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Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Befestigung eines Aufsatzteils an einem Karosserieanbauteil. Bei dem Karosserieanbauteil handelt es sich insbesondere um einen Stoßfänger bzw. eine Stoßfängervorrichtung.
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Die Erfindung betrifft ferner eine neuartige Schraubplatte zur Befestigung eines Aufsatzteils an einem Karosserieanbauteil.
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Für Karosserieanbauteile im Fahrzeugbau, wie bspw. Stoßfänger, können unterschiedliche Ausstattungsvarianten und -optionen mit Hilfe von so genannten Designelementen bzw. Designanbauteilen, die als Aufsatzteile ausgebildet sind, realisiert werden. Die Aufsatzteile können nach Bedarf vor dem Verbau des Karosserieanbauteils am betreffenden Karosserieanbauteil, bspw. einem zum Fahrzeugtyp gehörenden Standard-Stoßfänger, befestigt werden. Die Befestigung geht bisweilen mit einem großen Aufwand einher, da im Karosserieanbauteil Befestigungslöcher gebohrt, gefräst oder gestanzt werden müssen und/oder das Aufsatzteil mit dem Karosserieanbauteil aufwändig verschweißt oder verklebt werden muss. Dies führt zu langen Fertigungs- und Standzeiten und erfordert die Bereithaltung entsprechender Anlagen und Vorrichtungen (bspw. Stanzanlage und/oder Ultraschall-Schweißanlage).
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Die Erfindung soll Möglichkeiten aufzeigen, wie die Befestigung von Aufsatzteilen an Karosserieanbauteilen vereinfacht werden kann.
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Dies gelingt mit einem erfindungsgemäßen Verfahren entsprechend den Merkmalen des Patentanspruchs 1. Mit einem nebengeordneten Patentanspruch erstreckt sich die Erfindung auch auf eine neuartige Schraubplatte zur Befestigung eines Aufsatzteils an einem Karosserieanbauteil. Bevorzugte Weiterbildungen und Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich analog für beide Erfindungsgegenstände sowohl aus den abhängigen Patentansprüchen als auch aus den nachfolgendenden Erläuterungen.
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Das erfindungsgemäße Verfahren zur Befestigung eines Aufsatzteils an einem Karosserieanbauteil weist folgende Schritte auf:
- - Anlegen des Aufsatzteils, wozu dieses auf der Sichtseite von außen auf das Karosserieanbauteil aufgesetzt wird, wobei das Karosserieanbauteil gegebenenfalls einen entsprechend ausgebildeten Aufnahmebereich für das Aufsatzteil aufweist, der eine formschlüssige Ausrichtung des Aufsatzteils ermöglicht; und
- - Festschrauben des Aufsatzteils (am Karosserieanbauteil), wozu von der Rückseite des Karosserieanbauteils wenigstens eine Bohrschraube ohne Vorlochen durch das Karosserieanbauteil hindurch in das Aufsatzteil eingeschraubt wird.
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Mit dem erfindungsgemäßen Verfahren wird sozusagen ein Zusammenbauteil (ZB-Teil) hergestellt, das ein Karosserieanbauteil, wie insbesondere ein Stoßfänger, und wenigstens ein daran befestigtes Aufsatzteil, wie insbesondere ein Designelement, aufweist.
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Die erfindungsgemäße Befestigung des Aufsatzteils erfolgt durch ein vorlochfreies Direktverschrauben mittels wenigstens einer Bohrschraube (womit eine selbstbohrende Schraube gemeint ist), so dass vorausgehend keine Befestigungslöcher oder dergleichen gebohrt, gefräst oder gestanzt werden müssen. Fertigungszeiten werden reduziert und Kosten eingespart. Die Verschraubung erfolgt rückseitig und ist von außen, d. h. von der Sichtseite, unsichtbar. Da keine Verklebung und/oder Verschweißung erforderlich ist, kann das befestigte Aufsatzteil durch Lösen der wenigstens einen Bohrschraube wieder entfernt werden, was bspw. im Hinblick auf Reparaturen vorteilig ist. Der Entfall einer Verklebung ist zudem unter Umweltgesichtspunkten vorteilig.
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Erfindungsgemäß ist ferner vorgesehen, dass die Schraubposition für die Bohrschraube mit Hilfe einer Schraubplatte bestimmt wird, wobei die Schraubplatte (durch die Bohrschraube) festgeschraubt wird und als Unterlegscheibe für den Schraubenkopf der Bohrschraube fungiert. Eine solche Schraubplatte ist auch Gegenstand des nebengeordneten Patentanspruchs.
