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Die Erfindung betrifft eine Befestigungsanordnung eines Verkleidungsteils an einem Karosseriebauteil eines Kraftwagens nach dem Oberbegriff von Patentanspruch 1, ein Verfahren zum Herstellen einer solchen Befestigungsanordnung sowie eine Vormontageeinheit aus einem Bolzen und einem Fixierelement.
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Zur Befestigung von Verkleidungsteilen am Rohbau einer Karosserie werden üblicherweise Gewindebolzen verwendet, die Durchgangsöffnungen des Verkleidungsteils durchragen und mit dem Rohbau verschweißt sind. Aus der
DE 101 31 510 A1 ist eine solche Befestigungsanordnung bekannt, bei welcher der Kopf des Gewindebolzens die Auflagefläche für das mit einer Öffnung versehene Anbauteil, das auf den Schaft des Bolzens lose aufgesteckt ist, bildet. Mittels einer herkömmlichen Gewindemutter, die auf den Bolzen aufgeschraubt wird, wird das Anbauteil am Bolzenkopf angepresst. Aufgrund der kleinen Auflagefläche kann es dazu kommen, dass das Anbauteil beim Verschrauben durchgedrückt wird und seine Form verliert. Da der Bolzenkopf verfahrensbedingt klein ausgebildet ist, sind Anbauteile mit größeren Öffnungen mittels einer derartigen Befestigungsanordnung nicht montierbar, da diese Öffnungen die Bolzenköpfe aufnehmen können und die Anbauteile dadurch ohne Weiteres am Rohbau aufliegen und dort eine Ursache für Korrosion bilden, da die Lackierung des Rohbaus aufgrund von scheuernden Bewegungen des Anbauteils am Rohbau in der Montage beschädigt werden kann. Zudem erfordert die Gewindemutter einen aufwändigen Schraubvorgang, der bei schwer zugänglichen Befestigungsstellen kaum oder gar nicht durchführbar ist.
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Der vorliegenden Erfindung liegt somit die Aufgabe zugrunde, eine einfach zu montierende und korrosionssichere Befestigungsanordnung der eingangs genannten Art sowie ein Verfahren zu deren Herstellung bereitzustellen.
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Diese Aufgabe wird durch eine Befestigungsanordnung mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1, ein Verfahren mit den Merkmalen des Patentanspruchs 9 sowie durch eine Vormontageeinheit mit den Merkmalen des Patentanspruchs 10 gelöst.
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Bei einer solchen Befestigungsanordnung eines Verkleidungsteils an einem Rohbauteil eines Kraftwagens ist das Verkleidungsteil an einem mit dem Rohbauteil verschweißten Bolzen gehalten. Erfindungsgemäß ist dabei vorgesehen, dass das Verkleidungsteil zwischen einem ersten, am Bolzen gehaltenen Fixierelement und einem zweiten, am ersten Fixierelement gehaltenen Fixierelement aufgenommen ist. Durch die Aufnahme des Verkleidungsteils zwischen den beiden Fixierelementen wird zuverlässig ein Kontakt des Verkleidungsteils mit dem Rohbau vermieden, sodass bei der Montage keine Lackschäden auftreten können. Aufgrund der einfachen Gestaltung der Befestigungsanordnung ist eine Montage des Verkleidungsteils auch bei schwer zugänglichen Stellen, bei denen gegebenenfalls Fixierelemente blind angebracht werden müssen, deutlich einfacher als bei aus dem Stand der Technik bekannten Schraubverbindungen.
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Vorzugsweise sind die Fixierelemente durch eine Rastverbindung kraft- und/oder formschlüssig verbunden. Dies ermöglicht eine besonders einfache Montage, die ohne Verschraubungen und dergleichen auskommt, jedoch reversibel lösbar ist.
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Vorzugsweise weist das erste Fixierelement eine insbesondere sacklochförmige Aufnahme zum Aufnehmen des Bolzens auf. Durch die sacklochförmige Gestaltung der Aufnahme bildet die Stirnfläche des Bolzens einen Anschlag, sodass das erste Fixierelement zuverlässig zum Rohbau beabstandet angebracht werden kann. Gegebenenfalls kann die Aufnahme ein zum Gewinde des Bolzens komplementäres Innengewinde aufweisen, um einen besonders sicheren Halt des Fixierelements am Gewindebolzen zu realisieren. Selbstverständlich kann auch eine andersartige Verklemmung oder Verkrallung zwischen Fixierelement und Bolzen vorgesehen sein.
