DE102012001313A1

DE102012001313A1 - Planar component i.e. carbon fiber component, for assembling spacers for forming space boundary to separate inner space and outside space of motor car, has supporting ring inseparably and edge-sidedly connected with body of component

Info

Publication number: DE102012001313A1
Application number: DE201210001313
Authority: DE
Inventors: Tobias Hiermer; Stephan Klose; Markus Scherhaufer
Original assignee: Daimler AG
Current assignee: Mercedes Benz Group AG
Priority date: 2012-01-25
Filing date: 2012-01-25
Publication date: 2012-09-06

Abstract

The component (1) has a body (3) made of first material i.e. fiber reinforced plastic, and a transit region (5) provided with a planar supporting ring(10) that is made of second material. A through hole (13) is inserted with a spacer (30), and the supporting ring comprises a connectable sleeve (20) for guiding the spacer, where the connectable sleeve is made of third material. The supporting ring is inseparably and edge-sidedly connected with the body of the component. The supporting ring comprises a permanently smooth and corrosion resistant surface (12).

Description

Die Erfindung betrifft ein Bauteil für ein Kraftfahrzeug nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1, wie es aus der DE 10328470 B4 bekannt ist.The invention relates to a component for a motor vehicle according to the preamble of claim 1, as it is known from DE 10328470 B4 is known.

In einem Kraftfahrzeug ist es häufig erforderlich, Leitungen durch flächige Bauteile, die Raumgrenzen bilden, z. B. zwischen Fahrzeuginnenraum und -außenraum oder durch eine Batterie- oder Schaltkastenabdeckung, zu führen. Problematisch ist dabei die beschädigungsfreie Montage der Leitungen. Im Betrieb müssen ferner Schwingungen von der Durchführung absorbiert und Bewegungen der Leitungen scheuerfrei und flexibel ermöglicht werden. Häufig ist eine dichte Trennung der Räume erforderlich, derart, dass die Räume gegenüber Umwelteinflüssen wie Feuchtigkeit, Nässe und Schmutz getrennt und damit an der Durchführung gegeneinander abgedichtet bleiben.In a motor vehicle, it is often necessary to lines by flat components that form space boundaries, eg. B. between vehicle interior and exterior space or through a battery or control box cover to lead. The problem is the damage-free installation of the cables. During operation, vibrations must also be absorbed by the feedthrough and movements of the lines must be made possible without abrasion and flexibility. Often, a tight separation of the rooms is required, so that the rooms separated from environmental influences such as moisture, moisture and dirt and thus sealed against each other at the implementation.

Aus der DE 10328470 B4 ist ein Bauteil bekannt, welches eine dichtende Durchführung von Leitungen durch eine Karosserie eines Kraftfahrzeuges aufweist. Dabei werden auf die Leitung aufgeschobene Tüllen aus elastischem Material von einem Einsatzteil bzw. Rahmenstrukturteil aufgenommen und ermöglichen das Durchführen durch das Bauteil. Das Einsatzteil kann dabei nachträglich mit dem Rahmenstrukturteil formschlüssig verbunden werden. Die Aufnahme für die Tülle kann aber auch direkt im Rahmenstrukturteil ausgeformt sein, welches in die Karosserie des Kraftfahrzeugs eingesetzt wird.From the DE 10328470 B4 a component is known which has a sealing passage of lines through a body of a motor vehicle. In this case, slips of elastic material pushed onto the conduit are received by an insert part or frame structure part and allow passage through the component. The insert part can be subsequently connected positively to the frame structure part. However, the receptacle for the spout can also be formed directly in the frame structure part, which is used in the body of the motor vehicle.