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Die Position und insbesondere auch räumliche Ausrichtung der Schraubplatte kann mit Hilfe eines Montage-Hilfswerkzeugs (Lehre) vorgegeben werden, wozu die Schraubplatte temporär am Hilfswerkzeug fixiert und das Hilfswerkzeug durch Einstecken in am Karosserieanbauteil vorhandene Positionieröffnungen (RPS-Löcher) gehalten und ausgerichtet wird. Besonders bevorzugt ist vorgesehen, dass das Hilfswerkzeug Zapfen oder dergleichen aufweist, die durch die Positionieröffnungen im Karosserieanbauteil hindurch in am Aufsatzteil vorhandene Positionieröffnungen (RPS-Löcher) eingreifen können, um das Aufsatzteil zum Karosserieanbauteil auszurichten.
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Das Aufsatzteil kann rückseitig an wenigstens einer Schraubstelle eine Schnappmutter aufweisen, in die die Bohrschraube bzw. deren Schaft eingreift. Ebenso kann das Aufsatzteil rückseitig an wenigstens einer Schraubstelle mit einem Schraubdom bzw. Einschraubstutzen ausgebildet sein, in den die Bohrschraube bzw. deren Schaft eingreift. Der Schraubdom kann mit Gewinde oder ohne Gewinde (d. h. gewindelos) ausgebildet sein.
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Für die Befestigung des Aufsatzteils am Karosserieanbauteil kann ferner doppelseitiges Klebeband verwendet werden, das auch der Abdichtung und/oder als Fugen- bzw. Spaltausgleich dienen kann.
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Die erfindungsgemäße Schraubplatte zur Befestigung eines Aufsatzteils an einem Karosserieanbauteil durch vorlochfreies Direktverschrauben mittels wenigstens einer Bohrschraube unter Anwendung eines erfindungsgemäßen Verfahrens, wobei mit Hilfe dieser Schraubplatte die Schraubposition für die Bohrschraube bestimmt und die Schraubplatte dann beim Einschrauben der Bohrschraube unter dem Schraubenkopf eingeklemmt wird und als Unterlegscheibe fungiert, weist einen, insbesondere als Steckabschnitt ausgebildeten, Verbindungsabschnitt zur temporären positions- und lagegenauen Fixierung an einem Hilfswerkzeug und eine Führungsbohrung für die Bohrschraube auf. Bevorzugt befindet sich die Führungsbohrung in einem Flächenabschnitt, der bezüglich des Schraubenkopfs der verwendeten Bohrschraube um ein Vielfaches flächengrößer ist. Der Verbindungs- bzw. Steckabschnitt kann eine Sollbruchstelle aufweisen, an der eine definierte Abtrennung von der Schraubplatte möglich ist.
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Bevorzugt ist die Schraubplatte als Verbundteil ausgebildet, welches ein Blechstück bzw. einen Blecheinleger und eine das Blechstück zumindest teilweise umgebende, insbesondere aus Kunststoff- oder Kunststoffverbundmaterial gebildete, Umspritzung aufweist, wodurch eine kostengünstige Bereitstellung belastungs- und formangepasster Schraubplatten ermöglicht wird. Die Schraubplatte kann mehrere formstabile Haken bzw. Krallen aufweisen, die sich beim Einschrauben der Bohrschraube in das Karosserieanbauteil eindrücken können.
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Die Erfindung wird nachfolgend beispielhaft und in nicht einschränkender Weise mit Bezug auf die Figuren näher erläutert. Die in den Figuren gezeigten und/oder nachfolgend erläuterten Merkmale können, auch losgelöst von konkreten Merkmalskombinationen, die Erfindung weiterbilden.
- 1 zeigt die Vorderansicht eines Stoßfängers.
- 2 zeigt in einer perspektivischen Rückansicht das Außenteil und Trägerteil eines am Stoßfänger der 1 zu befestigenden Aufsatzteils.
- 3 zeigt ausschnittsweise in einer perspektivischen Rückansicht die Befestigung des Aufsatzteils aus 2 am Stoßfänger der 1.
- 4 zeigt in einer perspektivischen Rück- und Vorderansicht eine gemäß 3 zur Befestigung des Aufsatzteils aus 2 am Stoßfänger der 1 verwendete Schraubplatte.
