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TECHNISCHES GEBIET
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Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf die gegenseitige Befestigung von gemischten Metallen, wobei jedes Metall einen anderen Wärmeausdehnungskoeffizienten aufweist, und insbesondere auf ein Halterungssystem für die Befestigung von gemischten Metallen mit thermischer Kompensation.
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HINTERGRUND DER ERFINDUNG
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Es ist gut bekannt, dass jedes Material einen Wärmeausdehnungskoeffizient aufweist, der diesem Material eigentümlich ist. Gemäß seinem eigentümlichen Wärmeausdehnungskoeffizienten ändert ein Material seine Abmessungen, wenn sich die Temperatur ändert, was im Allgemeinen durch die Beziehung: ΔX = αXΔT (1) gegeben ist, wobei X die ursprüngliche Länge ist, ΔT die Änderung der Temperatur ist, α der Wärmeausdehnungskoeffizient des Materials ist und ΔX die Änderung der Länge in Ansprechen auf ΔT ist.
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Wenn gemischte Materialien gegenseitig überlagert werden, weist meist ein Material einen ersten Wärmeausdehnungskoeffizienten auf, während das andere Material einen zweiten, anderen (gewöhnlich sehr anderen) Wärmeausdehnungskoeffizienten aufweist; trotzdem ist es möglich, dass gemischte Materialien einen ähnlichen, sogar denselben Wärmeausdehnungskoeffizienten aufweisen. Dieser thermische Aspekt von gemischten Materialien kann durch die Theorie hinter der Herstellung von Stahlbeton dargestellt werden. Es ist ein ”Unfall” der Natur, dass Stahl/Eisen etwa exakt denselben Wärmeausdehnungskoeffizienten wie jenen von Beton aufweist (α für Stahl/Eisen und Beton ist etwa 12 × 10–6 pro Grad C), und dies ist der Grund dafür, dass Stahl- oder Eisenstäbe bei der Herstellung von Stahlbeton verwendet werden können, wobei die Stahl/Eisen-Stäbe den Beton im Lasttragen viel besser machen. Aluminium könnte jedoch nicht zum Verstärken von Beton verwendet werden, da sein Wärmeausdehnungskoeffizient (α für Aluminium ist etwa 25 × 10–6 pro Grad C) von jenem von Beton sehr verschieden ist, und über die Temperaturschwankungen der Jahreszeiten würde der Beton durch die Kräfte, die auf ihn durch die relativ größeren Mengen an Ausdehnung/Kontraktion von Aluminium in Ansprechen auf eine Temperaturänderung aufgebracht werden, gebrochen werden.
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Daher ist zu sehen, dass, wenn gemischte Materialien miteinander verbunden werden, es erforderlich sein kann, die Differenz der Wärmeausdehnungskoeffizienten über einen Temperaturbereich zu berücksichtigen, von dem erwartet wird, dass ihn die gemischten Materialien erfahren, insbesondere wenn zwei voneinander getrennte Verbindungsorte vorhanden sind.
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Eine in dieser Hinsicht interessierende Anwendung ist in 1 dargestellt, in der eine Kraftfahrzeugtür 10 eine innere Platte 12 aufweist, die mit einer äußeren Platte 14 verbunden ist, und ein Aufprallträger 16 mit der inneren Platte verbunden ist, wobei die Verbindungen 18 durch Schweißstellen oder Schrauben vorliegen können. Der Aufprallträger 16 ist ein relativ starkes, steifes Element, das einer Biegung im Fall eines Seitenaufpralls auf die relativ biegsameren inneren und äußeren Türplatten 12, 14 Widerstand leistet. Wenn die innere Platte 12 der Tür 10 und der Aufprallträger 16 beide aus Stahl bestehen, dann besteht kein Bedarf, eine unterschiedliche Wärmeausdehnung an den Verbindungen 18 auszugleichen.
