-
Die Erfindung betrifft ein Abstandselement zur relativen Ausrichtung zweier Bauteile zueinander gemäß Oberbegriff des Anspruchs 1, sowie ein Verfahren gemäß Anspruch 5.
-
Abstandselemente und Verfahren zum relativen Ausrichten zweier Bauteile zueinander und Montieren derselben aneinander sind bekannt. Dabei werden solche Abstandselemente verwendet, um einen vorherbestimmten Abstand zwischen zwei Bauteilen insbesondere im Bereich einer Fuge einhalten zu können. Diese weisen daher eine erste Anlagefläche für ein erstes Bauteil und eine zweite Anlagefläche für ein zweites Bauteil auf. Die sich zwischen den Bauteilen ergebende Fuge entspricht dabei einer Abmessung, vorzugsweise einer Dicke oder Breite des Abstandselements, insbesondere einem Abstand zwischen der ersten und der zweiten Anlagefläche. Solche Abstandselemente werden typischerweise insbesondere für einen Kraftfahrzeug-Rohbau verwendet. Die Abstandselemente, welche vor einer Montage der Bauteile aneinander zwischen diese geklemmt werden, müssen nach der Montage wieder entfernt werden, weil sie sonst an dem Rohbau scheuern, wodurch es insbesondere zu Korrosion oder sonstiger Oberflächenbeschädigung des Zusammenbaus kommen kann. Problematisch ist, dass eine Entfernung der Abstandselemente vergessen werden kann, sodass ein erhöhtes Korrosionsrisiko besteht. Außerdem bedingt der zusätzliche Schritt des Entfernens der Abstandselemente erhöhte Montagezeiten, welche mit höheren Kosten verbunden sind.
-
Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, ein Abstandselement und ein Verfahren zum relativen Ausrichten zweier Bauteile zueinander und Montieren derselben aneinander zu schaffen, bei welchen das Risiko vergessener Abstandselemente eliminiert, somit auch ein Korrosionsrisiko im Verbindungsbereich der Bauteile vermieden und Montagezeiten sowie Montagekosten reduziert werden.
-
Die Aufgabe wird gelöst, indem ein Abstandselement mit den Merkmalen des Anspruchs 1 geschaffen wird.
-
Dadurch, dass das Abstandselement zumindest bereichsweise aus einem Material besteht, welches durch im Bereich einer Befestigung der beiden Bauteile aneinander übliche Umwelteinflüsse zersetzbar und/oder auflösbar ist, ist es nicht nötig, das Abstandselement nach einer Montage der beiden Bauteile zu entfernen, weil es im Laufe der Zeit ohnehin zersetzt und/oder aufgelöst wird. Es ist damit nicht mehr entscheidend, ob die Entfernung des Abstandselements vergessen wird; im Gegenteil kann der Schritt des Entfernens vollständig entfallen, sodass Montagezeiten reduziert und damit Montagekosten gesenkt werden. Ein Korrosionsrisiko zwischen den Bauteilen oder ein Risiko einer Oberflächenbeschädigung wird vollständig eliminiert, weil sich das Abstandselement im Laufe der Zeit zersetzt und/oder auflöst, sodass die Bauteile nicht mehr an ihm scheuern.
-
Wesentlich dabei ist, dass für das Abstandselement ein Material gewählt wird, welches durch Umwelteinflüsse zersetzbar und/oder auflösbar ist, die gerade in dem Bereich der Befestigung der Bauteile üblicherweise vorherrschen. Dabei ist grundsätzlich davon auszugehen, dass nahezu jedes Material durch irgendwelche Umwelteinflüsse, beispielsweise aggressive Chemikalien, zersetzt und/oder aufgelöst werden kann. Bekannte Abstandselemente bestehen jedoch typischerweise aus Kunststoffen, beispielsweise Polypropylen, die durch Umwelteinflüsse, denen beispielsweise ein Kraftfahrzeug-Rohbau typischerweise ausgesetzt ist, nicht zersetzbar und/oder auflösbar sind. Diese bleiben daher – wenn sie vergessen werden – in dem Bereich der Kraftfahrzeug-Rohbaustruktur, in der sie angeordnet sind, erhalten, sodass die zuvor genannten Nachteile auftreten. Dabei ist es unerheblich, dass gegebenenfalls Umwelteinflüsse existieren, welche diese bekannten Abstandselemente zersetzen und/oder auflösen könnten, weil diese Umwelteinflüsse im Rahmen einer normalen Verwendung des Kraftfahrzeug-Rohbaus nicht auftreten.