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1 zeigt ein Karosserieanbauteil für einen PKW in Gestalt eines hinteren Stoßfängers 100. Der Stoßfänger 100 ist aus einem Kunststoff- oder Kunststoffverbundmaterial gebildet. An den unteren Außenecken des Stoßfängers 100 werden Aufsatzteile 110 befestigt, die sowohl eine Designfunktion als auch technische Funktionen (bspw. Windabweisung) haben können. Dargestellt ist nur das linksseitige Aufsatzteil 110, wobei ein rechtsseitiges Aufsatzteil 110' im Wesentlichen spiegelsymmetrisch ausgebildet sein kann.
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Das Aufsatzteil 110 kann einstückig oder als mehrstückiges Zusammenbauteil ausgebildet sein. 2 zeigt das Außenteil bzw. die Außenschale 111 und das Innenteil bzw. Trägerteil 113 eines mehrstückig ausgebildeten Aufsatzteils 110. Das Außenteil 111 und das Trägerteil 113 sind Kunststoff-Spritzgussteile. In dem gezeigten Ausführungsbeispiel erfolgt die Verbindung der beiden Einzelteile durch korrespondierende Rastelemente 112 und 114. Mit 116 sind an das Trägerteil 113 geclipste Schnappmuttern bezeichnet, die der Befestigung des Aufsatzteils 110 dienen, wie nachfolgend erläutert. Anstelle solcher Schnappmuttern 116 können bspw. auch beim Spritzgießen angeformte Schraubdome 117 oder dergleichen vorgesehen sein (in der in 2 gezeigten Darstellung ist der Schraubdom 117 in Richtung der Außenschale 111 weisend angeordnet, so dass nur eine gewindelose Einschrauböffnung sichtbar ist). Die Anzahl und Anordnung von Schnappmuttern 116, Schraubdomen 117 und/oder dergleichen ergibt sich aus individuellen Anforderungen.
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Die Befestigung des Aufsatzteils 110 am Stoßfänger 100 erfolgt durch rückseitiges Festschrauben mittels wenigstens einer Bohrschraube 140. Die Verschraubung ist von der Sichtseite (gemäß 1) unsichtbar. Ein Verkleben oder Verschweißen ist nicht vorgesehen, kann aber gleichwohl als ergänzende Befestigungsmaßnahme (bspw. durch Verwendung eines Flüssigklebers) vorgesehen werden. 3 veranschaulicht die Vorgehensweise beim Befestigen des Aufsatzteils 110 am Stoßfänger 100.
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Das Aufsatzteil 110 wird von außen, d. h. von der in 1 gezeigten Sichtseite, auf den Stoßfänger 100 aufgesetzt, so dass die Rückseite des Aufsatzteils 110 am Stoßfänger 100 anliegt. Zur Abdichtung und/oder als Fugen- bzw. Spaltausgleich kann doppelseitiges Klebeband 150 verwendet werden. Auf der Rückseite des Stoßfängers 100 wird ein wiederverwendbares Hilfswerkzeug 200 positioniert. Das gezeigte Ausführungsbeispiel eines Hilfswerkzeugs 200 ist einfach und leicht aufgebaut und weist einen gebogenen Stab 210 mit mehreren daran angeordneten Zapfen 220 und wenigstens einem daran angeordneten Halter 230 für die temporäre Fixierung einer Schraubplatte 130 auf. Die Zapfen 220 des Hilfswerkzeugs 200 werden in erste Positionieröffnungen bzw. -bohrungen 105 (RPS-Löcher), die im Stoßfänger 100 ausgebildet sind, eingesteckt und greifen durch diese Positionieröffnungen 105 hindurch in zweite Positionieröffnungen bzw. -bohrungen 115 (RPS-Löcher), die im Aufsatzteil 110 ausgebildet sind (siehe 2), ein, wodurch das Hilfswerkzeug 200 gehalten, die Positionieröffnungen 105 und 115 in Überdeckung gebracht und das Aufsatzteil 110 zum Stoßfänger 100 ausgerichtet wird und auch ausgerichtet bleibt.