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In modernen Kraftfahrzeugen werden Gelegenheiten zur Verwendung von leichteren Materialien aktiv weiterverfolgt und unter diesen kann sich die Verwendung von verschiedenen Materialien befinden, die gemischt und miteinander verbunden sind. Und da die angetroffene Temperaturveränderung größer als die durch Temperaturänderungen aufgrund der Jahreszeiten erwartete sein kann, wie beispielsweise wenn das Kraftfahrzeug einer Heizkabine in Ansprechen auf einen Lackierungsprozess ausgesetzt werden kann, ist ein gewisser Ausgleich der ungleichen Abmessungsänderung aufgrund der Temperaturänderung erwünscht. Wenn gemischte Metalle in einer Türanordnung verwendet werden, ist es folglich übliche Praxis, den Aufprallträger locker an die Türplatte zu schrauben, den Lackierungsprozess mit seiner zugehörigen höheren als saisonalen Wärme durchzuführen und dann die Schrauben festzuziehen; diese Praxis ermöglicht jedoch nur den Ausgleich der Lackierkabinenausdehnung und -kontraktion, nicht jenen aufgrund von saisonalen Temperaturänderungen und zieht auch nicht die erhöhten Temperaturen eines zweiten Lackierprozesses in Betracht, sollte das Fahrzeug dies in der späteren Lebensdauer erfordern.
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Was daher erforderlich ist, ist eine Möglichkeit, in der gemischte Materialien, ob sie verschiedene Metalle oder andere verschiedene Materialien sind, an zwei beabstandeten Verbindungsorten miteinander verbunden werden können und dennoch ermöglicht wird, dass sie verbunden bleiben, selbst wenn jedes einen gegenseitig unterschiedlichen Wärmeausdehnungskoeffizienten aufweist.
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ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
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Die vorliegende Erfindung ist ein thermisch kompensierendes Verbindungshalterungssystem, das ermöglicht, dass gemischte Komponenten mit unterschiedlichen Wärmeausdehnungskoeffizienten an zwei voneinander getrennten Verbindungsorten miteinander verbunden werden, und dennoch sich dazwischen mit verschiedenen Raten in Ansprechen auf Temperaturänderungen ausdehnen und zusammenziehen können, ohne eine der Verbindungen nachteilig zu beeinträchtigen.
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Das thermisch kompensierende Verbindungshalterungssystem gemäß der vorliegenden Erfindung schafft eine thermisch kompensierte Verbindung zwischen zwei Komponenten über mindestens eine Verbindungsstelle, die aus einem Verbindungsauflager einer ersten Komponente, einem Verbindungsschlitz einer zweiten Komponente und einer Verbindungsnabe einer Verbindungsnabenhalterung besteht.
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Das Verbindungsauflager wird mit dem Verbindungsschlitz überlagert, wobei der Verbindungsschlitz entlang einer Querachse örtlich festgelegt (schmal) ist und entlang einer Langsachse nicht örtlich festgelegt (langgestreckt) ist. In dieser Hinsicht ist die Längsachse eine Achse, entlang derer die Länge zwischen zwei voneinander getrennten Verbindungsorten der ersten und der zweiten Komponente derart ist, dass eine signifikante Disparität zwischen der Ausdehnung und Kontraktion der ersten und der zweiten Komponente über einen vorbestimmten Betriebstemperaturbereich gemäß Gleichung (1) besteht; wobei die Querachse zur Längsachse senkrecht ist.
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Die Verbindungsnabenhalterung wird auf einer Seite der zweiten Komponente angeordnet, die zur ersten Komponente entgegengesetzt ist, wobei die Verbindungsnabe davon sowohl in der Längs- als auch Querachse örtlich festgelegt ist und vertikal (das heißt parallel zu einer vertikalen Achse, die zur Quer-Längsachsen-Ebene senkrecht ist) durch den Verbindungsschlitz der zweiten Komponente verläuft und befestigt am Verbindungsauflager der ersten Komponente anliegt. Obwohl die Verbindungsnabe in Bezug auf das Verbindungsauflager aufgrund der Befestigung unbeweglich ist, ist sie innerhalb des Verbindungsschlitzes entlang der Längsachse in dem Umfang beweglich, der durch die Verlängerung des Verbindungsschlitzes ermöglicht ist. Folglich wird der zweiten Komponente ermöglicht, relativ zur ersten Komponente entlang der Längsachse zu gleiten. Die Befestigung zwischen der Verbindungsnabe und dem Verbindungsauflager kann beispielsweise eine Schweißstelle, eine Befestigungsvorrichtung (d. h. eine Gewindebefestigungsvorrichtung, ein Niet usw.) oder eine andere Befestigungsmodalität (d. h. Klebstoff usw.) sein.