Die derzeitige Entwicklung in der Fahrzeugindustrie wird stark beeinflusst durch die gewachsenen Anforderungen hinsichtlich minimierten Kraftstoffverbrauchs, Sportlichkeit, Formenvarianz. Zur Realisierung insbesondere von Gewichtseinsparungszielen, Steifigkeits- und Dynamikabstimmung sowie zur Erhöhung der funktionsgetriebenen Gestaltungsfreiheit entsteht der Wunsch, bei Karosserie, Fahrwerksteilen und Abdeckungshauben vermehrt faserverstärkte Hochleistungskunststoffe, insbesondere carbonfaserverstärkte Kunststoffe (CFK), einzusetzen. Diese ermöglichen jedoch weder das faserarme Vorformen aller notwendigen Durchführungen, weil die Anforderungen an die Steifigkeit und Struktureigenschaften mit heutigen Prozessen und Materialien nicht darstellbar sind, noch sind die beim Einsatz von Endlosfasern herstellbaren Oberflächen (Rauhigkeit) bei eingeformten Durchführungsöffnungen geeignet, mit einer Tülle eine dichte Verbindung herzustellen. Darüber hinaus ist auch ein späteres Einsetzen eines Rahmenstrukturbauteils in ein CFK Bauteil aufgrund der komplett belastungs- und damit faserorientierten Konstruktionsweise schwierig, da sich ein späteres Einsetzen und damit der vorhergehende Raumvorhalt negativ auf Gewicht und Stabilität sowie Zugänglichkeit auswirkt und das CFK Bauteil gerade so konstruiert wird, dass es mit minimalem Gewicht den Anforderungen an Steifigkeit und Funktion gerecht wird. Daher kann die bereits veröffentlichte Lösung nicht beim Einsatz moderner Faserverbundkunststoffe zur Anwendung kommen. Es hat sich gezeigt, dass bei der bisherigen Lösung Probleme in Bezug auf Beschädigung der Dichtung bei der Montage und mangelnder dauerhafter Elastizität der Tülle in der Aufnahme auftreten können. Das führt zu unzureichender Abdichtung des Innenraums gegen den Außenraum und dem Eindringen von Schmutz und Feuchtigkeit sowie einer Beschädigung der Leitungen.The current development in the automotive industry is strongly influenced by the growing requirements for minimized fuel consumption, sportiness, shape variance. To realize in particular weight saving goals, stiffness and dynamic adjustment and to increase the function-driven freedom of design, the desire arises in body, chassis parts and hoods increasingly fiber-reinforced high-performance plastics, especially carbon fiber reinforced plastics (CFRP) to use. However, these do not allow the low-fiber preforming of all necessary feedthroughs, because the requirements for rigidity and structural properties can not be represented with today's processes and materials, nor are the surfaces (roughness) producible with continuous fibers suitable for molded-through openings, with a nozzle a dense Make connection. In addition, a later insertion of a frame structure component in a CFRP component is difficult due to the completely load-and thus fiber-oriented design, as a later insertion and thus the previous space reserve negative impact on weight and stability and accessibility and the CFRP component is just designed in that it meets the requirements of rigidity and function with minimal weight. Therefore, the already published solution can not be used when using modern fiber reinforced plastics. It has been found that in the previous solution, problems can occur with respect to damage to the seal during assembly and lack of permanent elasticity of the spout in the receptacle. This leads to insufficient sealing of the interior against the exterior and the ingress of dirt and moisture as well as damage to the pipes.

Es ist daher Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Durchführung von Leitungen durch ein flächiges Bauteil, insbesondere ein CFK-Bauteil zur Verfügung zu stellen, welche die Leitungen nicht beschädigt.It is therefore an object of the present invention to provide a passage of cables through a planar component, in particular a CFRP component, which does not damage the cables.

Diese Aufgabe wird durch die Merkmale des Anspruchs 1 gelöst. Vorteilhafte Ausführungen sind Gegenstand der Unteransprüche.This object is solved by the features of claim 1. Advantageous embodiments are the subject of the dependent claims.

Ein erfindungsgemäßes Bauteil, insbesondere ein Faserverbundbauteil, umfasst einen Körper aus einem ersten Werkstoff, insbesondere faserverstärktem Kunststoff. Dieser Körper umfasst einen Durchgangsbereich mit einem flächenhaften Stützring aus einem zweiten Werkstoff, der eine Durchgangsöffnung aufweist. Darüber hinaus weist das Bauteil eine mit dem Stützring verbindbare Tülle zur Führung einer Leitung auf. Erfindungsgemäß ist dabei vorgesehen, dass der Stützring randseitig unlösbar mit dem Körper des Bauteils verbunden ist. Die Erfindung beruht demnach auf dem Gedanken, den flächigen Körper während oder nach seiner Fertigstellung mit einer minimalen Störung der meist direktional angelegten Struktureigenschaften mit einer Durchgangsöffnung zu versehen und diese durch eine stoffschlüssige Verbindung mit günstig in Serie herstellbaren Stützringen auszustatten, die mit optimalen Eigenschaften hinsichtlich Elastizität und Oberflächenbeschaffenheit aufwarten, um mit der zugehörigen Tülle verbindbar zu sein und so die erforderlichen Eigenschaften zur dauerhaft beschädigungsfreien Leitungsdurchführung aufweisen.An inventive component, in particular a fiber composite component, comprises a body made of a first material, in particular fiber-reinforced plastic. This body comprises a passage region with a planar support ring of a second material, which has a passage opening. In addition, the component has a connectable to the support ring nozzle for guiding a line. According to the invention it is provided that the support ring is permanently connected to the body of the component inextricably. The invention is therefore based on the idea to provide the sheet-like body during or after its completion with a minimal disturbance of the mostly directional structural properties with a through hole and equip them by a material connection with low manufacturable in series support rings with optimal properties in terms of elasticity and surface finish to be connectable with the associated spout and thus have the required properties for permanent damage-free cable implementation.

