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Die Erfindung betrifft einen Vorformling für ein Innenverkleidungsteil eines Fahrzeuges und ein solches Innenverkleidungsteil.
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Aus dem allgemeinen Stand der Technik sind Vorformlinge für ein Innenverkleidungsteil von Fahrzeugen und ein solches Innenverkleidungsteil, die mehrere Komponenten aufweisen, bekannt.
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Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist, einen Vorformling für ein Innenverkleidungsteil eines Fahrzeuges und ein solches Innenverkleidungsteil bereitzustellen, mit dem jeweils ein bei einer Ausführung des Innenverkleidungsteils aus mehren Komponenten ein fluid-dichtes Verbinden der Komponenten möglich ist.
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Diese Aufgabe wird mit den Merkmalen der unabhängigen Ansprüche gelöst. Weitere Ausführungsformen sind in den auf diese rückbezogenen Unteransprüchen angegeben.
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In der 1 ist in einer Explosionsansicht eine ursprüngliche Ausführungsform eines Vorformlings 110 für ein Innenverkleidungsteile dargestellt. Der in der 1 in einer Explosions- und Teilschnittansicht gezeigte Vorformling 110 erstreckt sich üblicherweise wie der in der 8 dargestellte erfindungsgemäße Vorformling 10. Der Vorformling 110 weist ein Basisteil 130 und ein Anbauteil 120 auf. An dem Basisteil 130 in seiner ursprünglichen Ausführungsform des Vorformlinges 110 wird das Anbauteil 120 montiert, wobei nach der Montage des Anbauteiles 120 an dem Basisteil 130 dieser Vorformling in einem nachfolgenden Verfahrensschritt in eine Spritzguss-Vorrichtung eingelegt wird. Dabei wird das Basisteil 130 hierbei mit einer Schaumschicht (nicht dargestellt) oder ähnlichem hinterspritzt. Die Hinterspritzung findet zumindest zwischen Anbauteil 120 und Basisteil 130 statt, wenn dieselben sich in einen zusammen gebauten Zustand befinden, wie in 2 dargestellt.
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Bei dem Anbauteil 120 kann es sich beispielsweise um ein Airbag-Blech oder einem Dekor-Rahmen handeln, die jeweils aus Metall gebildet sind. Das Anbauteil 120 wird an dem Basisteil 130 an vorbestimmten Befestigungsstellen 210 mittels einer Schraubverbindung 160 befestigt, die in eine Durchgangsöffnung 122 in dem Anbauteil 120 und in eine Durchgangsöffnung 132 in dem Basisteil 130 einsetzbar ist. Die Schraubverbindung 160 weist eine Schraube 150 und eine Mutter 140 auf. Wenn das Anbauteil 120 an dem Basisteil 130 wie in 2 dargestellt ist, angeschraubt ist, kann eine weitere Bearbeitung, wie beispielsweise Hinterspritzung erfolgen. Dazu wird das Basisteil 130 zusammen mit dem daran angeschraubten Anbauteil 120 in eine dazu korrespondierende Spritzguss-Vorrichtung eingelegt, so dass die Seite des Basisteils 130, an der das Anbauteil 120 montiert ist, beispielsweise mit einer Schaumschicht hinterspritzt werden kann.
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Zum Erzielen einer prozesssicheren Abdichtung an den jeweiligen Befestigungsstellen 210 zwischen dem Anbauteil 120 und dem Basisteil 130, wird das Anbauteil 120 mit dem Basisteil 130 mittels der Schraubverbindung 160 derart fest mit einem vorbestimmten Drehmoment verschraubt, dass das Anbauteil 130 mit seinem Montageabschnitt 121 flächig gegen die Oberfläche 133 des Basisteils 130 gespannt wird, wie in 2 dargestellt. Durch die theoretisch vollständige flächige Verbindung 200, wie in 2 angezeigt, kann ein Austreten von flüssiger Spritzgussmasse, angedeutet in 3 mit den Pfeilen 400, 401, verhindert werden.
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Die Montage erfolgt in der Regel mit einem vorbestimmten Anzugdrehmoment das ggf. bei der Montage von sicherheitsrelevanten Anbauteilen, wie beispielsweise Airbag-Blechen überprüft wird. Theoretisch kommt es nach der Montage an den Kontaktstellen zwischen dem Basisteil 130 und dem Anbauteil 120 zu einer umlaufenden flächenschlüssigen Verbindung 200, die eine Montage- und Dichtfunktion bereitstellt.
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Es wurde jedoch festgestellt, dass in der ursprünglichen Ausführungsform des Basisteils 130 Unregelmäßigkeiten 301, 302 (siehe 3) in der Oberfläche 133 des Basisteils und/oder durch Verzugs-Spannungen im Basisteil 130 zu einem teilweisen Abheben des Anbauteils 120 von der Oberfläche 133 des Basisteils 130 führen können. Verzugs-Spannungen im Basisteil 130 können beispielsweise dadurch entstehen, dass bei mehreren Montagestellen 210 mit entsprechenden Anschraub-Stellen eine vorbestimmte Montagereihenfolge für das jeweilige Anbauteil nicht eingehalten wird, so dass keine ausreichend flächiger Verbindung 200 zwischen den Kontaktstellen des Anbauteiles 120 und des Basisteils 130 ausgebildet wird.