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Das zweite Fixierelement weist vorzugsweise ebenfalls eine Aufnahme auf, die in diesem Fall zum Aufnehmen eines Rastbereichs des ersten Fixierelements dient. Mit anderen Worten kann eine kraft- oder formschlüssige Verbindung zwischen den Fixierelementen durch einfaches Aufstecken gewährleistet werden.
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Die Aufnahme des zweiten Fixierelements weist vorzugsweise zudem eine Außensechskantkontur auf. Diese kann genutzt werden, um die Verbindung zwischen den beiden Fixierelementen mittels üblicher Werkzeuge wieder zu lösen.
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In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der Erfindung weisen die Fixierelemente jeweils einen ihre jeweiligen Aufnahmen umlaufenden, radial abragenden Flansch auf, wobei das Verkleidungsteil zwischen den Flanschen gehalten ist. Mit anderen Worten ist das erste Fixierelement in dieser Ausführungsform nach Art einer Unterlegscheibe ausgestaltet, die anstelle eines zentralen Lochs eine hutförmige Aufstülpung besitzt, die die Aufnahme für den Bolzen umschließt. Mit dieser Aufstülpung liegt die Scheibe am freien Bolzenende auf und ist an diesem fixiert. In derselben Ausgestaltung ist das zweite Fixierelement nach Art einer Schlagmutter ausgebildet, die an dem dem Rohbau zugewandten Ende einen Ringflansch aufweist, der bevorzugt den zumindest nahezu gleichen Außendurchmesser besitzt wie der Ringflansch des ersten Fixierelements.
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Der Rastbereich des ersten Fixierelements wird zudem zweckmäßigerweise durch Gegenrastelemente des zweiten Fixierelements komplementiert, sodass auf einfachste Weise ein besonders guter Halt erzeugt werden kann.
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Durch geeignete Gestaltung der Flansche kann sichergestellt werden, dass auch Anbauteile mit großen Öffnungen auf dem Gewindebolzen gehalten werden können, ohne dass ein direkter Kontakt zwischen dem Anbauteil und dem Rohbau zustande kommt. Durch eine geeignete axiale Anordnung der Rast- und Gegenrastelemente lässt sich eine Einspannung des Verkleidungsteils realisieren, deren Einspannkraft so abgestimmt ist, dass weder das erste Fixierelement noch das Verkleidungsteil durchgedrückt wird.
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Bei entsprechender Gestaltung der beiden Fixierelemente sowie deren Rastelementen kann das Verkleidungsteil zudem zweckmäßigerweise schwimmend zwischen den Flanschen gelagert werden. Hierdurch können in den Raumrichtungen senkrecht zur Achse des Gewindebolzens auch größere Fertigungstoleranzen problemlos ausgeglichen werden.
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Die Erfindung betrifft ferner ein Verfahren zum Herstellen einer Befestigungsanordnung eines Verkleidungsteils an einem Karosseriebauteil eines Kraftwagens, bei welchem eine Vormontageeinheit aus einem Bolzen mit einem an diesem gehaltenen ersten Fixierelement bereitgestellt und mit dem Rohbauteil verschweißt wird und anschließend das Verkleidungsteil auf das erste Fixierelement aufgesteckt und mittels eines mit dem ersten Fixierelement eine Rastverbindung bildenden zweiten Fixierelements fixiert wird. Dies ermöglicht die Ausbildung einer reversibel lösbaren, beabstandeten Verbindung zwischen Verkleidungsteil und Rohbauteil. Aufgrund der einfachen Verfahrensführung ist die Durchführung des Verfahrens auch an schwer zugänglichen Stellen, gegebenenfalls auch bei Blindmontage möglich, sodass auch unter diesen erschwerten Bedingungen eine prozesssichere, einfache und kostengünstige Montage von Verkleidungsteilen ermöglicht wird.