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Die thermisch kompensierte Verbindung zwischen der ersten und der zweiten Komponente kann durch mehrere relativ eng beabstandete Verbindungsstellen geschaffen werden.
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Im Einsatz des thermisch kompensierenden Halterungsverbindungssystems der vorliegenden Erfindung wird die Ausdehnung oder Kontraktion der ersten Komponente mit einer anderen Rate als jener der zweiten Komponente in Bezug auf die Temperaturänderung durch die Verlängerung des Verbindungsschlitzes entlang der Längsachse ausgeglichen. In dieser Hinsicht gleiten die erste und die zweite Komponente relativ zueinander in dem Umfang, der durch die Bewegung der Verbindungsnabe innerhalb des Verbindungsschlitzes gestattet wird, während die Befestigung die erste Komponente straff an die zweite Komponente klemmt.
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Folglich ist es eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein thermisch kompensierendes Verbindungshalterungssystem zu schaffen, das ermöglicht, dass Komponenten mit unterschiedlichen Wärmeausdehnungskoeffizienten miteinander verbunden werden und dennoch sich mit verschiedenen Raten in Ansprechen auf Temperaturänderungen ausdehnen und zusammenziehen können, ohne sich auf die Verbindung dazwischen auszuwirken.
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Diese und weitere Aufgaben, Merkmale und Vorteile der vorliegenden Erfindung werden aus der folgenden Patentbeschreibung einer bevorzugten Ausführungsform klarer.
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KURZBESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
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1 ist eine abgebrochene Seitenansicht einer Kraftfahrzeugtür mit einem herkömmlichen Aufprallträger, der an einer inneren Platte davon befestigt ist.
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2 ist eine abgebrochene, perspektivische Ansicht in auseinandergezogener Anordnung, die das thermisch kompensierende Halterungsverbindungssystem gemäß der vorliegenden Erfindung zum Verbinden von ersten und zweiten Komponenten miteinander zeigt.
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2A ist eine Seitenansicht einer Verbindungsnabenhalterung, die auch in der Perspektive in 2 gezeigt ist.
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3A ist eine abgebrochene, perspektivische Ansicht, die das thermisch kompensierende Halterungsverbindungssystem von 2 im Einsatz an einem ersten Verbindungsort zeigt, wobei die erste und die zweite Komponente nun verbunden gezeigt sind, wobei außerdem ein wahlweise herkömmlicher zweiter Verbindungsort gezeigt ist.
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3B ist eine abgebrochene, perspektivische Ansicht, die das thermisch kompensierende Halterungsverbindungssystem von 2 zeigt, das nun im Einsatz mit Verbindung der ersten und der zweiten Komponente sowohl am ersten als auch am zweiten Verbindungsort gezeigt ist.
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4 ist eine abgebrochene Schnittansicht, die entlang der Linie 4-4 von 3A gezeigt ist.
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5 ist eine abgebrochene Schnittansicht, die entlang der Linie 5-5 von 3A gezeigt ist.
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6A ist ein Beispiel des Einsatzes des thermisch kompensierenden Halterungsverbindungssystems, wie in 4 zu sehen, wobei nun die zweite Komponente einen niedrigeren Wärmeausdehnungskoeffizienten aufweist und die Temperatur abgenommen hat.
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6B ist ein Beispiel des Einsatzes des thermisch kompensierenden Halterungsverbindungssystems, wie in 4 zu sehen, wobei nun die zweite Komponente einen niedrigeren Wärmeausdehnungskoeffizienten aufweist und die Temperatur zugenommen hat.
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7A ist eine abgebrochene, perspektivische Ansicht, die das thermisch kompensierende Halterungsverbindungssystem ähnlich zu 2 zeigt, jedoch nun vielmehr unter Verwendung von Gewindebefestigungsvorrichtungen als Schweißstellen, um die Verbindung zwischen der ersten und der zweiten Komponente zu schaffen.
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7B ist eine abgebrochene Schnittansicht entlang der Linie 7B-7B von 7A gezeigt.
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8 ist eine abgebrochene, perspektivische Ansicht, die das thermisch kompensierende Halterungsverbindungssystem ähnlich zu 7A zeigt, wobei nun die Verbindungsnabenhalterung mit einem Ende der zweiten Komponente flexibel verbunden ist.