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Wenn keine ausreichende flächige Verbindung 200 an den Befestigungsstelle 210 vorhanden ist, wie in 3 überhöht dargestellt, kann auch keine ausreichende Abdichtung an der Kontaktstelle bzw. flächigen Verbindung 200 zwischen dem Anbauteil 120 und dem Basisteil 130 bereitgestellt werden. Bei einer mangelnden flächigen Verbindung 200 kann wegen dem beim Hinterschäumen auftretenden Forminnendruck von bis zu 3 bar Spritzgussmaterial, angedeutet mit den Pfeilen 401, 402, durch die flächige Verbindung 201 hindurch gedrückt werden. Bereits minimale Verluste der Andrückspannung um den Montagebereich der Schraubverbindung 160 können zu einem Versagen der Montage- und Dichtfunktion an der flächigen Verbindung 200 führen. D. h. bereits ein fehlerhaftes Verschraube mit einem zu geringen Drehmoment kann dazu führen, dass der von der Schraubverbindung aufgebaute Anpressdruck des Anbauteils 120 gegen das Basisteil 130 zu einer mangelnden flächigen Verbindung 200 führt, aus der Spritzgussmasse ausströmen kann, was zur einer Zerstörung der Schaumstruktur führen kann. Dies führt in der Folge zu Nacharbeit oder im schlimmsten Fall zu Ausschuss, wenn die Montagebereiche bzw. Montagestellen an sicherheitsrelevanten Bereichen liegen. Sicherheitsrelevante Montagebereiche sind beispielsweise Montagestelle, die im Bereich einer Airbag-Vorrichtung liegen.
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Eine Ausführungsform des erfindungsgemäßen Vorformlings für ein Innenverkleidungsteil eines Fahrzeuges, weist auf: ein Basisteil mit einer Montagestelle, in der eine Durchgangsöffnung zur Aufnahme eines Montagemittels ausgebildet ist, mit dem ein Anbauteil an einer Oberfläche des Basisteils an dem Basisteil festklemmbar ist, wobei der Randbereich der Durchgangsöffnung des Basisteils mit einem Ansatz versehen ist, der die Durchgangsöffnung umgibt und von der Oberfläche, an der das Basisteil montierbar ist, an dem Randbereich der Durchgangsöffnung vorsteht, so dass das Anbauteil von dem Ansatz abstützbar ist, wenn das Anbauteil an dem Basisteil montiert ist. Der an der Durchgangsöffnung vorgesehene Ansatz, der von der zur Montage des Anbauteiles vorgesehenen Seite des Basisteils von dessen Oberfläche vorsteht, weist die Vorteile auf, dass von dem Ansatz Ungleichmäßigkeiten in der Oberfläche des Basisteils und Montagemängel des Anbauteils an dem Basisteil ausgeglichen werden können. Wenn beispielsweise das Anbauteil an dem Bauteil nicht nach Anweisung an dem Basisteil angebracht bzw. festgeklemmt wird, können Verzugsspannungen in dem Basisteil und/oder in dem Anbauteil zu einer Abhebung des Anbauteils von dem Basisteil führen, was zu Undichtigkeiten an der Durchgangsöffnung zwischen dem Basisteil und dem daran montierten Anbauteil führen kann. Mit dem Ansatz, der die Durchgangsöffnung umgibt, können diese Verzugsspannungen ausgeglichen werden, so dass ein fluiddichter Verbund zwischen dem Basisteil und dem daran montierten Anbauteil gewährleistet werden kann.
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Nach einer anderen Ausführungsform des erfindungsgemäßen Vorformlings umgibt der Ansatz die Durchgangsöffnung kontinuierlich und umlaufend. D. h. der Ansatz weist keine Lücken oder Unterbrechungen auf. Der Ansatz kann jedoch Unterbrechungen oder Lücken aufweisen, wenn das Anbauteil entsprechende Vorsprünge oder Ansatze aufweist, die diese Lücke oder Unterbrechungen im zusammengebauten Zustand des Anbauteils und des Basiteils fluiddicht schließen. Die Ansätze an den Anbauteilen können als Positionierhilfe des Anbauteils an dem Basisteil dienen. Es liegt in Bereich der Erfindung, dass die Durchgangsöffnungen mit umlaufenden und ununterbrochene Ansätzen jeweils gemischt an den Basisteil vorgesehen sind, wobei das Anbauteil an den entsprechenden Positionen mit die Lücken schließenden Vorsprüngen oder Ansätzen versehen sind. Durch den die Durchgangsöffnungen kontinuierlich umgebenden Ansatz wird eine bessere fluiddichte Abdichtung zwischen Bauteil und dem daran montierten Anbauteil sichergestellt. An der linienförmigen Auflagefläche des Ansatzes für das Anbauteil wird, wenn das Basisteil und das Anbauteil montiert sind, eine höhere Druckspannung aufgebaut, so dass dort eine größere Fluiddichte erzielt werde kann.
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Nach einer weiteren Ausführungsform des erfindungsgemäßen Vorformlings ist der Ansatz einstückig mit dem Basisteil, insbesondere durch Spritzguss, ausgebildet, oder der Ansatz ist an dem Basisteil angespritzt oder angeklebt. Bevorzugt wird der Ansatz des Basisteils bei der Herstellung des Basisteils mit demselben hergestellt. Dies hat den Vorteil, dass weniger zusätzliche Arbeitsschritte erforderlich sind. Es liegt jedoch im Rahmen der Erfindung, dass der Ansatz aus nachträglich an das Basisteil angespritzt oder angeklebt werden kann. Dies hat den Vorteil, dass der Ansatz aus einem anderen Material wie das Basisteil gebildet sein kann, wobei für den Ansatz Materialien verwendet werden können, die bessere Dichteigenschafen haben und besser zum Ausgleich von Unregelmäßigkeiten in dem Basisteil und/oder dem Anbauteil geeignet sind. Es liegt im Bereich der Erfindung, dass der Ansatz auch an dem Anbauteil angespritzt werden kann und das Basisteil keinen Ansatz oder eine zum Ansatz komplementäre Nut zur Aufnahme des Ansatzes des Anbauteils aufweist, so dass der Ansatz an dem Anbauteil eine Dichtwirkung und auch eine Positionierhilfe bereitstellt, wenn das Basisteil entsprechende Aufnahmenuten aufweist.