-
Der Kraftfahrzeug-Rohbau ist lediglich ein Bespiel für eine Anwendung eines solchen Abstandselements. Es soll lediglich aufgezeigt werden, dass bekannte Materialien für solche Abstandselemente üblicherweise so gewählt sind, dass sie durch die im normalen Anwendungsfall auftretenden Umwelteinflüsse gerade nicht zerstört und/oder zersetzt werden. Im Gegensatz dazu wird hier ein Abstandselement vorgeschlagen, dessen Material gerade so gewählt ist, dass es durch die im normalen Gebrauch eines Gegenstands, für dessen Herstellung das Abstandselement vorgesehen ist, auftretenden Umwelteinflüsse zersetzt und/oder aufgelöst wird. Es kommt demnach letztlich darauf an, für den konkreten Anwendungsfall ein geeignetes Material auszuwählen, welches das Abstandselement dann umfasst. Dies wiederum hängt von den konkreten Bedingungen ab, unter denen ein Gegenstand verwendet wird, der mithilfe des Abstandselements hergestellt wird.
-
Bevorzugt wird auch, dass nur bestimmte Teile des Abstandselements aus einem Material bestehen, das durch Umwelteinflüsse zersetzbar und/oder auflösbar ist. Beispielsweise kann dies mindestens ein äußerer Bereich des Abstandselements sein, sodass dieses durch Zersetzung und/oder Auflösung dieses Bereichs bezüglich einer Dimension schrumpft, welche für einen sicheren Halt des Abstandselements zwischen den durch es beabstandeten Bauteilen bestimmend ist. Wird demnach der mindestens eine Bereich zersetzt und/oder aufgelöst, hält das Abstandselement nicht mehr zwischen den Bauteilen und fällt aus seiner vorherbestimmten Position heraus. Auch in diesem Fall wird es zwischen den Bauteilen entfernt, sodass hier kein Oberflächenbeschädigungsrisiko oder Korrosionsrisiko mehr gegeben ist. Demnach zeigt sich, dass es nicht zwingend erforderlich ist, dass sich das Abstandselement vollständig auflöst und/oder zersetzt.
-
Gleichwohl wird ein Abstandselement bevorzugt, welches vollständig aus dem entsprechenden Material besteht, sodass es auch vollständig aufgelöst und/oder zersetzt wird. Dies ist vorteilhaft, weil keine Reste des Abstandselements zurückbleiben, die ansonsten an undefinierten Stellen innerhalb des Gegenstands, welcher das Abstandselement umfasst, verbleiben oder undefiniert in die Umwelt gelangen würden.
-
Dabei betrifft der Begriff des „Auflösens” in Zusammenhang mit der Erfindung auch ein Schmelzen des Materials. Es ist also möglich, dass das Abstandselement zumindest bereichsweise geschmolzen wird, wenn eine Temperatur auftritt, die größer ist als ein Schmelzpunkt des gewählten Materials. In diesem Fall fließt das Abstandselement aus seinem Anordnungsbereich heraus, oder es reduziert sich zumindest bezüglich seiner Abmessungen soweit, dass es aus dem Anordnungsbereich herausfällt.
-
Wesentlich ist also, dass das Abstandselement aufgrund von Umwelteinflüssen aus seinem Anordnungsbereich entfernbar ist. Welcher Mechanismus der Entfernung des Abstandselements zugrunde liegt, ist dagegen nachrangig. Dementsprechend umfasst das Begriffspaar „zersetzbar und/oder auflösbar” alle Mechanismen, die letztlich dazu führen, dass das Abstandselement aufgrund von Umwelteinflüssen aus seinem Anordnungsbereich verschwindet.
-
Es wird ein Abstandselement bevorzugt, das sich dadurch auszeichnet, dass das Material durch Wärme, Strahlung, Feuchtigkeit oder Nässe, Bakterien und/oder Chemikalien zersetzbar und/oder auflösbar ist.
-
Ist das Material beispielsweise durch Wärme zersetzbar und/oder auflösbar, wird es vorzugsweise so gewählt, dass es sich bei Temperaturen zersetzt oder aufgelöst wird, die während einer üblichen Verwendung des Gegenstands, welcher das Abstandselement umfasst, auftreten. Gleiches gilt für eine das Material zersetzende und/oder auflösende Strahlungsart und/oder Strahlungsintensität.
-
Feuchtigkeit oder Nässe tritt beispielsweise auf, wenn eine Kraftfahrzeug-Rohbaustruktur insbesondere für eine Dichtheitsprüfung nach der Montage beregnet wird. Das Material des Abstandselements wird in diesem Anwendungsfall beispielsweise so ausgewählt, dass die bei der Beregnung auftretende Feuchtigkeitsmenge ausreicht, um das Abstandselement vollständig zu zersetzen.
