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TECHNISCHES GEBIET DER ERFINDUNG
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Die Erfindung bezieht sich auf ein einstückiges Kunststoffformteil mit einer in eine Schließstellung einschnappenden Klappe und den weiteren Merkmalen des Oberbegriffs des unabhängigen Patentanspruchs 1.
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Insbesondere ist das erfindungsgemäße Kunststoffformteil ein Teil eines Kraftfahrzeugs. Konkret kann es sich um ein im Motorraum eines Kraftfahrzeugs angeordnetes Bauteil handeln, wie beispielsweise eine Luftführung zu einem Luft-Wärme-Tauscher.
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Die Klappe des erfindungsgemäßen Kunststoffformteils dient zum Beispiel dazu, einen Zugang zu einem hinter dem Kunststoffformteil liegenden weiteren Bauteil zu ermöglichen. Dazu wird die Klappe aus ihrer Schließstellung geöffnet. Nach erfolgtem Zugriff auf das Bauteil wird die Klappe wieder in ihre Schließstellung gebracht.
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STAND DER TECHNIK
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Bei bekannten Kunststoffformteilen mit einer in eine Schließstellung einschnappenden Klappe schlägt die Klappe auf beiden Seiten eines Klappenscharniers in Schließrichtung um eine Scharnierachse des Klappenscharniers herum mit Anschlagflächen an Abstützflächen an. Zugleich greift die Klappe in seitlicher Richtung, d. h. parallel zu der Scharnierachse des Klappenscharniers mit gegenüber ihren Anschlagflächen vorspringenden und von der Scharnierachse weg langgestreckten Schnapphaken hinter sich ebenfalls von der Scharnierachse weg erstreckenden Abschlusskanten der Abstützfläche. Diese Schnapphaken weisen an ihren Stirnseiten Auslenkflächen auf, über die sie bei Kontakt mit den Abschlusskanten seitlich eingedrückt werden, bis sie hinter die Abschlusskanten einschnappen. Diese Auslenkflächen dienen auch dazu, dass die Klappe ihren Sitz zwischen den Abschlusskanten findet.
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Die Auslenkflächen der Schnapphaken der Klappen der bekannten Kunststoffformteile müssen vergleichsweise breit sein und entsprechend müssen die Schnapphaken vergleichsweise tief ausgebildet werden, um auch bei auftretenden Toleranzen, wie sie bei großen Kunststoffformteilen häufig unvermeidbar sind, die Klappe sicher in ihre Schließstellung zu führen. Gleichzeitig erweist es sich als schwierig, die Klappe einerseits möglichst spielfrei in ihrer Schließstellung zu halten und andererseits die Klappe dennoch aus ihrer Schließstellung heraus öffnen zu können, ohne ihre Schnapphaken zu beschädigen, so dass sie erneut in ihre Schließstellung einschnappen kann.
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AUFGABE DER ERFINDUNG
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein einstückiges Kunststoffformteil mit einer in eine Schließstellung einschnappenden Klappe und den weiteren Merkmalen des Oberbegriffs des unabhängigen Patentanspruchs 1 aufzuzeigen, bei dem die Klappe auch bei größeren auftretenden Toleranzen sicher in ihre Schließstellung geführt und spielfrei in ihrer Schließstellung gehalten wird und dennoch ein Öffnen der Klappe aus ihrer Schließstellung ohne Zerstörung ihrer Schnapphaken möglich ist.
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LÖSUNG
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Die Aufgabe der Erfindung wird durch ein Kunststoffformteil mit den Merkmalen des unabhängigen Patentanspruchs 1 gelöst. Bevorzugte Ausführungsbeispiele des erfindungsgemäßen Kunststoffformteils sind in den abhängigen Patentansprüchen definiert.
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BESCHREIBUNG DER ERFINDUNG
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Ein einstückiges Kunststoffformteil mit einer in eine Schließstellung einschnappenden Klappe, wobei die Klappe auf beiden Seiten eines Klappenscharniers in Schließrichtung mit Anschlagflächen an Abstützflächen anschlägt und parallel zu einer Scharnierachse des Klappenscharniers mit von der Scharnierachse weg langgestreckten Rückhalteflächen an von den Anschlagflächen vorspringenden Schnapphaken hinter sich von der Scharnierachse weg erstreckende Abschlusskanten der Abstützflächen greift, ist erfindungsgemäß dadurch gekennzeichnet, dass ein Abstand von Rändern der Rückhalteflächen parallel zu der Scharnierachse verglichen mit einem Abstand der Abschlusskanten parallel zu der Scharnierachse mit zunehmender Entfernung von der Scharnierachse abnimmt, während Abstände der Rückhalteflächen von den Anschlagflächen verglichen mit Abständen der Abschlusskanten von den Abstützflächen mit zunehmender Entfernung von der Scharnierachse zunehmen.