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Nach noch einer weiteren Ausführungsform des erfindungsgemäßen Vorformlings ist der Ansatz ein separates Element ist, das mit dem Montagemittel, dem Anbauteil und/oder dem Basisteil zum Abdichten der Durchgangsöffnung kombinierbar ist.
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Nach einer weiteren Ausführungsform des erfindungsgemäßen Vorformlings ist der Ansatz des Basisteils mit einem vorbestimmten radialen Abstand von der Durchgangsöffnungswandung angeordnet. Es liegt jedoch im Bereich der Erfindung, dass der Ansatz direkt an der Durchgangsöffnungswandung angrenzt, ohne dass der Ansatz von der Durchgangsöffnung beabstandet ist.
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Nach einer Ausführungsform des erfindungsgemäßen Vorformlings ist der Ansatz aus einem Material ist, dass eine plastischen Verformung erlaubt, wenn der Ansatz druckbeaufschlagt wird. Dies hat den Vorteil, dass durch die zusätzliche plastische Verformung ein besserer Ausgleich von Unregelmäßigkeiten und Verzugsspannungen erzielt werden kann. Ferner kann durch die plastische Verformung des Ansatzes durch das Anpressen des Anbauteils eine bessere Fluiddichtigkeit erzielt werden.
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Nach einer weiteren Ausführungsform des erfindungsgemäßen Vorformlings weist der Ansatz einen Querschnitt auf, der halbkreisförmig, dreieckförmig und/oder rechteckförmig ist. Dies hat den Vorteil, dass je nach Querschnittsform eine einfachere plastische Verformung möglich ist. Bei einem dreieckförmigen Querschnitt des Ansatzes in Bauteildickenrichtung des Basisteils sind höhere Druckspannungen an der Dreieckspitze zu erwarten, wobei dort dann eine leichtere Verformung bei geringeren Druck zu erwarten ist. Die Auswahl der Querschnittsform ist auch von dem verwendeten Material für den Ansatz maßgebend. Bei Verwendung eines weniger leicht zu verformendes Material für den Ansatz wird der Querschnitt des Ansatze eher so gewählt, dass der Ansatz an der Kontaktstelle zwischen Anbauteil und Basisteil bei Druckbeaufschlagung durch das Montagemittel bei niedrigeren Druckspannungen verformt wird. Der dreieckförmige Querschnitt ist insbesondere dann zu bevorzugen, wenn der Abstand des Ansatzes zur Durchgangsöffnungswandung besonders klein ist und eine Verformung des Ansatzes die Durchgangsöffnung blockieren würde.
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Ein erfindungsgemäßes Innenverkleidungsteil für ein Fahrzeuges, weist das erfindungsgemäße Basisteil mit einer Montagestelle auf, in der eine Durchgangsöffnung zur Aufnahme eines Montagemittels ausgebildet ist, mit dem ein Anbauteil an einer Oberfläche des Basisteils an dem Basisteil festklemmbar ist, wobei der Randbereich der Durchgangsöffnung des Basisteils mit einem Ansatz versehen ist, der die Durchgangsöffnung umgibt und von der Oberfläche, an der das Basisteil montierbar ist, an dem Randbereich der Durchgangsöffnung vorsteht, so dass das Anbauteil von dem Ansatz abstützbar ist, wenn das Anbauteil an dem Basisteil montiert ist, wobei das Montagemittel aufweist ein Montageelement, das einen ersten Endabschnitt zum Einsetzen in die Durchgangsöffnung und einen zweiten Endabschnitt zum Abstützen an der Montagestelle des Basisteils aufweist, und ein Gegenelement, das mit dem ersten Endabschnitt kuppelbar ist, so dass das Anbauteil an dem Basisteil festklemmbar ist. Das zweiteilige Montageelement hat den Vorteil, dass das Anbauteil lösbar an dem Basisteil anbringbar ist. Durch die lösbare Verbindung kann das Basisteil und das Anbauteil einfacher recycelt werden. Ferner ist es mit dem Montagemittel und dem Gegenmittel möglich, das Anbauteil und das Basisteil mit einer vorbestimmten Druckspannung gegeneinander zu montieren.
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Nach einer Ausführungsform des erfindungsgemäßen Innenverkleidungsteils ist das Montageelement eine Schraube, ein Bolzen oder ein Niet und das Gegenelement eine Schraubenmutter oder ein Nietschließkopf. Die oben aufgeführten Verbindungsmittel bieten den Vorteil, lösbare Verbindungen herzustellen, die es insbesondere bei Schraubverbindungen erlauben, durch ein vorbestimmtes Anzugsmoment, die Druckspannung festzulegen, mit der das Anbauteil gegen das Basisteil mittels dem Montageelement und dem Gegenelement gedrückt wird, wobei auch festgelegt werden kann, wie stark der Ansatz an dem Basisteil bei der Montage des Anbauteils verformt wird. Die Erfindung ist jedoch nicht auf die oben genannten Montage- und Gegenmitte beschränkt. Vielmehr liegen im Bereich der Erfindung alle Verbindungs- und Montageelemente, die ein Festklemmen des Anbauteils an dem Basisteil mit einem vorbestimmten Anpressdruck erlauben, so dass ein gesteuertes plastisches Verformen des Ansatzes möglich ist, um eine vorbestimmte Fluiddichtigkeit zwischen dem Anbauteil und dem Basisteil zu erzielen.
