckung abgezogen werden.
Die elektrisch leitfähigen
Matten haben eine geringere Haftkraft zum Anhaften an der Abdeckung
als zum Anhaften am blanken Metall der Spritzwand und bleiben deshalb
an der Spritzwand haften, wenn die Abdeckung abgezogen ist.
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Wenn
die Abdeckung entfernt wurde, wird der Masseblock wie oben beschrieben
an der Spritzwand angebracht.
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Während die
Anwendung eines adhäsiven Deckflecks
oder einer adhäsiven
Abdeckung bekannt ist, um einen Bereich einer LKW-Kabine vor einer
Lackierung zu schützen,
sind die hier offenbarten Ausführungsformen
charakteristisch für
die Anbringung eines Masseblocks an einem Konstruktionselement durch
Einschluß eines
elektrisch leitfähigen
Mediums in den Deckfleck, um zu vermeiden, daß in einem ersten Schritt der
getrocknete Lack und die getrocknete Grundierung mechanisch entfernt
werden müssen
und danach in einem zweiten Schritt dielektrisches oder leitfähiges Fett
aufgebracht werden muß.