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Der erfindungsgemäße Verlauf der Ränder der Rückhalteflächen, mit denen die Schnapphaken in der Schließstellung der Klappe hinter den Abschlusskanten enden, führt beim Überführen der Klappe in ihre Schließstellung, wobei zunächst die näher an der Scharnierachse liegenden Bereiche der Schnapphaken zwischen die Abschlusskanten der Abstützflächen eingreifen, dass dieses Eingreifen durch den vergleichsweise geringen Abstand der Ränder der Rückhalteflächen in diesem Bereich erleichtert wird. Hieraus resultiert auch eine automatische Zentrierung der Klappe in Bezug auf die Abschlusskanten der angrenzenden Abstützflächen. Beim weiteren Schließen der Klappe treten die Schnapphaken immer weiter zwischen die Abschlusskanten ein, wobei sie von den Ränder der Rückhalteflächen seitlich zusammengedrückt werden, um die Abschlusskanten zu passieren. Spezieller Auslenkflächen an den Schnapphaken bedarf es hierzu nicht. Wenn die Schnapphaken in der Schließstellung der Klappe hinter die Abschlusskanten eingeschnappt sind, liegen die Rückhalteflächen in ihren der Scharnierachse am nächsten kommenden Bereichen am dichtesten und vorzugsweise unter Aufbringung einer Vorspannkraft an den Abschlusskanten an. Hier hintergreifen die Rückhalteflächen mit ihren Rändern die Abschlusskanten zwar nur wenig. Dennoch besteht keine Gefahr, dass sich die Klappe ungewollt aus ihrer Schließstellung öffnet, weil dem der größere Hintergriff der Ränder der Rückhalteflächen in den weiter von der Scharnierachse entfernten Bereichen der Schnapphaken entgegensteht. Aufgrund des geringeren Abstands der Rückhalteflächen Von den Anschlagflächen in den der Scharnierachse nahen Bereichen der Schnapphaken ist die Steifigkeit der Schnapphaken hier gegenüber den weiter von der Scharnierachse entfernten Bereichen erhöht. In der Folge wird die Klappe mit einer ausreichend hohen Haltekraft in ihrer Schließstellung gehalten. Dennoch kann beim Überwinden dieser Haltekraft die Klappe ohne Zerstörung ihrer Schnapphaken geöffnet und dann auch wieder geschlossen werden. Zwar ist die Klappe des erfindungsgemäßen Kunststoffformteils nicht für ein häufiges Öffnen und Schließen vorgesehen. Sie gestattet jedoch einige Öffnungs- und Schließvorgänge, ohne an ihren Schnapphaken Schaden zu nehmen.
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Insgesamt betrachtet erscheint die Ausgestaltung der Schnapphaken der Klappe des erfindungsgemäßen Kunststoffformteils ungewöhnlich, weil deren Rückhalteflächen dort, wo die Ränder der Rückhalteflächen am weitesten hinter die angrenzenden Abschlusskanten greifen, die Rückhalteflächen an den Abschlusskanten gar nicht anliegen, während dort, wo diese Anlage gegeben ist, nur ein kleiner Hintergriff vorliegt. Dennoch haben die Rückhalteflächen der Schnapphaken der Klappe des erfindungsgemäßen Kunststoffformteils über ihre gesamte Erstreckung von der Scharnierachse weg eine Funktion. Zudem mag die Ausgestaltung der Schnapphaken zwar ungewöhnlich erscheinen, sie sorgt aber für eine einfache Herstellbarkeit des erfindungsgemäßen Kunststoffformteils. Insbesondere kommen die Schnapphaken ohne jegliche zusätzliche Auslenkflächen an ihrer Stirnseite aus.