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Nach einer anderen Ausführungsform des erfindungsgemäßen Innenverkleidungsteils ist das Basisteil ein Spritzgussteil. Das Basisteil kann jedoch auch aus einem anderen Material ausgebildet sein und/oder in einem anderen Verfahren hergestellt worden sein. Das Basisteil kann aus einem Kunststoffmaterial, Metall oder Kombositmaterial hergestellt sein. Wesentlich ist hierbei, dass das verwendete Material oder die verwendeten Materialien auch für ein nachfolgendes Spritzgussverfahren geeignet sind.
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Mit dem erfindungsgemäßen Basisteil wird mit dem Ansatz eine Dichtungsfunktion als erhabene Geometrie bereitgestellt. Der Ansatz kann beim Spritzgussprozess des Basisteils an dieses angespritzt werden. Der Ansatz ist erfindungsgemäß aus einem plastisch verformbaren Material und/oder derart gestaltet, dass der Ansatz bei der Montage des Anbauteiles gezielt plastisch verformt werden kann und somit als Toleranz- und Verzugsausgleich der zu montierenden Teile vorgesehen ist. Durch die plastische Verformung wird zusätzlich eine formschlüssige Verbindung zwischen dem Anbauteil und dem Basisteil erlaubt, die auch fluiddicht gegen den Schauminnendruck abdichtet, der in einer Spritzguss-Vorrichtung vorherrscht.
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Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung, sowie Ausführungsbeispiele hierzu, werden nachstehend in Verbindung mit den beigefügten Zeichnungsfiguren näher erläutert. Funktionsähnliche Bauteile oder Komponenten sind teilweise mit gleichen Bezugszeichen versehen. Die innerhalb der Beschreibung des Ausführungsbeispiels verwendeten Begriffe „links”, „rechts”, „oben”, „unten” beziehen sich auf die Zeichnungsfiguren in einer Ausrichtung mit normal lesbaren Figurenbezeichnung und Bezugszeichen. Bei den unten aufgeführten Figuren sind die beschriebenen Elemente zum besseren Verständnis vergrößert und nicht maßstäblich dargestellt. Hierbei zeigen:
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1 eine Explosion- und Teilschnitt-Ansicht einer Befestigungsstelle eines Anbauteils an einem Basisteil mit deren zugehörigen Schraubverbindung zur Ausbildung eins Innenverkleidungsteils mit einer ursprünglichen Ausführungsform des Basisteils,
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2 eine Teilschnitt-Ansicht der Befestigungsstelle des Anbauteils an dem Basisteil mit deren zugehörigen Schraubverbindung zur Ausbildung eins Innenverkleidungsteils mit der ursprünglichen Ausführungsform des Basisteils aus 1 im zusammengebauten Zustand,
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3 eine vergrößerte Detailschnittansicht der Befestigungsstelle gemäß der kreisförmigen Schnittführung in 2,
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4 eine Explosion- und Teilschnitt-Ansicht einer Befestigungsstelle eines Anbauteils an einem erfindungsgemäßen Basisteil mit deren zugehörigen Schraubverbindung zur Ausbildung eins Innenverkleidungsteils,
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5a bis 5d Schnittansichten unterschiedlicher Ausführungsformen erfindungsgemäßer Basisteile,
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6 eine Teilschnitt-Ansicht der Befestigungsstelle des Anbauteils an dem erfindungsgemäßen Basisteil aus der 4 mit deren zugehörigen Schraubverbindung im zusammengebauten Zustand,
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7 eine vergrößerte Detailschnittansicht der Befestigungsstelle gemäß der kreisförmigen Schnittführung in 6, und
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8 eine schematische, perspektivische Explosions-Ansicht des erfindungsgemäßen Basisteils, des Anbauteil und der zugehörigen Schraubverbindung, und
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9a bis 9f schematische Draufsichten auf unterschiedliche Ausführungsformen des erfindungsgemäße Basisteils und einer zugehörigen Durchgangsöffnung.
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In den 1 bis 3 ist eine Ausführungsform eines Basisteils 130 dargestellt. Das Basisteil 130 kann insbesondere aus Kunststoff bzw. ein in einem Spritzgussverfahren hergestelltes Element sein, das beispielsweise als Tragstruktur für eine Innenverkleidung in einem Fahrzeug verwendbar ist. Das Basisteil 130 weist in der in 1 gezeigten Ausführungsform wenigstens eine Durchgangsöffnung 131 zur Aufnahme eines Montagemittels 160 zur Befestigung eines Anbauteiles 120 an dem Basisteil 130 auf. Das Montagemittel 160 weist eine Schraube 150 und eine Mutter 140 auf. Der Vorformling 110 weist ein Basisteil 130 und ein Anbauteil 120 auf.