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BESCHREIBUNG DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSFORM
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In den Zeichnungen stellen 2 bis 8 Beispiele eines thermisch kompensierenden Halterungsverbindungssystems 100 gemäß der vorliegenden Erfindung dar. Obwohl das thermisch kompensierende Halterungsverbindungssystem 100 vorteilhafterweise in einer Kraftfahrzeugtür- und Aufprallträger-Verbindungsmodalität in der in 1 dargestellten Verwendungshinsicht verwendet werden kann, betrifft die vorliegende Erfindung selbstverständlich die Verbindung einer beliebigen ersten und zweiten Komponente mit ungleichen Wärmeausdehnungskoeffizienten, wobei die erste und die zweite Komponente aus anderen Materialien bestehen können, als dass beide Metalle sind, wie beispielsweise Metall und Nichtmetall (d. h. Aluminium und ein Kohlenstoffverbundstoff) oder Nichtmetall und Nichtmetall (d. h. ein Kohlenstoffverbundstoff und Kunststoff).
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Wenn man zuerst die Aufmerksamkeit auf 2 bis 6B richtet, ist eine erste bevorzugte Form des thermisch kompensierenden Halterungsverbindungssystems 100 zum gegenseitigen Verbinden einer ersten Komponente 102 und einer zweiten Komponente 104 dargestellt, wobei die erste und die zweite Komponente als Kraftfahrzeugtürplatte bzw. Aufprallträger veranschaulicht sind (nur für Erläuterungszwecke).
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Als Einleitung zur Erörterung ist eine Richtungskonvention durch Längs-, Quer- und vertikale Achsen L, T und V definiert, die in 2 dargestellt sind. Die Längsachse L ist als die Achse definiert, entlang derer die Länge des Abstandes zwischen zwei Verbindungsorten (siehe Abstand X1 zwischen dem ersten Verbindungsort A und dem zweiten Verbindungsort B in 3) der ersten und der zweiten Komponente 102, 104 derart ist, dass eine signifikante Disparität zwischen der Ausdehnung und Kontraktion dazwischen über einen vorbestimmten Betriebstemperaturbereich gemäß Gleichung (1) besteht. Die Querachse T ist zur Längsachse L senkrecht. Die vertikale Achse V ist senkrecht zu einer Ebene P orientiert, die durch die Quer- und die Längsachse T, L definiert ist.
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Der erste Verbindungsort A ist durch das thermisch kompensierende Verbindungshalterungssystem 100 vorgesehen, wobei die erste Komponente 102 mit der zweiten Komponente 104 über mindestens eine Verbindungsstelle 106 verbunden ist, wobei drei zur Veranschaulichung gezeigt sind. Jede Verbindungsstelle 106 umfasst ein Verbindungsauflager 108 der ersten Komponente 102, einen Verbindungsschlitz 110 der zweiten Komponente und eine Verbindungsnabe 112 einer Verbindungsnabenhalterung 114. Damit mehrere Verbindungsstellen durch eine Temperaturänderung gemäß Gleichung (1) unbeeinflusst sind, muss der Abstand dazwischen ausreichend klein sein, dass die Änderungen der Länge über diesen kleinen Abstand ignoriert werden können. Dies ist in 3A veranschaulicht, wobei X2 zwischen den Verbindungsstellen 106 sehr klein ist (wie beispielsweise im Vergleich zu X1).
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Die zweite Komponente 104 wird zwischen der Verbindungsnabenhalterung 114 und der ersten Komponente 102 angeordnet. Das Verbindungsauflager 108 wird mit dem Verbindungsschlitz 110 überlagert, wobei der Verbindungsschlitz entlang der Längsachse L in der Hinsicht, dass er einen ersten Querschnitt aufweist, der entlang derselben langgestreckt ist, nicht örtlich festgelegt (langgestreckt) ist, und entlang der Querachse T in der Hinsicht, dass er einen zweiten Querschnitt entlang der Querachse T aufweist, der kleiner ist als der erste Querschnitt, örtlich festgelegt (schmal) ist. Die Verbindungsnabenhalterung 114 trägt die Verbindungsnabe 112 jeweils für jede Verbindungsstelle 106. Jede Verbindungsnabe 112 ist sowohl in der Längs- als auch der Querachse L, T örtlich festgelegt und verläuft vertikal (das heißt entlang der vertikalen Achse V, die zur Quer-Längsachsen-Ebene P senkrecht ist) durch den Verbindungsschlitz 110 der zweiten Komponente 104 und liegt befestigt am Verbindungsauflager 108 der ersten Komponente 102 an, wodurch jedes Verbindungsauflager in Bezug auf seine Verbindungsnabe unbeweglich ist.