Eine bevorzugte Ausführungsform des Stützrings weist eine dauerhaft glatte und korrosionsbeständige Oberfläche auf. Damit wird die Tülle beim Montieren nicht beschädigt und gleitet leichter in eine Fixierungsposition, in der der Stützring eine Tüllenausformung oder/und eine Stützringausformung eine Einformung der Tülle aufnimmt. Darüber hinaus bietet ein derartiger Stützring die Möglichkeit, mit einer entsprechenden Werkstoffpaarung der Tülle eine dauerhaft elastische, formschlüssige und gegen schädigend eindringende Stoffe dichtende Verbindung herzustellen.A preferred embodiment of the support ring has a permanently smooth and corrosion-resistant surface. Thus, the grommet is not damaged when mounting and easier to slide in a fixation position in which the support ring receives a Tüllenausformung and / or a Stützringausformung a molding of the grommet. In addition, such a support ring offers the possibility of producing a permanently elastic, positive and sealing against damagingly penetrating substances with a corresponding material pairing of the spout connection.

Besonders vorteilhaft hat sich ein Stützring aus Eisen, Stahl, Messing, Kupfer, Aluminium-Legierungen oder Schichtverbunden oder Verbunden aus vorgenannten und/oder Elastomeren, Duromeren, Thermoplasten oder Faserverbundwerkstoffen erwiesen. Ein Stützring, der aus einem formbeständigen, faserverstärkten Kunststoff wie z. B. aus SMCs oder BMCs als abgeschlossenes Kleinbauteil effizient in Serie herstellbar ist, muss beispielsweise beim Stoffverbund mit einem CFK-Körper nicht gesondert gegen Potentialdifferenzen isoliert werden. Ein metallischer Stützring bietet in allen Richtungen gleiche Stabilitätseigenschaften und ist preiswert herstellbar, muss jedoch beim Einsatz in einen Körper mit Carbonfasern oder anderen Materialien mit verschiedenen elektrischen Potentialen im Vergleich zum Material des Stützrings gut von diesem isoliert werden. Bei der Verwendung eines metallischen Stützrings sind meistens die Herstellungsaufwände geringer, und bei der Verwendung einer Tülle aus Elastomermaterial liegen bereits langjährig erprobte Ausführungsformen vor, auf die zurückgegriffen werden kann. Ein Abwägen von Herstellungskosten und Einsatzbedingung führt zur vorteilhaftesten Materialwahl für den Stützring. Particularly advantageously, a support ring made of iron, steel, brass, copper, aluminum alloys or layer composites or composites of the aforementioned and / or elastomers, thermosets, thermoplastics or fiber composites has proven. A support ring made of a dimensionally stable, fiber-reinforced plastic such. B. from SMCs or BMCs as a completed small component efficiently in series produced, for example, in the composite with a carbon fiber body need not be separately isolated against potential differences. A metallic support ring provides equal stability characteristics in all directions and is inexpensive to produce but must be well insulated from it when used in a body with carbon fibers or other materials having different electrical potentials compared to the material of the support ring. When using a metallic support ring usually the manufacturing costs are lower, and in the use of a spout made of elastomer material are already many years of proven embodiments, which can be used. A balance of manufacturing costs and conditions of use leads to the most advantageous choice of material for the support ring.

In einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist der Stützring an der Durchgangsöffnung elastischer als an einem randseitigen mit dem Körper verbundenen Stützringsabschnitt. Das ist z. B. durch einen schichtartigen Aufbau des Stützringes möglich oder einem Materialmischverbund aus einem Elastomer, der in den Außenradien faserverstärkt ist und in den inneren Radien nur aus Matrixelastomer besteht. Das ermöglicht das leichte, beschädigungsfreie Montieren der Tülle und eine dauerhafte flexible Führung der Tülle und damit der Leitung durch das Bauteil. Die dynamische Flexibilität hat den vorteilhaften Nebeneffekt, dass darüber auch die Dichtfähigkeit des Tüllen-Stützringsformschluss erhalten bleibt, da diese Dichtung durch Bewegung kaum belastet wird, weil das umliegende Stützringsmaterial die elastische Arbeit ausführt.In an advantageous embodiment of the invention, the support ring at the passage opening is more elastic than at an edge-side connected to the body support ring section. This is z. Example by a layered structure of the support ring possible or a composite material composite of an elastomer which is fiber-reinforced in the outer radii and in the inner radii consists only of matrix elastomer. This allows easy, damage-free mounting of the spout and a permanent flexible guidance of the spout and thus the line through the component. The dynamic flexibility has the advantageous side effect that it also the sealing ability of the spout support ring form-fitting is maintained, since this seal is hardly loaded by movement, because the surrounding support ring material performs the elastic work.