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In 2 ist in einer Teilschnittansicht des zusammengebauten Vorformlinges 110 dargestellt. Das Anbauteil 120 ist mittels der Schraube 150 und der Mutter 140 an das Basisteil mit einem vorbestimmten Drehmoment angeschraubt, so dass eine flächige Verbindung 200 ausgebildet wird, die theoretisch ausreichend fluiddicht ist, um ein Abfließen von Spritzgussmateriel während des Spritzgussprozesses zu verhindern. Jedoch kann es wegen falscher Anbringung des Anbauteiles 120 an dem Basisteil 130 und/oder Unregelmäßigkeiten 301, 302 in der Oberfläche 133 des Basisteils 130 zu Undichtigkeiten an der flächigen Verbindung 200 kommen, wie in 3 dargestellt. Diese Undichtigkeiten können zu einem Abfließen von Spritzgussmaterial aus der Durchgangsöffnung 132 während des Spritzgussvorganges führen, wie mit den Pfeilen 400 angezeigt.
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In den 4 bis 9d sind unterschiedliche Ausführungsformen des erfindungsgemäßen Basisteils 30 dargestellt.
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4 zeigt ein erfindungsgemäßes Basisteil 30 mit einer Durchgangsöffnung 32, die von einer Durchgangsöffnungswandung 34 begrenzt ist. Ferner ist an dem Basisteil 30 ein Ansatz oder Vorsprung 33 vorgesehen, der sich umlaufend um die Durchgangsöffnung 32 erstreckt. Der Ansatz 33 ist mit einem Abstand a von der Durchgangsöffnungswandung 34 beabstandet und ist weist eine vorbestimmte Höhe h und Breite w auf. Bevorzugterweise ist der Ansatz 33 ist an einer Montagstelle 31 für das Anbauteil 20 an dem Basisteil 33 angespritzt und umgibt die Durchgangsöffnung 32 vollständig.
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Das Anbauteil 20 ist in der 4 in einer Teilschnittansicht dargestellt, wobei eine schematische perspektivische Explosions-Ansicht des Anbauteiles 10 zusammen mit dem erfindungsgemäßen Bauteil in 8 dargestellt ist. Das Anbauteil 20 weist eine abgesenkte Montagestelle 21 mit einer Durchgangsöffnung 22 zur Aufnahme für einen zweiten Endabschnitt 63 eines Montagemittels auf. Die Montagestelle 21 ist eine im westlichen kreisflächenförmige Vertiefung oder Absenkung 24, die über eine Rampenabschnitte 24 mit dem das Anbauteil 20 bildenden Gestaltabschnitt 25 verbunden ist. Die Tiefe der Absenkung 24 ist vorteilhafterweise derart tief gegenüber dem Gestaltungsabschnitt 25 angesenkt, dass die von der Oberfläche des zweiten Endabschnitt 63 des Montagemittels 61 ausgebildete Ebene an den Oberflächenverlauf des an den Rampenabschnitt 23 anschließenden Gestaltungsabschnitt 25 des Anbauteiles 20 im Wesentlichen sich bündig anschließt.
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Das Montageelement 61 weist einen ersten Endabschnitt 62 und einen zweiten Endabschnitt 63 auf, wobei der erste Endabschnitt 62 zur Montage mit einem Gegenelement 66 ausgebildet ist und der zweite Endabschnitt 63 zum Abstützen am Randbereich einer in dem Anbauteil 20 ausgebildeten Durchgangsöffnung 22 ausgebildet ist. Bei dem Montageelement 61 kann es sich um eine Schraube, einen Bolzen oder eine Niet handeln. Das Gegenelement 66 ist eine zu der Schraube bzw. dem Bolzen passende Schraubenmutter 66, wobei im Falle eines Bolzen an dessen beiden Endabschnitten Schraubmuttern vorgesehen sein können.
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Im Falle einer Niete ist das Gegenelement 66 ein Nietkopf. Das Montageelement 61 und das Gegenelement 66 können jedoch aus anderen als den oben genannten Elementen bestehen. Wesentlich ist hierbei nur, dass mit Hilfe der verwendeten Montagemittel 60 das Anbauteil 20 an dem Basisteil 30 mit einem vorbestimmten Anpressdruck montierbar ist, so dass der Ansatz 33 des Basisteils 30 wenigstens teilweise plastisch verformbar ist, damit zwischen dem Anbauteil 20 und dem Basisteil 30 an der Kontaktstelle zwischen Ansatz 33 des Basisteils 30 und dem Anbauteil 20 eine fluiddichte Verbindung entsteht. Ferner hat das Montagemittel 60 die Funktion das Anbauteil 20 mit dem Bauteil 30 ausreichend fest zu verbinden, so dass es für den Einsatz als Innenverkleidungsteil in einem Fahrzeug geeignet ist.
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Die Durchgangsöffnung 32 erstreckt sich durch die gesamte Dicke d des Basisteils 130 und weist einen Innenradius r auf, so dass das Montageelement 61 mit seinem ersten Endabschnitt 62, hier eine Schraube mit ihrem Schaft 63, in die Durchgangsöffnung 32 eingesetzt werden kann. Die Schraube 61 weist einen Schraubenkopf 63, einen Schaft 64 und ein an dem Schaft 64 ausgebildetes Außengewinde 65 auf. Der Schaft 63 der Schraube 61 erstreckt sich derart durch die Durchgangsöffnung 32 hindurch, dass die Schraube 61 mittels eines Gegenelements 66, hier eine Schrauben-Mutter 66, an dem Basisteil 30 angeschraubt werden kann. Bevorzugt wird, wenn das Anbauteil 20 mit dem Basisteil 30 verbunden ist und die Schraube in die Durchgangsöffnungen eingesetzt ist, die Schraubenverbindung 60 aus Schraube 61 mit dem Außengewinde 65 und Mutter 66 mit dem korrespondierenden Innengewinde 67 mit einem vorbestimmten Anzugsmoment festgezogen, so dass der Ansatz 33 wenigstens teilweise plastisch verformt wird.