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Wie oben definiert kommt es nicht darauf an, dass der Abstand der Ränder der Rückhalteflächen parallel zu der Scharnierachse abnimmt, sondern dass dieser Abstand verglichen mit dem Abstand der Abschlusskanten parallel zu der Scharnierachse abnimmt. Ebenso ist es nicht entscheidend, dass die Abstände der Rückhalteflächen von den Anschlagflächen von der Scharnierachse weg zunehmen, sondern dass sie dies in dieser Richtung verglichen mit den Abständen der Abschlusskanten von den Abstützflächen tun. D. h., der genaue Verlauf der Rückhalteflächen und ihrer Ränder ist auf den Verlauf der Abschlusskanten abzustimmen. Solange die Abschlusskanten jedoch parallel zueinander verlaufen, verlaufen die Ränder der Rückhalteflächen in V-Form von der Scharnierachse weg.
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Die Schnapphaken können bei dem neuen Kunststoffformteil im Querschnitt einfach umgekehrt L-förmig sein, da sie, wie bereits angemerkt, keine Auslenkflächen an ihrer Stirnseite aufweisen müssen. Dabei kann die Breite des freien Schenkels der L-förmigen Schnapphaken von der Scharnierachse weg zunehmen. Dann können die an die Anschlagflächen angesetzten Schenkel zwar mit zunehmendem Abstand von der Scharnierachse weg länger werden, aber in einem konstanten Abstand zu den Abschlusskanten der Abstützflächen verlaufen.
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Die Schnapphaken können eine konstante Wandstärke aufweise und sind dann dennoch aufgrund ihrer Ausgestaltung nahe der Scharnierachse bezüglich der Ränder ihrer Rückhalteflächen verformungssteifer als weiter davon entfernt.
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Das Klappenscharnier der Klappe des erfindungsgemäßen Kunststoffformteils kann mehrere Sollbiegelinien aufweisen, d. h. es muss nicht als Filmscharnier mit einer einzigen Sollbiegelinie ausgebildet sein. Alle Sollbiegelinien verlaufen dabei typischerweise parallel zu der Scharnierachse, obwohl auch kleinere Winkel zwischen den Sollbiegelinien möglich sind. Die Sich durch die Mehrzahl der Sollbiegestellen ergebende Weichheit der Führung der Klappe bei Ihrer Schließbewegung um die Scharnierachse wird durch die Ausrichtfunktion ihrer Schnapphaken gegenüber den Abschlusskanten der angrenzenden Abstützflächen kompensiert.
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Besonders vorteilhaft ist es ist für ein leichtes Einfädeln der Schnapphaken der Klappe des erfindungsgemäßen Kunststoffformteils zwischen die Abschlusskanten der angrenzenden Abstützflächen, wenn diese Abschlusskanten zur Schließrichtung geneigt verlaufen und so einen Trichter für die Ränder der Rückhalteflächen der Schnapphaken ausbilden. Dies impliziert, dass die Abschlusskanten nicht direkt durch die in Richtung zu den Schnapphaken der Klappe hin endenden Abstützflächen ausgebildet sind, sondern gegenüber den Abstützflächen abgewinkelt sind.
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Wie bereits angesprochen wurde, ist die Klappe des erfindungsgemäßen Kunststoffformteils aus ihrer Schließstellung heraus wieder zerstörungsfrei öffenbar.
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In einem konkreten Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen Kunststoffformteils bilden die Klappe und in deren Schließstellung seitlich angrenzende Bereiche des Kunststoffformteils Luftführungsflächen aus. Dabei kann das Kunststoffformteil zum Einbau im Motorraum eines Kraftfahrzeugs vorgesehen sein. Insbesondere kann hinter der Klappe ein austauschbares oder eine erst nach dem Kunststoffteil zu montierendes Bauteil in dem Motorraum angeordnet sein, das durch die geöffnete Klappe hindurch zugänglich ist. Hinter der Klappe können auch andere Teile angeordnet sein, auf die ein gelegentlicher Zugriff erforderlich ist.