Wenn der Stützring aus Metall ausgeführt wird, wird seine Dicke zweckmäßigerweise zwischen 0,7 mm und 2,5 mm ausgeführt. Besonders vorteilhaft hat sich eine Materialdicke von 1,0 mm bis 1,5 mm erwiesen insbesondere hinsichtlich Handling, Verarbeitbarkeit und Dauerhaltbarkeit der elastischen Dicht- und Haltefunktion.When the support ring is made of metal, its thickness is expediently made between 0.7 mm and 2.5 mm. Particularly advantageous, a material thickness of 1.0 mm to 1.5 mm has proven particularly in terms of handling, processability and durability of the elastic sealing and holding function.

Der Stützring kann in einer vorteilhaften Ausgestaltung an der Durchgangsöffnung eine umlaufende Einführschräge zur Einführung der Tülle und eine Rastnase zur Fixierung der Tülle aufweisen. Das erleichtert ebenso wie eine glatte Oberfläche das beschädigungsfreie Montieren der Tülle und einen dauerhaften Halt selbiger bei genügend Bewegungsflexibilität der geführten Leitungen.The support ring may have in an advantageous embodiment at the passage opening a circumferential insertion bevel for insertion of the spout and a detent for fixing the spout. This facilitates as well as a smooth surface the damage-free mounting of the spout and a permanent hold selbiger with sufficient flexibility of movement of the guided lines.

Für das besonders wichtige beschädigungsfreie und dichte Montieren der Tülle in dem Stützring, der als Aufnahme dient, ist eine Tülle vorteilhaft, die eine radial mittig liegende Durchführungshülse für eine Leitung aufweist, die über einen im Querschnitt verdünnten Halsbereich mit einem umlaufenden Aufnahmering verbunden ist. Dieser elastische Halsbereich biegt sich bei einfachem Zug an der in der Durchführungshülse fixierten Leitung gegen den radial engeren Stützring, bis der Aufnahmering der Tülle in den Stützring einschnappt.For the particularly important damage-free and tight mounting of the spout in the support ring, which serves as a receptacle, a spout is advantageous, having a radially centrally located bushing for a conduit which is connected via a cross-sectionally thinned neck region with a circumferential receiving ring. This elastic neck region bends in a simple train on the fixed in the grommet line against the radially narrower support ring until the receiving ring of the grommet snaps into the support ring.

Einen besonderen Vorteil bietet die Gestaltung des Aufnahmerings mit einer durch eingelassene Stützspannringe und/oder radialer Spannfedern verstärkten umlaufenden Ringnut. Diese Art Ringnut sorgt für dauerhafte Elastizität und Spannkraft, so dass eine dauerhaft dichtende formschlüssige Verbindung mit einer ringförmig umlaufenden Innenkante des Stützrings besteht.A special advantage of the design of the receiving ring with a reinforced by recessed retaining rings and / or radial tension springs circumferential annular groove. This type of annular groove provides lasting elasticity and clamping force, so that there is a permanently sealing positive connection with an annular circumferential inner edge of the support ring.

Für Körper, die mit einem Verfahren hergestellt werden, die ein Einlaminieren des Stützrings ermöglichen, besteht die besonders vorteilhafte Möglichkeit, den Stützring mit einer Kopplungsschicht im Matrixwerkstoff des umgebenden flächigen Körpers einzulaminieren und dabei den Durchgangsbereich in einem Schritt fertig zu stellen. Somit ist der Stützring bereits in finaler Qualität ausführbar, ohne dass das fertige Bauteil an dieser Stelle nachbearbeitet werden muss. Zudem haben sich solche Verbindungen als äußerst belastbar und dauerbeständig gezeigt, da sie den Köper im Laminatsbereich verstärken anstatt wie z. B. durch eine Nut oder Bohrung schwächen.For bodies which are produced by a method which allow a lamination of the support ring, there is the particularly advantageous possibility to einzulaminieren the support ring with a coupling layer in the matrix material of the surrounding sheet and thereby to complete the passage area in one step. Thus, the support ring is already executable in final quality, without the finished component must be reworked at this point. In addition, such compounds have shown to be extremely durable and durable, since they reinforce the body in the laminate area instead of such. B. weaken by a groove or hole.

Von Vorteil ist, den Stützring in den Körper mit einer Tiefe von 5–60 mm, insbesondere 5–20 mm und vorzugsweise 10–15 mm zumindest abschnittsweise einzulaminieren. So wird eine ausreichend große Oberfläche zwischen Stützring und Körper für das Einleiten von Scherkräften, die es beim Betrieb zu übertragen gilt, bereitgestellt.It is advantageous to at least partially laminate the support ring into the body with a depth of 5-60 mm, in particular 5-20 mm and preferably 10-15 mm. Thus, a sufficiently large surface is provided between the support ring and the body for the introduction of shear forces which it is considered to transfer during operation.