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In 5a bis 5d sind Ausführungsformen der Querschnittgestalt des Ansatzes 33 an dem erfindungsgemäßen Basisteil 30 dargestellt.
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5a stellt eine erste Ausführungsform des Ansatzes 33 dar, der in 5a mit 33.1 angezeigt ist. Die Querschnittsgestalt des Ansatzes 33.1 in Querschnitts-Dickenrichtung d des Basisteils 30 ist im Wesentlichen halbkreisfömig. Der Ansatz 33.1 kann einstückig mit dem Basisteil 30 ausgebildet sein, wie rechts von der strichpunktierten Referenzlinie angedeutet oder an das Basisteil 30 an dessen Oberfläche 35 angespritzt sein. Zum Anspritzen des Ansatzes 33.1 kann eine Ausnehmung 34.1 vorgesehen sein, die beispielsweise korrespondierend zu der kreisförmigen Querschnittgestalt des Ansatzes ebenfalls im Wesentlichen halbkreisförmig in Querschnittsdickenrichtung d ausgebildet ist. Die Ausnehmung 34.1 ist auf der linken Seite der strichpunktierten Referenzlinie mit gestrichelter Linie angedeutet, wobei auf der rechten Seite der Referenzlinie die Alternative Ausführungsform des Ansatzes 33.1 dargestellt ist, die einstückig gleichzeitig mit dem Basisteil 30 ausgebildet ist. Der Ansatz 33.1 kann mit einer im Wesentlichen kreisförmigen Querschnittsgestalt an das Basisteil 30 angespritzt werden, wenn die Ausnehmung 34.1 im der Oberfläche 35 des Basisteiles vorhanden ist und der Ansatz in dieselbe angespritzt wird. Der Ansatz 33.1 kann mit einer vorbestimmten Höhe h und Breite w mit einem vorbestimmten Abstand a von der Durchgangsöffnung 32 ausgebildet sein.
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5b stellt eine alternative Ausführungsform des Ansatzes 33 dar, der in 5a mit 33.2 angezeigt ist. Die Querschnittsgestalt des Ansatzes 33.2 in Querschnitts-Dickenrichtung d des Basisteils 30 ist im Wesentlichen dreiecksfömig. Der Ansatz 33.2 kann einstückig mit dem Basisteil 30 ausgebildet sein, wie rechts von der strichpunktierten Referenzlinie angedeutet oder an das Basisteil 30 an dessen Oberfläche 35 angespritzt sein. Zum Anspritzen des Ansatzes 33.1 kann eine Ausnehmung 34.2 vorgesehen sein, die beispielsweise korrespondierend zu der rechtecksfömigen Querschnittgestalt des Ansatzes 33.2 ebenfalls im Wesentlichen rechtecksfömig in Querschnittsdickenrichtung d ausgebildet ist. Der Ansatz 33.2, wenn er in die dreiecksförmige Ausnehmung 34.2 angespritzt wird, weist nach dem Anspritzen eine im Wesentlichen rautenförmige Querschnittsgestalt auf. Der Ansatz 33.2 kann mit einer vorbestimmten Höhe h und Breite w mit einem vorbestimmten Abstand a von der Durchgangsöffnung 32 ausgebildet sein.
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5c stellt eine alternative Ausführungsform des Ansatzes 33 dar, der in 5c mit 33.3 angezeigt ist. Die Querschnittsgestalt des Ansatzes 33.3 in Querschnitts-Dickenrichtung d des Basisteils 30 ist im Wesentlichen rechteckfömig. Der Ansatz 33.3 kann einstückig mit dem Basisteil 30 ausgebildet sein, wie rechts von der strichpunktierten Referenzlinie angedeutet oder an das Basisteil 30 an dessen Oberfläche 35 angespritzt sein. Zum Anspritzen des Ansatzes 33.3 kann eine Ausnehmung 34.3 vorgesehen sein, die beispielsweise korrespondierend zu der reckteckfömigen Querschnittgestalt des Ansatzes 33.3 ebenfalls im Wesentlichen rechteckfömig in Querschnittsdickenrichtung d ausgebildet ist. Der Ansatz 33.3, wenn er in die rechteckförmige Ausnehmung 34.2 angespritzt wird, weist nach dem Anspritzen eine im Wesentlichen rechteckförmige Querschnittsgestalt auf. Der Ansatz 33.3 kann mit einer vorbestimmten Höhe h und Breite w mit einem vorbestimmten Abstand a von der Durchgangsöffnung 32 ausgebildet sein.