-
Bei einer Anwendung des Gegenstands, der das Abstandselement umfasst, in einem Bereich, in dem Bakterien und/oder Chemikalien vorhanden sind, wird das Material bevorzugt so gewählt, dass es gerade durch die hier auftretenden Bakterien und/oder Chemikalien in der konkret vorliegenden Flächendichte und/oder Konzentration zersetzbar und/oder auflösbar ist.
-
Es wird ein Abstandselement bevorzugt, das sich dadurch auszeichnet, dass das Material ausgewählt ist aus einer Gruppe bestehend aus Papier, Pappe, Karton, einem Stärkeblend, einem Wachs, und einem Biokunststoff. Ein Biokunststoff ist ein biologisch abbaubarer Kunststoff, beispielsweise ein Zelluloseprodukt, ein Polylactid beziehungsweise eine Polymilchsäure oder eine Hartgelatine. Die hier genannten Materialien sind alle unter bestimmten Bedingungen durch Wärme, Strahlung, Feuchtigkeit oder Nässe, Bakterien und/oder Chemikalien zersetzbar und/oder auflösbar beziehungsweise schmelzbar. Sie werden für das Abstandselement so ausgewählt, dass sie zu den konkret vorliegenden Umgebungs- und/oder Verwendungsbedingungen des Gegenstands, der das Abstandselement umfasst, in dem Sinne passen, dass das Abstandselement tatsächlich innerhalb einer vorherbestimmten Zeit aufgelöst und/oder zersetzt wird.
-
Dabei ist es möglich, dass das Abstandselement mehr als ein Material umfasst und/oder aus mehr als einem Material besteht. Insbesondere können verschiedene Materialien kombiniert werden, um ein bestimmtes Abbauprofil des Abstandselements mit der Zeit einzustellen.
-
Die Aufgabe wird auch gelöst, indem ein Verfahren zum relativen Ausrichten zweier Bauteile zueinander und Montieren derselben aneinander mit den Schritten des Anspruchs 5 geschaffen wird. Das Verfahren bedient sich eines Abstandselements nach einem der zuvor beschriebenen Ausführungsbeispiele und umfasst folgende Schritte: Eine erste Fläche eines ersten Bauteils wird an einer Anlagefläche des Abstandselements angelegt. Eine zweite Fläche eines zweiten Bauteils wird an der zweiten Anlagefläche des Abstandselements angelegt. Das erste und das zweite Bauteil werden aneinander montiert. Danach wird das Abstandselement in seiner Position relativ zu dem ersten und dem zweiten Bauteil belassen, also nicht entfernt. Hierdurch wird zugelassen, dass sich das Material des Abstandselements durch in dem Befestigungsbereich der Bauteile übliche Umwelteinflüsse zersetzt und/oder auflöst, wobei entscheidend ist, dass das Material in Hinblick auf die in dem Befestigungsbereich üblichen Umwelteinflüsse so ausgewählt wird, dass es durch diese zersetzbar und/oder auflösbar ist. Es zeigt sich, dass im Rahmen des Verfahrens ein Montageschritt, nämlich das Entfernen des Abstandselements zwischen den Bauteilen, eingespart werden kann, was Montagezeiten und Montagekosten reduziert. Zudem besteht durch das zunächst zwischen den Bauteilen verbleibende, sich dann jedoch zersetzende und/oder auflösende Abstandselement kein Risiko mehr, dass diesem zugewandte Oberflächen durch Scheuern beschädigt und/oder korrodiert werden.
-
Besonders bevorzugt wird das Material des Abstandselements so ausgewählt, dass es im Rahmen der Beregnung eines Fahrzeug-Rohbaus nach der Montage desselben für eine Dichtheitsprüfung zersetzt und/oder aufgelöst wird.
-
Im Übrigen werden die in Zusammenhang mit dem Abstandselement angesprochenen Vorrichtungsmerkmale auch als Verfahrensmerkmale bevorzugt, indem ein entsprechend ausgebildetes Abstandselement im Rahmen des Verfahrens verwendet wird, und/oder indem entsprechende Materialien für das Abstandselement ausgewählt werden.
-
Die Erfindung wird im Folgenden anhand der Zeichnung näher erläutert. Dabei zeigen:
-
1 eine schematische Darstellung eines Abstandselements sowie eines ersten Verfahrensschritts, und
-
2 eine schematische Darstellung des Abstandselements gemäß 1 sowie eines zweiten Verfahrensschritts.