Eine besonders für dünne Körper geeignete Ausführungsform des Stützrings ist, dass der scheibenartige und gelochte Stützring auf einer Deckfläche des Körpers mit der Durchgangsöffnung zentriert über dem Durchgangsbereich befestigt wird. Vorteilhaft ist eine Zentrierung durch nasenartige Anformungen an dem Stützring, die die Durchgangsöffnung für die Durchführung durch die Stützringe deckungsgleich und an der Durchgangsöffnung des Körpers positionieren.An embodiment of the support ring which is particularly suitable for thin bodies is that the disk-like and perforated support ring is fastened on a cover surface of the body with the passage opening centered over the passage region. Advantageously, a centering by nose-like projections on the support ring, which position the passage opening for the passage through the support rings congruent and at the passage opening of the body.

Die Ausführungsvariante des an der Deckfläche des Körpers befestigten Stützrings kann über die bereits beschriebenen Eignungen hinaus mit weiteren vorteilhaften Gestaltungen, wie z. B. einer Befestigung, die den Stützring umlaufend mit Klebstoff mit dem Körper im Durchgangsbereich verbindet, ausgestattet werden. Vorteilhaft ist in der Variante auch das Gegeneinanderkleben zweier Stützringe, so dass der Durchgangsbereich des Körpers vollständig von diesen zwei Stützringen mit ihren Ausformungen für die Durchgangsöffnung im Körper umschlossen wird. Bei dieser Variante wird der Durchgangsbereich vollständig mit dem Verbindungsmaterial, vorteilhafterweise Klebstoff, dicht abgedeckt. Das bietet über die Verbindungsfunktion hinaus die Möglichkeit, den Durchgangsbereich in einem Körper mit Carbonfasern durch ein spanendes Verfahren, wie beispielsweise Bohren, zu erzeugen und die dabei entstehenden offenen Faserenden, mit dem Aufbringen des Klebstoffs und dem Stützring gegenüber Umwelteinflüssen und Potentialdifferenzen zu isolieren.The embodiment of the attached to the top surface of the support ring can over the already described suitability addition with further advantageous designs, such. B. a fastening that connects the support ring circumferentially with adhesive to the body in the passage area, be equipped. In the variant, it is also advantageous for the opposing adhesive life of two support rings so that the passage region of the body is completely enclosed by these two support rings with their formations for the passage opening in the body. In this variant, the passage area is completely covered with the bonding material, advantageously adhesive. This provides beyond the connection function, the ability to produce the passage area in a body with carbon fibers by a machining process, such as drilling, and to isolate the resulting open fiber ends, with the application of the adhesive and the support ring against environmental influences and potential differences.

Wie bereits bei der Gestaltungsvariante des aufgeklebten Stützrings ausgeführt, ist es bei dieser Art der Befestigung auf der Deckfläche des Körpers besonders vorteilhaft, mehr als einen Stützring an einem Durchgangsbereich zu verwenden. Insbesondere zum vollständigen Abdichten einer Durchgangsbohrung in einem Körper ist ein doppelseitiges Verkleben und Verstärken mit Stützringen für die Stabilität, Tüllenhalte – und Dichtfunktion bei der Durchführung an dieser Öffnung vorteilhaft.As already stated in the design variant of the glued-on support ring, it is particularly advantageous in this type of attachment to the top surface of the body to use more than one support ring at a passage area. In particular, for completely sealing a through-hole in a body, double-sided bonding and strengthening with support rings for stability, sleeve retention and sealing function when passing through this opening is advantageous.

Bei der Ausführungsform des aufgeklebten Stützrings hat sich ein Stützring, der aus mehr als einer Komponente besteht, als besonders vorteilhaft, da stabil und durch Hilfsformen, wie z. B. Haltenasen einfach bestimmt positionier- und montierbar erwiesen. So können von der Durchgangsöffnung im Körper ausgehend beidseitig Stützringkomponenten angelegt werden, welche sich über Verrastungen, Haltenasen, Fügelaschen oder ähnlichem bei der Positionierung und dem Verkleben miteinander zu einem Stützring verbinden.In the embodiment of the glued-on support ring, a support ring, which consists of more than one component, has been found to be particularly advantageous because stable and by auxiliary forms such. B. retaining lugs simply determined positioning and mounted proven. Thus, starting from the passage opening in the body on both sides support ring components are applied, which connect to each other via snaps, retaining lugs, pockets or the like in the positioning and bonding to a support ring.

Weitere Vorteile, Merkmale und Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung eines bevorzugten Ausführungsbeispiels sowie anhand der Zeichnungen.Further advantages, features and details of the invention will become apparent from the following description of a preferred embodiment and from the drawings.