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5d stellt eine alternative Ausführungsform des Ansatzes 33 dar, der in 5d mit 33.4 angezeigt ist. Die Querschnittsgestalt des Ansatzes 33.4 in Querschnitts-Dickenrichtung d des Basisteils 30 ist im Wesentlichen rechteckfömig. Der Ansatz 33.4 kann einstückig mit dem Basisteil 30 ausgebildet sein, wie rechts von der strichpunktierten Referenzlinie angedeutet oder an das Basisteil 30 an dessen Oberfläche 35 angespritzt sein. Zum Anspritzen des Ansatzes 33.4 kann eine Ausnehmung 34.4 vorgesehen sein, die beispielsweise korrespondierend zu der reckteckfömigen Querschnittgestalt des Ansatzes 33.4 ebenfalls im Wesentlichen rechteckfömig in Querschnittsdickenrichtung d ausgebildet ist. Der Ansatz 33.3, wenn er in die rechteckförmige Ausnehmung 34.2 angespritzt wird, weist nach dem Anspritzen eine im Wesentlichen rechteckförmige Querschnittsgestalt auf. Der Ansatz 33.4 kann mit einer vorbestimmten Höhe h und Breite w direkt an der Durchgangsöffnungswandung 34 der Durchgangsöffnung 32 ausgebildet sein, wie in 5d dargestellt, so dass die Innenwandung des Ansatzes 33.4 direkt an die Durchgangsöffnungswandung 34 der Durchgangsöffnung 32 übergeht unter Ausbildung einer einheitlichen, insbesondere kick- und stufenfreien Gesamtwandung. Hierbei ist zu beachten, dass der Ansatz 33.4 sich derart verformen kann, dass dadurch nicht die Durchgangsöffnung 32 blockiert wird. Die in 5a bis 5c dargestellten Ansätze 33.1 bis 33.3 können auch ohne Abstand a direkt an der Durchgangsöffnungswandung 34 der Durchgangsöffnung 32 ausgebildet sein, wie in 5d angedeutet.
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Bei all den in den 5a bis 5d beschriebenen Ausführungsformen, wird der jeweilige Ansatz 33.1 bis 33.4 bevorzugt aus einem Material hergestellt, dass sowohl fluiddichte Eigenschaften als auch eine gute plastische Verformbarkeit aufweist. Außerdem liegt es im Bereich der Erfindung den Ansatz 33 entweder in vorhandene Ausnehmungen 34.2 bis 34.4 anzuspritzen, wobei eine dreieckförmige, halbkreisfömige und rechteckförmige Nut bzw. Ausnehmungen 34.2 bis 34.4 jeweils mit den oben dargestellten Querschnittgestalten der Ansätze 33.1 bis 33.4 beliebig kombiniert werden kann. Ferner kann der jeweilige Ansatz 33 auch an der Oberfläche 35 oder in der entsprechenden Nut 34.1 bis 34.4 mit einem geeigneten Klebematerial an das Basisteil angeklebt werden.
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Das Anspritzen des Ansatzes 33.1 bis 33.4 erfolgt bevorzugt umlaufend um die Durchgangsöffnung 32 Durchbruch. Hierbei kann der jeweilige Ansatzes 33.1 bis 33.4, wie in 5a bis 5c gezeigt verschiedene Gestalten aufweisen, wobei die Dreiecksgestalt bevorzugt wird. Beim Montageprozess, dem Zusammenbau des Anbauteils 20 mit dem Basisteil 30 mittels der Schraubverbindung 60, bei dem die Schraubverbindung 60 mit einem vorbestimmten Anzugsdrehmoment mit dem Basisteil 30 und dem Anbauteil 20 verschraubt wird, erfolgt eine plastische Verformung des Ansatzes 33 und somit eine verzugsausgleichende Abdichtung zwischen Anbauteil 20 und Basisteil 30. Das Höhen- zu Weiten-Verhältnis h/w des Ansatzes 33.1 bis 33.4 ist hierbei auf die zu erwartenden Verzugs- und Montagetoleranzen sowie das verwendete Spritzgussmaterial des Basisteils 30 und des Ansatzes 33.1 bis 33.4 abgestimmt. Eine Abdichtung erfolgt durch das Anpressen des Anbauteils 20 an das Basisteil 30 als Linienlast auf dem plastisch verformten Ansatz 33.1 bis 33.4.
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In 6 ist in einer Teilquerschnittsansicht des in 4 dargestellte erfindungsgemäße Basisteils 30 in einem zusammengebauten Zustand mit dem Anbauteil 20 und dem Montagemittel 60 gezeigt. Das Montagemittel 60 weist eine Schraube 62 und eine Schraubenmutter 66 auf. Die Schraube 62 und die Schraubenmutter 66 werden mit einem vorbestimmten Anzugsdrehmoment zum Montieren des Anbauteils 20 an dem Basisteil 30 verschraubt, so dass der Ansatz 33 um ein vorbestimmtet Ausmaß plastisch von der ursprünglichen Weite w und ursprünglichen Höhe h auf die Weite w2 erweitert und auf die Höhe h2 komprimiert worden ist, wie in 6 und im Detail in 7 gezeigt.
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Durch diese plastische Verformung des Ansatzes 33 wird die Fluiddichtigkeit zwischen dem Anbauteil 20 und dem Basisteil 30 verbessert. Ferner können durch die plastische Verfomung des Ansatzes 33 Verzugspannungen in dem Anbauteil 20 und/oder in dem Basisteil 30 besser abgebaut werden, ohne dass es zu einer Verschlechterung der Fluiddichtigkeit des Anbauteils 20 und des Basisteils 30 kommt.
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Die plastische Verformung des Ansatzes 33 ist in 7 in einer vergrößerten Ansicht dargestellt. Darin ist deutlich die plastische Verformung des Ansatzes 33 auf die neuen Maße w2 und h2 zu erkennen. Die Schnittführung der vergrößerten Detailansicht in 7 entspricht der kreisförmigen Schnittführen in 6, angezeigt mit dem gestrichelten Kreis in 6.