-
1 zeigt in schematischer Darstellung ein Abstandselement 1 mit einer ersten Anlagefläche 3 und einer zweiten Anlagefläche 5. An der ersten Anlagefläche 3 wird eine ersten Fläche 7 eines ersten Bauteils 9 angelegt, und ein zweites Bauteil 11 wird relativ zu dem ersten Bauteil 9 ausgerichtet, indem eine zweite Fläche 13 des Bauteils 11 an der zweiten Anlagefläche 5 angelegt wird.
-
Bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel zeigt sich noch, dass das Abstandselement 1 zusätzlich mit einer dritten Anlagefläche 15 an einer dritten Fläche 17 des ersten Bauteils 9 angelegt ist, wobei die dritte Fläche 17 hier senkrecht zu der ersten Fläche 7 orientiert ist. Damit ist die Lage des Abstandselements 1 zumindest in zwei Richtungen eindeutig festgelegt.
-
2 zeigt die relativ zueinander mithilfe des Abstandselements 1 ausgerichteten Bauteile 9, 11. Gleiche und funktionsgleiche Elemente sind mit gleichen Bezugszeichen versehen, sodass insofern auf die vorangegangene Beschreibung verwiesen wird. In dem in 2 dargestellten Zustand werden die Bauteile 9, 11 aneinander montiert. Bei einer bekannten, herkömmlichen Verwendung eines Abstandselements 1 wird dieses nach einer Montage der Bauteile 9, 11 aneinander entfernt. Dieses umfasst nämlich ein Material, welches sich im weiteren Verlauf der Verwendung des Zusammenbaus der Bauteile 9, 11 nicht zersetzt und/oder auflöst, sodass die Bauteile 9, 11 an dem Abstandselement 1 scheuern, wenn das Abstandselement 1 nicht entfernt wird, was eine Gefahr einer Oberflächenbeschädigung beziehungsweise Korrosion im Berührungsbereich der Bauteile 9, 11 mit dem Abstandselement 1 mit sich bringt.
-
Bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel umfasst das Abstandselement 1 dagegen zumindest bereichsweise ein Material, das durch im Bereich seiner Anordnung an den Bauteilen 9, 11 übliche Umwelteinflüsse zersetzbar und/oder auflösbar ist.
-
Dabei können dies Einflüsse sein, die im Verlauf der weiteren Fertigung eines Gegenstands, der die Bauteile 9, 11 umfasst, vorliegen, beispielsweise eine Beregnung eines Kraftfahrzeug-Rohbaus, oder auch eine Aushärtung von Klebstoff in einem Ofen, sodass erhöhte Temperaturen auftreten. Auch eine Bestrahlung und/oder eine Chemikalienbehandlung sind möglich. Außerdem ist es möglich, dass der Gegenstand in einer Umgebung eingesetzt wird, welche bestimmte Bakterien ausweist, die das Material des Abstandselements 1 zersetzen und/oder auflösen können. Besonders in einem solchen Fall wird als Material für das Abstandselement 1 ein kompostierbarer Stoff, insbesondere ein kompostierbarer Biokunststoff bevorzugt.
-
Ein Papier, eine Pappe und/oder ein Karton sowie ein Stärkeblend können sich dagegen insbesondere durch die Einwirkung von Feuchtigkeit oder Nässe auflösen und/oder zersetzen.
-
Umfasst das Abstandselement 1 ein Wachs, ist dieses vorzugsweise so ausgewählt, dass es bei einer Temperatur, die während der weiteren Verwendung des Gegenstands auftritt, der die Bauteile 9, 11 aufweist, – beispielsweise entweder im Rahmen einer üblichen Endverwendung oder im Rahmen der weiteren Fertigung, zum Beispiel beim Aushärten eines Klebstoffs in einem Ofen – schmilzt.
-
Insgesamt zeigt sich, dass es durch die Verwendung des Abstandselements beziehungsweise durch den Einsatz des Verfahrens nicht nur möglich ist, eine Montagezeit und Montagekosten zu reduzieren, weil das Abstandselement 1 nicht mehr aus seiner Position zwischen den Bauteilen 9, 11 entfernt werden muss, sondern dass auch ein Risiko von Oberflächenbeschädigung und Korrosion im Berührungsbereich der Bauteile 9, 11 mit dem Abstandselement 1 minimiert beziehungsweise eliminiert wird. Dabei können für das Abstandselement 1 insbesondere nachwachsende Rohstoffe eingesetzt werden, was auch aus ökologischen Gründen vorteilhaft ist. Letztlich können insbesondere für Kraftfahrzeug-Rohbauten auch leichtere Bauteilgewichte eingesetzt werden, weil auf Befestigungsschienen oder andere Maßnahmen für eine relative Ausrichtung verzichtet werden kann.