Die vorstehend in der Beschreibung genannten Merkmale und Merkmalskombinationen sowie die nachfolgend in der Figurenbeschreibung genannten und/oder in den Figuren alleine gezeigten Merkmale und Merkmalskombinationen sind nicht nur in der jeweils angegebenen Kombination, sondern auch in anderen Kombinationen oder in Alleinstellung verwendbar, ohne den Rahmen der Erfindung zu verlassen.The features and feature combinations mentioned above in the description as well as the features and feature combinations mentioned below in the description of the figures and / or in the figures alone can be used not only in the respectively specified combination but also in other combinations or in isolation, without the scope of To leave invention.

Im Folgenden wird die Erfindung anhand mehrerer Ausführungsbeispiele näher erläutert.In the following the invention will be explained in more detail with reference to several embodiments.

Dabei zeigen:Showing:

1 eine Schnittdarstellung eines Bauteils mit einem über eine Kopplungsschicht in den Körper einlaminierten Stützring mit mittig eingerasteter Tülle mit Durchführungsöffnung, 1 a sectional view of a component with a laminated via a coupling layer in the body support ring with centrally engaged grommet with passage opening,

2 eine Detaildarstellung aus der Schnittdarstellung der 1 des Ausschnitts um einen Stützringabschnitt mit umlaufender Innenkante, Aufnahme der Tülle an elastischem Aufnahmering und angedeutet durch die Tülle geführter Leitung, 2 a detailed representation of the sectional view of 1 the section around a support ring portion with circumferential inner edge, receiving the spout on elastic receiving ring and indicated by the spout line,

3 eine Schnittdarstellung der Ausführungsvariante eines Bauteils mit beidseitig auf einen Körper aufgeklebten Stützringen in verkürzter Form einer Verstärkung zur Herstellung einer Tüllendichtfläche und 3 a sectional view of the embodiment of a component with both sides glued to a body support rings in a shortened form of a reinforcement for producing a Tüllendichtfläche and

4 eine Schnittdarstellung eines Bauteils mit zweiteilig ausgeführtem Stützring, der auf die Deckflächen und die Durchgangsöffnungsinnenseite im Durchgangsbereich geklebt wurde. 4 a sectional view of a component with two-part running support ring which has been glued to the top surfaces and the passage opening inside in the passage area.