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In 8 ist in einer perspektivischen, schematischen Explosionsansicht des erfindungsgemäßen Basisteils 30 und des Anbauteils 20 mit dem Montagemittel 60 gezeigt. Das Montagemittel 60 weist je Montagestelle 21 eine Schraube 61 und eine Mutter 66 auf. in 8 ist der um jede Durchgangsöffnung 32 des erfindungsgemäßen Basisteils mit einem vorbestimmten Abstand a angeordneten Ansatz 33 zu erkennen. Das Anbauteil 20 ist in einer Unteransicht gezeigt, wobei die Durchgangsöffnungen 22 und die zugehörigen Rampenabschnitte 23 und Vertiefungen 24 des Anbauteils 20 zur Aufnahme des jeweiligen Schraubenkopfes 63 der Schraube 61 zu erkennen sind.
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Die in 8 dargestellt Anordnung, Anzahl von Montagestellen 21 und Durchgangsöffnungen 22 im Anbauteil 20 und der Ansätze 33 an den jeweiligen Durchgangsöffnung 32 zeigt nur ein der vielen Möglichkeiten, wie die oben genannten Merkmale an dem Basisteil 30 und dem Anbauteil angeordnet sein können.
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9a bis 9f zeigen Draufsichten unterschiedlicher Ausführungsformen des Ansatzes 33 und der Durchgangsöffnung 32, wobei auch andere Gestaltungen der Ausbildung des Ansatzes 33 und der Durchgangsöffnung 32 vorstellbar sind.
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9a zeigt in einer Draufsicht das erfindungsgemäße Basisteil 30 mit dem Ansatz 33, wobei entsprechende Schnittansichten davon in 5a bis 5c dargestellt sind. Der in 9a in einer Draufsicht gezeigte Ansatz 33, wie auch die in dem anderen 9b bis 9f gezeigten Ansätze 33, können jeweils die in 5a bis 5c dargestellten Querschnittsgestalten aufweisen.
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Wie in 9a gezeigt, ist der Ansatz 33 mit einem Abstand a von der Durchgangsöffnung 32 mit der Öffnungsweite mit dem Radius r beabstandet.
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Der in 9a dargestellte Ansatz 33 weist umgibt die Durchgangsöffnung kontinuierlich, wobei die Breite w des Ansatzes ausgehend von der Basis, also dem Übergang von der Oberfläche 35 an dem Ansatz 33 des Basisteils 30 über den kreisfömigen Verlauf konstant ist. Es ist jedoch auch möglich, dass die Breite w des Ansatzes 33 quer zur Querschnittdickenrichtung d über den kreisförmigen Verlauf schlangenlinienfömig zu und ab nimmt, so dass eine verbesserte plastische Verformung des Ansatzes 33 möglich ist. Diese schlangenlinienförmige Breitenschwächung ist auch bei den in 9b bis 9f gezeigten Ansätzen 33 möglich.
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In 9b ist die Durchgangsöffnung 32 als ein Langloch ausgeführt, so dass ein Ausrichten des Anbauteils 20 in die richtige Lage auf dem erfindungsgemäßen Basisteil 30 möglich ist und auch beispielsweise Ungleichmäßigkeiten in der Anordnung der Durchgangsöffnungen 32 in dem Basisteil und den Durchgangsöffnungen 22 in dem Anbauteil 22 besser ausgeglichen werden können.
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9c zeigt eine Draufsicht des in 5d in einer Schnittansicht gezeigten erfindungsgemäßen Basisteils 30. Wie hieraus ersichtlich ist, grenzt der Ansatz 33 mit seiner zu der Durchgangsöffnung zugewandten Seite direkt an die Durchgangsöffnungswandung 34 der Durchgangsöffnung 32 an. Dies hat den Vorteil, dass der Ansatz 33 bei seiner plastischen Verfomung durch das Anbauteil 20 und die Schraubverbindung 60 zusätzlich das Gewinde 65 der Schraube 61 fluiddicht abdichten kann.
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9d und 9e zeigen weiter Draufsichten auf das erfindungsgemäße Basisteil 30 mit einem im Wesentlichen O-förmigen Verlauf des Ansatzes 33 um die Durchgangsöffnung 32. In 9d entspricht die Gestalt der Durchgangsöffnung 32 der Gestalt der Durchgangsöffnung 32, die in 9a dargestellt ist. Die in 9e gezeigte Ausführungsform zeigt einen Ansatz 33 auf, der auch eine im Wesentlichen O-fömigen Verlauf aufweist, wobei die Durchgangsöffnungswandung 34 der Durchgangsöffnung 32 direkt an die Seite des Ansatzes 33 angrenzt, die der Durchgangsöffnung 32 zugewandt ist. Schließlich ist in 9f eine weitere Ausführungsform des erfindungsgemäßen Basisteils 30 dargestellt, wobei der Verlauf des Ansatzes 33 um die im Wesentlichen kreisförmige Durchgangsöffnung 32 im Wesentlichen rautenförmig ist.
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Mit den in 9a bis 9f gezeigten Ausführungsformen der Ansätze 33 der erfindungsgemäßen Basisteile zeigen nicht alle möglichen Varianten des Verlaufes der Ansätze 33 um die Durchgangsöffnungen 32 und stellen keine abschließende Darstellung aller im Schutzbereich der beigefügten Patentansprüche liegenden Ausführungsformen der Ansätze 33 des erfindungsgemäßen Basisteil 30 dar.