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Die Erfindung betrifft ferner eine Vormontageeinheit aus einem Bolzen und einem auf einem Schaft des Gewindebolzens aufgesteckten Fixierelement, welches kraft- und/oder formschlüssig am Bolzen gehalten ist und einen radial abragenden, umlaufenden Flansch aufweist. Die Verwendung einer derartigen Vormontageeinheit vereinfacht die Montage, beispielsweise im Rahmen des erfindungsgemäßen Verfahrens, beträchtlich. Die Vormontageeinheit kann dabei beispielsweise bereits bei einem Zulieferer vorbereitet und in dieser Form an eine Fertigungsstraße angeliefert werden, sodass im eigentlichen Montageprozess deutlich weniger Arbeitsschritte verwendet werden müssen. Dies ist insbesondere dann zweckmäßig, wenn eine Montage an schlecht zugänglichen Stellen erfolgen soll.
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Im Folgenden wird die Erfindung und ihre Ausführungsformen anhand der Zeichnung näher erläutert. Es zeigen:
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1A und 1B perspektivische Ansichten eines ersten Fixierelements zur Verwendung in einem Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Befestigungsanordnung;
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2A und 2B perspektivische Ansichten eines zweiten Fixierelements zur Verwendung in einem Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Befestigungsanordnung;
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3 und 4 Schnittansichten durch die beiden Fixierelemente gemäß 1 und 2;
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5 eine perspektivische Ansicht der Fixierelemente gemäß 1 und 2 in zusammengestecktem Zustand;
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6A bis 6D vier Arbeitsschritte bei der Herstellung eines Ausführungsbeispiels einer erfindungsgemäßen Befestigungsanordnung;
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7 eine Schnittdarstellung durch ein Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Befestigungsanordnung;
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8 und 9 Draufsichten auf zwei alternative Ausführungsbeispiele von Fixierelementen für die Befestigungsanordnung gemäß 7;
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10 eine Schnittdarstellung durch ein alternatives Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Befestigungsanordnung;
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11 eine Schnittdarstellung durch ein Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Vormontageeinheit aus einem Schweißbolzen und einem ersten Fixierelement; und
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12 die Vormontageanordnung gemäß 11 in ihrem Anlieferungszustand.
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Zum Herstellen einer im Ganzen mit 10 bezeichneten Befestigungsanordnung für ein Anbauteil 12 an einem Karosseriebauteil 14 wird zunächst ein erstes Fixierelement 16 auf einen Schweißbolzen 18, der am Karosseriebauteil 14 befestigt ist, aufgesteckt.
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Das erste Fixierelement 16 ist in 1A und 1B im Detail dargestellt. Das Fixierelement 16 umfasst eine Aufnahme 20, welche zum Aufnehmen des Schweißbolzens 18 geeignet ist und die ein Innengewinde besitzen kann. Umgeben ist die Aufnahme 20 von einem zylindrischen Abschnitt 22, an den sich ein Flansch 24 anschließt. Am zylindrischen Abschnitt 22 sind Formschlusselemente 26 sowie Kraftschlusselemente 28 vorgesehen.
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Auf den zylindrischen Abschnitt 22 kann das in den 2A und 2B gezeigte zweite Fixierelement 30 aufgesteckt werden. Auch dieses umfasst eine Aufnahme 32, die den zylindrischen Abschnitt 22 des ersten Fixierelements 16 aufnehmen kann. Zu den Formschlusselementen 26 komplementäre Nuten 34 in der Aufnahme 32 sorgen für eine Verdrehsicherung der beiden Fixierelemente 16, 30 gegeneinander. Beim Aufstecken des zweiten Fixierelements 30 werden die Kraftschlusselemente 28 zusammengepresst, sodass sich ein sicherer Halt ergibt.
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Außenseitig weist die Aufnahme 32 des zweiten Fixierelements eine Außensechskantkontur auf, sodass das zweite Fixierelement mit einem handelsüblichen Werkzeug wieder gelöst werden kann. Auch das zweite Fixierelement 30 umfasst einen Flansch 36, der in etwa den gleichen Durchmesser besitzt wie der Flansch 24 des ersten Fixierelements 16.