1 zeigt ein Bauteil 1 mit einem Körper 3, der eine Durchgangsöffnung 7 aufweist. Der Körper 3 weist einen Durchgangsbereich 5 auf, in dem sich in der dargestellten Ausführungsvariante ein einlaminierter Stützring 10 befindet. Der Stützring 10 besteht aus Metall 11 und besitzt eine dauerhaft korrosionsbeständige Oberfläche 12, z. B. durch eine Beschichtung. Er ist über eine Kopplungsschicht 16 mit einem Einbettungsabschnitt 15 in dem Körper 10 stoffschlüssig befestigt. Die Mitte des Stützrings 10 weist eine Durchgangsöffnung 13 auf. In diese Durchgangsöffnung 13 ist eine Tülle 20 aus elastischem Material formschlüssig eingerastet. In der Mitte der Tülle 20 befindet sich eine Durchführungshülse 29 zum Durchführen einer Leitung 30. Beim Einlaminieren von Fremdmaterial in Kunststoffe oder faserverstärkte Kunststoffe ist es vorteilhaft, dies über die Kopplungsschicht 16, idealerweise aus einer thermoplastischen oder duroplastischen Kunststoffmatrix (mit anderen Worten aus dem gleichen Kunststoff, der auch zum Aufbau des Köpers verwendet wurde), die durch Zusätze verstärkt oder elastifziert wurde, zu bewerkstelligen. Die Kopplungsschicht 16 ist in der Lage, Dehnungsdifferenzen, die aufgrund unterschiedlicher E-Module und Wärmeausdehnungskoeffizienten entstehen, ohne die starren verstärkenden Fasern in der Körpermatrix auszugleichen sowie Bauteile verschiedener elektrischer Potentiale voneinander zu isolieren. Damit wird Kontakt- und Umweltkorrosion vermieden und eine lange Dauerhaltbarkeit und Dichtigkeit der Verbindung erreicht. Die Paarung eines metallischen 11 Stützrings 10 mit einer elastomerischen Tülle 20 bietet den Vorteil, dass diese Verbindung lange in Fahrzeugkarossen erprobt und optimiert wurde. Wird bei der Gestaltung mit konstruktiv fortschrittlicheren Materialien wie CFK ermöglicht, die bisherige erprobte Materialpaarung von Metall (Tülle 20) und Elastomer (Stützring 10) weiter zu nutzen, wie hier über das Einlaminieren eines metallischen Stützringes 10, kann auf die Erfahrungswerte hinsichtlich Tülle 20 und metallischer Aufnahme zurückgegriffen werden. Da die direkte Anformung eines solchen Stützrings 10 während des Herstellungsprozesses des CFK-Körpers 3 nicht möglich ist, kann auf das Einbringen eines bereits vorgefertigten Stützringes 10 zurückgegriffen werden. Dieser kann daher entsprechend unabhängig vom Bauteil 1 ein Oberflächenfinish erhalten, welches sich gut in die Tülle 20 einfügt und im Einbettungsabschnitt 15 gut verbindbar ist. Eine andere vorteilhafte Variante ist der Einsatz von Hochleistungskunststoffe fallweise mit Faserverstärkung als Materialien für die Stützringe 10. Durch diese Materialien lassen sich vielfältigste Eigenschaften hinsichtlich Beweglichkeit, Dämpfung, Steifigkeit, Medien- und thermische Beständigkeit unabhängig von dem Trägerkörper 3 einstellen. Unabhängig von dem dargestellten beidseitigen Einlaminieren des Stützrings 10 kann der Stützring auch einseitig mit seiner Durchgangsöffnung 13 über dem Durchgangsbereich 5 des Körpers 3, z. B. mit Klebstoff, auf der Deckfläche des Körpers 3 angebracht werden. 1 shows a component 1 with a body 3 , which has a passage opening 7 having. The body 3 has a passage area 5 on, in which in the illustrated embodiment, a laminated support ring 10 located. The support ring 10 is made of metal 11 and has a durable corrosion resistant surface 12 , z. B. by a coating. He is over a coupling layer 16 with an embedding section 15 in the body 10 firmly attached. The center of the support ring 10 has a passage opening 13 on. In this passage opening 13 is a spout 20 made of elastic material positively locked. In the middle of the spout 20 there is a bushing 29 for performing a line 30 , When laminating foreign material in plastics or fiber-reinforced plastics, it is advantageous to do so via the coupling layer 16 Ideally, it should be made of a thermoplastic or thermoset plastic matrix (in other words, the same plastic as was used to build the body) which has been reinforced or flexibilized by additives. The coupling layer 16 is capable of compensating for expansion differences due to different moduli of elasticity and thermal expansion coefficients without compensating for the rigid reinforcing fibers in the body matrix as well as isolating components of different electrical potentials from one another. This avoids contact and environmental corrosion and ensures a long service life and tightness of the connection. The mating of a metallic one 11 support ring 10 with an elastomeric spout 20 offers the advantage that this connection has long been tested and optimized in vehicle bodies. Is used in the design with structurally advanced materials such as CFRP, the previously proven material pairing of metal (spout 20 ) and elastomer (support ring 10 ) continue to use, as here on the lamination of a metallic support ring 10 , based on the experience in terms of grommet 20 and metallic recording are used. Since the direct molding of such a support ring 10 during the manufacturing process of the CFRP body 3 is not possible, can on the introduction of an already prefabricated support ring 10 be resorted to. This can therefore be independent of the component 1 get a surface finish, which fits well in the spout 20 inserts and in the embedding section 15 is well connected. Another advantageous variant is the use of high performance plastics with fiber reinforcement as materials for the support rings 10 , Through these materials, a wide variety of properties in terms of mobility, damping, stiffness, media and thermal resistance can be independent of the carrier body 3 to adjust. Regardless of the illustrated two-sided lamination of the support ring 10 the support ring can also be unilaterally with its passage opening 13 over the passageway area 5 of the body 3 , z. B. with adhesive, on the top surface of the body 3 be attached.

In 2 wird der in 1 gekennzeichnete Ausschnitt ausgehend von einer mittig durch die Tülle 20 geführten Leitung 30 und einem Abschnitt des Stützrings 10, in den die Tülle 20 verrastet ist, detailliert dargestellt. Die Innenkante 17 des Stützrings 10, die die Durchgangsöffnung 13 begrenzt, ist mit einer Einführschräge 18 und einer Rastnase 19 versehen. Die auf diesen ausgeformten Innenbereich des Stützrings 10 verrastete Tülle 20 besitzt an einer mittig liegenden Durchführungshülse 29 einen verdünnten, sich radial anschließenden Halsbereich 27, der in einen Aufnahmering 23 mit einer Ringnut 24 mündet. Damit der Innenbereich des Stützrings 10 dauerhaft fest in dieser Ringnut 24 verrastet bleibt, sind in die umfangseitig angeordneten, die Rastnase 19 hintergreifenden Bunde 28 des Aufnahmerings 23, die die Außenwände der Ringnut 24 bilden, ein Stützspannring 25 und eine Spannfeder 26 eingelassen.In 2 will the in 1 marked section starting from a center through the spout 20 guided tour 30 and a portion of the support ring 10 in which the spout 20 is locked, detailed. The inner edge 17 of the support ring 10 that the passage opening 13 limited, is with an insertion bevel 18 and a catch 19 Mistake. The formed on this inner area of the support ring 10 latched grommet 20 has a central bushing 29 a thinned, radially adjoining neck area 27 in a recording ring 23 with an annular groove 24 empties. So that the inner area of the support ring 10 permanently firmly in this annular groove 24 remains locked, are in the circumferentially arranged, the locking lug 19 engaging alliances 28 of the recording ring 23 covering the outer walls of the annular groove 24 form, a support tension ring 25 and a tension spring 26 admitted.