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Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung ergeben sich aus den Patentansprüchen, der Beschreibung und den Zeichnungen. Die in der Beschreibungseinleitung genannten Vorteile von Merkmalen und von Kombinationen mehrerer Merkmale sind lediglich beispielhaft und können alternativ oder kumulativ zur Wirkung kommen, ohne dass die Vorteile zwingend von erfindungsgemäßen Ausführungsformen erzielt werden müssen. Ohne dass hierdurch der Gegenstand der beigefügten Patentansprüche verändert wird, gilt hinsichtlich des Offenbarungsgehalts der ursprünglichen Anmeldungsunterlagen und des Patents Folgendes: weitere Merkmale sind den Zeichnungen – insbesondere den dargestellten Geometrien und den relativen Abmessungen mehrerer Bauteile zueinander sowie deren relativer Anordnung und
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Wirkverbindung – zu entnehmen. Die Kombination von Merkmalen unterschiedlicher Ausführungsformen der Erfindung oder von Merkmalen unterschiedlicher Patentansprüche ist ebenfalls abweichend von den gewählten Rückbeziehungen der Patentansprüche möglich und wird hiermit angeregt. Dies betrifft auch solche Merkmale, die in separaten Zeichnungen dargestellt sind oder bei deren Beschreibung genannt werden. Diese Merkmale können auch mit Merkmalen unterschiedlicher Patentansprüche kombiniert werden. Ebenso können in den Patentansprüchen aufgeführte Merkmale für weitere Ausführungsformen der Erfindung entfallen.
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KURZBESCHREIBUNG DER FIGUREN
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Die Erfindung wird im Folgenden anhand eines Ausführungsbeispiels unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen näher erläutert und beschrieben.
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1 ist eine Rückansicht eines einstückigen Kunststoffformteils mit einer Klappe.
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2 ist ein Querschnitt längs der Schnittlinie D-D in 1 mit der in 1 durch Pfeile angedeuteten Blickrichtung.
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3 ist ein Querschnitt längs der Schnittlinie E-E in 1 mit der in 1 durch Pfeile angedeuteten Blickrichtung; und
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4 ist ein Querschnitt längs der Schnittlinie F-F in 1 mit der in 1 durch Pfeile angedeuteten Blickrichtung.
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FIGURENBESCHREIBUNG
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Das in 1 ausschnittsweise gezeigte einstückige Kunststoffformteil 1 umfasst eine Klappe 2, die über ein Klappenscharnier 3 dauerhaft mit dem Rest des Kunststoffformteils 1 verbunden ist. Im Bereich des Scharniers 3 sind mehrere parallel zueinander verlaufende Sollbiegelinien 4 an dem Kunststoffformteil 1 ausgebildet, die zusammen eine Scharnierachse 5 des Klappenscharniers 3 definieren. In 1 ist die Klappe 2 in einer Schließstellung gezeigt, in die sie gegenüber dem Rest des Kunststoffformteils 1 einschnappbar ist. Hergestellt wird die Klappe 2 jedoch in einer von der Schließstellung gemäß 1 abweichenden Offenstellung. Dies kann zur Folge haben, dass die Klappe 2 aus ihrer Schließstellung gemäß 1 heraus in gewissem Umfang in Richtung ihrer ursprünglichen Offenstellung durch eine Rückstellkraft des Klappenscharniers 3 beaufschlagt ist. Diese Rückstellkraft ist aber in der Regel nur gering und für die Funktion des erfindungsgemäßen Kunststoffformteils 1 nicht von wesentlicher Bedeutung. In ihrer Schließstellung schlägt die Klappe 2 mit Anschlagflächen 6 an Abstützflächen 7 der angrenzenden Bereiche des restlichen Kunststoffformteils 1 an. Gleichzeitig greifen von den Anschlagflächen 6 abstehende Schnapphaken 8 hinter Abschlusskanten 9 der Abstützflächen 7. Dabei weisen die Schnapphaken 8 eine Variation ihres Griffs hinter die Abschlusskanten 9 mit zunehmendem Abstand von dem Klappenscharnier 3 auf, die in den 2 bis 4 dokumentiert ist.