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Die erste und die zweite Komponente 102, 104 können auf der Basis der Bewegungsfreiheit der Verbindungsnabe 112 im Verbindungsschlitz 110 relativ zueinander gleiten. In dieser Hinsicht wird, da der erste Querschnitt des Verbindungsschlitzes 110 entlang der Langsachse L nicht lokal (langgestreckt) ist, eine relative Bewegung für Ausdehnungs- und Kontraktionsdifferenzen der ersten und der zweiten Komponente über einen vorbestimmten Temperaturbereich gemäß Gleichung (1) ermöglicht. Da der zweite Querschnitt des Verbindungsschlitzes 110 entlang der Querachse T konstant und lokal ist, liegt gleichzeitig die Verbindungsnabe 112 führend am Verbindungsschlitz entlang einer Parallelen zur Längsachse an, wenn sie sich in Ansprechen auf Ausdehnungs- und Kontraktionsdifferenzen der ersten und der zweiten Komponente über einen vorbestimmten Temperaturbereich gemäß Gleichung (1) bewegt.
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Wie zur Veranschaulichung in 2 bis 6B gezeigt, liegt jeder Verbindungsschlitz 110 vorzugsweise in Form eines langgestreckten Lochs 110h vor, das in der zweiten Komponente ausgebildet ist, dessen erster Querschnitt (Verlängerung) C1 zur Längsachse L parallel ist und dessen zweiter Querschnitt C2 zur Querachse parallel ist; jede Verbindungsnabe 112 liegt vorzugsweise in Form eines vertikal herabhängenden kegelstumpfförmigen Flanschs 112f der Verbindungsnabenhalterung 114 vor, der so bemessen ist, dass er durch den Verbindungsschlitz 110 der zweiten Komponente 104 hindurchgeht und im Allgemeinen an der Schlitzwand 110w davon am zweiten Querschnitt entlang einer Parallelen zur Längsachse L anliegt; und jedes Verbindungsauflager 108 ist eine Oberfläche der ersten Komponente 102, die über dem Verbindungsschlitz 110 liegt und auf der eine Abflachung 112a des Flanschs 112f anliegend befestigt ist.
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Die Befestigungsmodalität zwischen dem Verbindungsnabenhalter 114 und der ersten Komponente 102 ist als Beispiel in Form einer Schweißstelle 130 zwischen der Verbindungsnabe 110 (an jeder Abflachung 112a der jeweiligen Flansche 112f) und dem Verbindungsauflager 108 der ersten Komponente 102 gezeigt. In dieser Hinsicht basiert die Wahl des Materials für die Verbindungsnabenhalterung 114 auf einem leichten Schweißen in Bezug auf das Material der ersten Komponente 102. Wenn beispielsweise die erste Komponente 102 Aluminium ist, dann ist für die Zwecke der Herstellung der Schweißstellen 130 die Verbindungsnabenhalterung 114 ebenso aus Aluminium hergestellt. Andere Befestigungsmodalitäten können verwendet werden, wie nachstehend erwähnt.