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Das Zusammenwirken der Formschlusselemente 26 mit den komplementären Nuten 34 ist in der Schnittdarstellung in 3 zu erkennen. Die Schnittdarstellung in 4 verläuft durch die Kraftschlusselemente 28, die, wie die 4 zeigt, im zusammengestecktem Zustand der Fixierelemente 16, 30 komprimiert sind. Im zusammengesteckten Zustand bildet sich ferner zwischen den Flanschen 36, 24 ein Spalt 38 aus, in dem das Anbauteil 12 aufgenommen werden kann.
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5 zeigt die beiden Fixierelemente 16, 30 nochmals im zusammengesteckten Zustand in einer perspektivischen Ansicht.
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Bei der Montage des Anbauteils wird, wie in 6 dargestellt, zunächst der Bolzen 18 mit dem Karosseriebauteil 14 verschweißt und in der Folge das erste Fixierelement 16 auf den Bolzen 18 aufgesteckt. Das Fixierelement 16 verkrallt sich mit seiner Aufnahme 20 mit dem Bolzen 18 bzw., sofern in der Aufnahme 20 ein Innengewinde vorgesehen ist, wird mit diesem verschraubt. Im nächsten Arbeitsschritt wird das Anbauteil 12 mit seiner Durchgangsöffnung 40 auf das erste Fixierelement 16 aufgesteckt, sodass es auf dem Flansch 24 aufliegt. Nun kann das zweite Fixierelement auf den zylindrischen Bereich 22 des ersten Fixierelements aufgesteckt werden. Zwischen dem Formschlusselement 26 und der Nut 34 entsteht der gewünschte Formschluss, das Kraftschlusselement 28 wird komprimiert, sodass ein sicherer Halt gewährleistet ist.
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Die vollständige Befestigungsanordnung 10 ist in 7 nochmals in Schnittdarstellung gezeigt. Durch die Positionierung der Formschlusselemente 26 kann der Abstand zwischen den Flanschen 24, 36 eingestellt werden. Hierdurch ist es gegebenenfalls möglich, eine schwimmende Lagerung des Anbauteils 12 zu realisieren, sodass dieses zum Toleranzausgleich verschoben werden kann. Der Abstand des Anbauteils 12 zum Karosseriebauteil 14 wird durch die Tiefe der Aufnahme 20 des ersten Fixierelements 16 vorgegeben, welches einen Anschlag für den Bolzen 18 definiert. So wird sichergestellt, dass es zu keinem Scheuern zwischen Anbauteil 12 und Karosseriebauteil 14 kommen kann.
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Je nach gewünschter Festigkeit des Haltes können am ersten Fixierelement 16 unterschiedlich viele Kraftschlusselemente 28 und Formschlusselemente 26 vorgesehen werden, wie in 8 und 9 veranschaulicht.
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10 zeigt ein alternatives Ausführungsbeispiel der Befestigungsanordnung 10. In diesem Fall sind am Schaft 22 des ersten Fixierelements 16 lediglich Formschlusselemente 26 vorgesehen. Zwischen den beiden Befestigungselementen 16, 30 ergibt sich somit lediglich ein Formschluss in Form einer Verrastung, jedoch kein Kraftschluss durch Verpressung der Kraftschlusselemente 28. Der Bolzen 18 weist in diesem Ausführungsbeispiel einen kopfseitigen Ringflansch 40 auf, über den der Bolzen mit dem Karosseriebauteil 14 verschweißt ist. Dies reduziert die zu verschweißende Fläche und damit den Wärmeeintrag beim Schweißen, sodass die Schweißverbindung besonders schonend ausgebildet werden kann.
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Es ist ferner zweckmäßig, den Bolzen 18 und das erste Fixierelement 16 in Form einer Vormontageeinheit 42 bereitzustellen, wie in den 11 und 12 veranschaulicht. Dies kann bereits beim Zulieferer geschehen, sodass die Vormontageeinheit 42 komplett vorbereitet an der Montagestation angeliefert werden kann. Besonders geeignet ist hierfür ein Endlosband 44, aus dem die Fixierelemente 16 ausgestanzt werden. Dies erleichtert die Prozessführung und beschleunigt die Herstellung.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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