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Die in den 2 bis 4 gezeigten Querschnitte entlang der Schnittlinien D-D, E-E und F-F in 1 entsprechen einem zunehmenden Abstand des einen wiedergegebenen Schnapphakens 8 von der Scharnierachse 5 des Klappenscharniers 3 gemäß 1. Nahe dem Klappenscharnier hintergreift ein Rand 10 einer Rückhaltefläche 11 des Schnapphakens 8 die Abschlusskante 9 der angrenzenden Abstützfläche 7 nur wenig. Dafür ist ein Abstand der Rückfläche 11 von der Anschlagfläche 6 vergleichsweise klein. Entsprechend liegt der Schnapphaken in dem Querschnitt gemäß 2 mit seiner Rückhaltefläche 11 direkt an der Abschlusskante 9 an. In mittlerem Abstand des Schnapphakens 8 von dem Klappenscharnier gemäß 3 ist der Griff der Rückhaltefläche 11 mit ihrem Rand 10 hinter die Abschlusskante 9 zwar größer als in 2, dafür ist auch der Abstand der Rückhaltefläche 11 von der Anschlagfläche 6 größer, sodass sich bereits ein Abstand zwischen der Abschlusskante 9 und der Außenkante 10 ausbildet. Diese Tendenz ist in 4 fortgeführt. D. h., der Hintergriff des Rands 10 der Rückhaltefläche 11 hinter die Abschlusskante 9 ist noch größer. Ebenso ist der Abstand zwischen der Abschlusskante 9 und der Rückhaltefläche 11 weiter vergrößert.
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Beim Schließen der Klappe 2 um die Scharnierachse 5 des Klappenscharniers 3 gemäß 1 treffen die Schnapphaken 8 zunächst mit ihren der Scharnierachse 5 am nächsten liegenden Bereichen, wie sie 2 entsprechen, auf die Abschlusskanten 9 auftreffen. Allein durch die Neigung der gegenüber den Abstützflächen 7 abgewinkelten Abschlusskanten 9 wird dabei erreicht, dass die Klappe 2 mit ihren Schnapphaken 8 problemlos zwischen die Abschlusskanten 9 geführt wird und dadurch die Schnapphaken 8 gegenüber den Abschlusskanten 9 ausgerichtet werden. Beim weiteren Schließen der Klappe 2 bis zum Anschlagen ihrer Anschlagflächen 6 an die Abstützflächen 7 treten die Schnapphaken 8 auch in den weiter von dem Klappenscharnier 3 gemäß 1 entfernten Bereichen, die den 3 und 4 entsprechen, zwischen und letztlich hinter die Abschlusskanten 9. Dabei werden die Schnapphaken 8 zunächst zunehmend nach innen elastisch eingebogen, bis sie hinter die Abschlusskanten 9 zurückschnappen. In der erreichten Schließstellung der Klappe 2 wird diese von den nahe der Scharnierachse 3 gemäß 1 liegenden Bereichen der Schnapphaken 8 gemäß 2 gehalten, wobei die Ränder 10 unter Vorspannung an den Abschlusskanten 9 anliegen können. Dass die Klappe 2 auch bei größeren auftretenden Kräften in Öffnungsrichtung in ihrer Schließstellung gehalten wird, sichern die weiter weg von dem Klappenscharnier 3 gemäß 1 liegenden Bereiche der Schnapphaken, die den 3 und 4 entsprechen, mit dem hier größeren Hintergriff der Rückhalteflächen 11 hinter die Abschlusskanten 9 ab.
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Gleichzeitig kann die Klappe jedoch unter Überwindung einer zum erneuten Verformen der Schnapphaken 8 ausreichenden Kraft aus ihrer Schließstellung gemäß 1 heraus zerstörungsfrei geöffnet werden, um beispielsweise Zugang zu einem hinter der Klappe 2 liegenden Bauteil zu gewähren. Anschließend kann die Klappe 2 erneut geschlossen werden, wobei die Schnapphaken 8 wieder hinter die Abschlusskanten 9 der Abstützflächen 7 einschnappen.
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In einem konkreten Ausführungsbeispiel bildet die Klappe 2 zusammen mit den angrenzenden Bereichen des Kunststoffformteils Luftführungsflächen 12 aus, die beispielsweise in einem Motorraum eines Kraftfahrzeug Luft zu einem Luft-Wärme-Tauscher führen.
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Bezugszeichenliste
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- 1
- Kunststoffformteil
- 2
- Klappe
- 3
- Klappenscharnier
- 4
- Sollbiegelinie
- 5
- Scharnierachse
- 6
- Anschlagfläche
- 7
- Abstützfläche
- 8
- Schnapphaken
- 9
- Abschlusskante
- 10
- Rand
- 11
- Rückhaltefläche
- 12
- Luftführungsfläche