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Vorteilhafterweise sind eine erste und eine zweite Dichtung 122, 124 enthalten, die beispielsweise aus einem Elastomer oder einem Polymer bestehen können. Die erste Dichtung 122 ist zwischen der ersten und der zweiten Komponente 102, 104 angeordnet und die zweite Dichtung 124 ist zwischen der zweiten Komponente 104 und der Verbindungsnabenhalterung 114 angeordnet. Ein langgestrecktes Dichtungsloch 122a, 124a ist in der ersten und der zweiten Dichtung 122, 124, jeweils ein Dichtungsloch für jede Verbindungsstelle 106, vorgesehen, wobei jedes Dichtungsloch so bemessen ist, dass es mindestens so groß wie jeder Verbindungsschlitz 110 (langgestrecktes Loch 110h) der zweiten Komponente 102 ist, so dass jede Verbindungsnabe 112 (Flansch 112f) hindurch geht und darin in Ansprechen auf differentielle Längenänderungen der ersten und der zweiten Komponente wirksam beweglich ist. Der Zweck der ersten und der zweiten Dichtung 122, 124 besteht darin, Vibration und Rütteln zwischen der ersten und der zweiten Komponente 102, 104 zu minimieren und ein Gleitmedium zwischen der zweiten Komponente in Bezug auf sowohl die Verbindungsnabenhalterung 114 als auch die erste Komponente zu schaffen. Ein Klebstoff kann auf eine Seite der ersten und der zweiten Dichtung aufgebracht werden, um sie je nachdem unbeweglich an einer der Verbindungsnabenhalterung, der ersten Komponente oder der zweiten Komponente anzuordnen.
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Der Einsatz des thermisch kompensierenden Halterungsverbindungssystems 100 ist in 6A und 6B dargestellt, in denen zur Veranschaulichung die erste Komponente 102 Aluminium ist (ebenso wie die Verbindungsnabenhalterung 114) und die zweite Komponente 104 Stahl ist. In Analogie zu 1 und wie zur Veranschaulichung in 3 dargestellt, ist die erste Komponente 102 eine innere Türplatte und die zweite Komponente 104 ist ein Aufprallträger. In dieser Hinsicht stellt 3A den Einsatz dar, in dem der erste Verbindungsort A das thermisch kompensierende Halterungsverbindungssystem 100 verwendet und der zweite Verbindungsort B Befestigungsvorrichtungen 132 verwendet; wohingegen 3B den Einsatz darstellt, in dem der erste Verbindungsort A und der zweite Verbindungsort B' das thermisch kompensierende Halterungsverbindungssystems 100 verwenden.
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6A zeigt, was passiert, wenn die Temperatur von der in 5 existierenden Temperatur abnimmt, wobei, da die erste Komponente 102 Aluminium ist, sie sich relativ mehr zusammenzieht als die zweite Komponente 104, die Stahl ist. Da die Verbindungsnabenhalterung 114 unbeweglich an der ersten Komponente 102 befestigt ist, bleibt sie in Bezug auf diese stationär, ebenso wie ihre Verbindungsnabe 112. Die Differenz der Längenänderung zwischen der ersten und der zweiten Komponente 102, 104 wird durch Gleiten zwischen der ersten und der zweiten Komponente ausgeglichen, wobei sich die Verbindungsnabe 112 innerhalb des Verbindungsschlitzes 110 (oder des langgestreckten Lochs 110h) parallel zur Langsachse L frei bewegen kann. Der Pfeil AL stellt die relativ größere Kontraktion durch das Aluminium dar.
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6B zeigt, was passiert, wenn die Temperatur von der in 5 existierenden Temperatur zunimmt, wobei die erste Komponente 102, die Aluminium ist, sich relativ mehr ausdehnt als die zweite Komponente 104, die Stahl ist. Die Differenz der Längenänderung zwischen der ersten und der zweiten Komponente 102, 104 wird durch Gleiten zwischen der ersten und der zweiten Komponente ausgeglichen, wobei sich die Verbindungsnabe 112 innerhalb des Verbindungsschlitzes 110 parallel zur Langsachse L frei bewegen kann. Der Pfeil AL' stellt die relativ größere Ausdehnung durch das Aluminium dar.
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In den Beispielen liegt die Verbindungsnabe 112 führend an dem Abschnitt der Schlitzwand 110w an, der zur Längsachse L parallel ist, wenn die erste Komponente die Länge relativ zur zweiten Komponente 102, 104 ändert, wodurch ein fester Ort der ersten und der zweiten Komponente in Bezug auf die Querachse T geschaffen wird.