3 zeigt die Ausführung des Bauteils 1' mit einem zweiteiligen Stützring 10' der den meist bei diesem Einsatz sehr dünnen, flächigen Körper 3' in der Schnittdarstellung wie einen Schuh umschließt und die Innenkanten des Körpers 3' im Durchgangsbereich 5' gegen Umwelteinflüsse und Kontakt mit dem Stützring 10' durch die isolierende Schicht Klebstoff 35 abdichtet. In diesem Abschnitt 15' ist der Körper 3' umgekehrt wie in 1 in den Stützring 10' eingebettet und wird von den Stützringteilen umfasst. 3 shows the execution of the component 1' with a two-part support ring 10 ' the mostly very thin, flat body in this use 3 ' in the sectional view as a shoe encloses and the inner edges of the body 3 ' in the passage area 5 ' against environmental influences and contact with the support ring 10 ' through the insulating layer adhesive 35 seals. In this section 15 ' is the body 3 ' vice versa as in 1 in the support ring 10 ' embedded and is covered by the support ring parts.

4 verdeutlicht, wie ein zweigeteilter Stützring 10' vorteilhaft ausgeführt werden kann, um mit der gleichen Tülle 20 der Detaildarstellung der 2 eingesetzt werden zu können. 4 illustrates how a two-part support ring 10 ' can be advantageously carried out with the same spout 20 the detail of the 2 to be used.

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION

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Zitierte PatentliteraturCited patent literature

DE 10328470 B4 [0001, 0003]

Claims

Component ( 1 . 1' ), in particular fiber composite component for a motor vehicle, having a body ( 3 . 3 ' ) of a first material, in particular fiber-reinforced plastic, wherein the body ( 3 . 3 ' ) a passageway area ( 5 . 5 ' ), which with a planar support ring ( 10 . 10 ' ) is made of a second material having a passage opening ( 13 ) for performing at least one line ( 30 ) and one with the support ring ( 10 . 10 ' ) connectable grommet ( 20 ) of a third material for guiding the line ( 30 ), characterized in that the support ring ( 10 . 10 ' ) at the edge insoluble with the body ( 3 . 3 ' ) of the component ( 1 . 1' ) connected is.

Component ( 1 . 1' ) according to claim 1, characterized in that the support ring ( 10 . 10 ' ) a permanently smooth and corrosion-resistant surface ( 12 ) having.

Component ( 1 . 1' ) according to one of claims 1 or 2, characterized in that the support ring ( 10 . 10 ' ) made of metallic materials with or without coating, bonded from the aforementioned and / or elastomers, thermosets, thermoplastics or fiber composites.

Component ( 1 . 1' ) according to one of claims 1 to 3, characterized in that the support ring ( 10 . 10 ' ) at the passage opening ( 13 ) is more elastic and / or more flexible than on a marginal, with the body ( 3 . 3 ' ) associated support ring section.

Component ( 1 . 1' ) according to one of claims 1 to 4, characterized in that the support ring ( 10 . 10 ' ) at the passage opening ( 13 ) a circumferential insertion bevel ( 18 ) for the introduction of the grommet ( 20 ) and a catch ( 19 ) for fixing the spout ( 20 ) having.

Component ( 1 . 1' ) according to one of claims 1 to 5, characterized in that the spout ( 20 ) a radially centrally located bushing ( 29 ), which has a cross-sectionally thinned neck region (FIG. 27 ) with a circumferential receiving ring ( 23 ) connected is.

Component ( 1 . 1' ) according to one of claims 1 to 6, characterized in that the with the bushing ( 29 ) receiving ring ( 23 ) of the grommet ( 20 ) by means of embedded clamping rings ( 25 ) and / or radial tension springs ( 26 ) via an annular groove ( 24 ) permanently sealed with an annular circumferential inner edge ( 17 ) of the support ring ( 10 ) is connectable.

Component ( 1' ) according to one of claims 1 to 7, characterized in that the support ring ( 10 ' ) the top surfaces of the body ( 3 ' ) in the transit area ( 5 ' ) as well as the passage opening ( 7 ' ) of the body ( 3 ' ) enclosing inner wall encloses.

Component ( 1' ) according to one of claims 1 to 8, characterized in that the support ring ( 10 ' ) circulating with adhesive ( 35 ) with the body ( 3 ' ) in the transit area ( 5 ' ) connected is.

Component ( 1 ) according to one of claims 1 to 7, characterized in that the support ring ( 10 ) with a coupling layer ( 16 ) in the matrix material of the surrounding flat body ( 3 ) is laminated.