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Selbstverständlich ist die Länge des ersten Querschnitts der Verbindungsschlitze 110 (langgestreckte Löcher 110h) so bemessen, dass die Differenz der Länge zwischen den gemischten Metallen am Verbindungsort aufgrund der Ausdehnung und Kontraktion über einen vorbestimmten Temperaturbereich gemäß der Bewegungsfreiheit der Verbindungsnabe 112 darin ausgeglichen wird. Die Verbindungsnabe 112 (die Abflachung 112a des Flanschs 112f) könnte beispielsweise in einer mittleren Anordnung der Verbindungsnabe, wie beispielsweise in 5 dargestellt, für eine mittlere Temperatur zwischen erwarteten Temperaturextremwerten des erwarteten Temperaturbereichs befestigt sein. Als Beispiel können die Extremwerte in 6A und 6B vorausgesehen werden, wobei der erste Querschnitt überdimensioniert ist, falls die erwarteten Extremwerte im Einsatz überschritten werden (d. h. ein Lackierungsprozess).
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7A und 7B stellen ein Beispiel einer alternativen Befestigungsmodalität für das thermisch kompensierende Halterungsverbindungssystem 100' dar, wobei andere Befestigungsmodalitäten (d. h. Niet, Klebstoff usw.) verwendet werden können, um die Befestigung der Verbindungsnabe am Verbindungsauflager zu schaffen.
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In dieser Darstellung liegt die Verbindungsnabe 112' in Form eines vertikal herabhängenden kegelstumpfförmigen Flanschs 112f der Verbindungsnabenhalterung 114' vor, jedoch nun mit einem Flanschloch 152, das in der Abflachung 112a ausgebildet ist. Jede der Verbindungsstellen 106' umfasst ferner ein Loch 154 der ersten Komponente, das über dem Flanschloch 152 liegt. Eine Gewindebefestigungsvorrichtung 156 verläuft durch das Flanschloch 152, das langgestreckte Loch 110h und das Loch 154 der ersten Komponente und ist dort schraubbar festgezogen. Im Einsatz wird die thermisch induzierte Differenz der Ausdehnung und Kontraktion zwischen der ersten und der zweiten Komponente wie mit Bezug auf 6A und 6B beschrieben ausgeglichen.
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Die Verwendung einer Befestigungsvorrichtung ist gegenüber einer Schweißstelle in Situationen bevorzugt, wie vorstehend erwähnt, in denen eine Schweißstelle schwierig wäre. Wenn beispielsweise die erste Komponente Aluminium ist und die Verbindungsnabenhalterung Stahl ist, dann wäre das Schweißen schwierig und eine Befestigungsvorrichtung (Gewindebefestigungsvorrichtung, Niet usw.) wäre eine bevorzugte Befestigungsmodalität.
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8 stellt ein thermisch kompensierendes Halterungsverbindungssystem 100'' dar, wobei die Veränderung darin besteht, dass die Verbindungsnabenhalterung 114'' mit dem Ende der zweiten Komponente 104'' flexibel verbunden ist. In dieser Hinsicht sind die zweite Komponente 104'' und die Verbindungsnabenhalterung 114'' aus einem einzigen Stück 140 konstruiert, wobei sie dann faltbar gehandhabt werden, so dass eine flexible Schleife 142 dazwischen gebildet wird. Im Fall, dass die erste Komponente 102' Aluminium ist und das einzige Stück 140 Stahl ist, sind dann Befestigungsvorrichtungen wie in 7A und 7B eine bevorzugte Befestigungsmodalität.
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Während der differentiellen Wärmeausdehnung und -kontraktion zwischen der ersten und der zweiten Komponente 102', 104', wenn sich die Temperatur ändert, wird die Bewegung der zweiten Komponente relativ zur Verbindungsnabenhalterung 114'' (die in Bezug auf die erste Komponente 102' aufgrund ihrer Befestigung daran immer stationär sein muss) durch die Verzerrung der Schleife 142 ausgeglichen. Die Schleife 142 kann geschwächt werden, um eine bessere Flexibilität zu schaffen, wie beispielsweise durch Ritzen oder Schlitzen.
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Für den Fachmann auf dem Gebiet, zu dem diese Erfindung gehört, kann an der vorstehend beschriebenen bevorzugten Ausführungsform eine Änderung oder Modifikation vorbehalten sein. Eine solche Änderung oder Modifikation kann ausgeführt werden, ohne vom Schutzbereich der Erfindung abzuweichen, der nur durch den Schutzbereich der beigefügten Ansprüche begrenzt sein soll.