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Der Halter 230 des Hilfswerkzeugs 200 weist eine Zunge 236 auf, an der die Schraubplatte 130 mit definierter Position und Ausrichtung festgehalten werden kann (die Schraubplatte 130 wird nachfolgend mit Bezug auf 4 noch näher erläutert). Die Schraubplatte 130 weist eine in etwa flächenmittig angeordnete Führungsbohrung 132 auf, durch die hindurch eine Bohrschraube 140 ohne Vorbohren bzw. ohne Vorlochen positionsgenau gesetzt werden kann, wobei die Bohrschraube 140 bzw. deren Schraubenschaft mit exakter Schraubposition durch den Stoßfänger 100 hindurch in das Aufsatzteil 110 eingeschraubt wird und dabei sicher auf eine an der Schraub- bzw. Einschraubstelle A rückseitig am Aufsatzteil 110 angeordnete Schnappmutter 116 (oder einen Schraubdom 117 oder dergleichen) trifft. Die genaue Schraubposition bzw. Einschraubstelle A wird also mit Hilfe einer Schraubplatte 130 und eines Hilfswerkzeugs 200, das an Positionieröffnungen 105/115 (RPS-Löchern) ausgerichtet wird, ermittelt. Ein anschließendes Messen ist nicht erforderlich.
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Beim Einschrauben wird die Schraubplatte 130 zwischen dem Schraubenkopf 141 der Bohrschraube 140 und der Stoßfängerrückseite eingeklemmt und fungiert nun als Unterlegscheibe. Bezüglich der Schraubenkopffläche des Schraubenkopfs 141 der Bohrschraube 140 ist die Schraubplatte 130 um ein Vielfaches flächengrößer (bspw. um wenigstens das 5-fache und bevorzugt um wenigstens das 10-fache).
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Die Erfindung ermöglicht ein fehlerfreies Direktverschrauben ohne vorausgehende Fräs- und/oder Bohrarbeiten. Das Hilfswerkzeug 200 kann weitere Halter 230 aufweisen, mit denen an anderen Schraubpositionen bzw. -punkten weitere identisch oder auch verschieden ausgebildete Schraubplatten positionierbar sind (in dem gezeigten Ausführungsbeispiel sind an den Schraubstellen B und C noch weitere Schraubverbindungen vorgesehen).
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4 zeigt eine erfindungsgemäße Schraubplatte 130, die als Verbundteil ausgebildet ist und ein gestanztes und zum Zwecke der Formanpassung räumlich geformtes Blechstück 131 (insbesondere aus einem Stahlblech) und eine aus Kunststoffmaterial gebildete Umspritzung 135 aufweist. Zur Umspritzung 135 gehört ein angeformter Steckabschnitt 136, mit dem die Schraubplatte 130 auf die Zunge 236 eines Halters 230 aufgesteckt und durch den dabei entstehenden Formschluss ausgerichtet wird (siehe 3). Falls zur Befestigung eines Aufsatzteils 110 mehrere unterschiedlich ausgebildete Schraubplatten 130 vorgesehen sind (d. h. an den Schraubstellen A, B und/oder C werden unterschiedliche Schraubplatten 130 verwendet) können die Halter 230 bzw. deren Zungen 236 und die Steckabschnitte 136 der Schraubplatten 130 so ausgestaltet sein, dass nur bestimmte Steckpaarungen möglich sind.
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Der Steckabschnitt 136 weist eine Sollbruchstelle 137 auf, an der dieser nach dem Einschrauben der Bohrschraube 140 und Abnehmen des Hilfswerkzeugs 200 abgetrennt werden kann. Die Führungsbohrung 132 für die Bohrschraube 140 ist in etwa flächenmittig des rechteckigen Plattenumrisses angeordnet (die äußeren Längenabmessungen der Platte betragen bspw. 25 mm bis 35 mm und 35 mm bis 45 mm) und ist auf der dem Stoßfänger 100 zugewandten Vorderseite trichterförmig ausgebildet, um in diesem eingeformten Trichter 133 den beim Einschrauben der Bohrschraube 140 entstehenden Auswurf aufnehmen zu können. Die Schraubplatte 130 weist ferner mehrere mittels Durchstanzung des Blechstücks 131 gebildete Haken bzw. Krallen 134 auf, die sich beim Einschrauben der Bohrschraube 140 in das Kunststoffmaterial des Stoßfängers 100 eindrücken und dadurch, auch bei veränderlichen Temperaturbedingungen, als permanente Verdrehsicherung und/oder Schraubenlössicherung fungieren.
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Bezugszeichenliste
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- 100
- Stoßfänger (Karosserieanbauteil)
- 105
- Positionieröffnung
- 110
- Aufsatzteil (Designelement)
- 111
- Außenteil
- 112
- Rastelement
- 113
- Trägerteil
- 115
- Positionieröffnung
- 116
- Schnappmutter
- 117
- Schraubdom
- 130
- Schraubplatte
- 131
- Blechstück
- 132
- Führungsbohrung, Schraubloch
- 133
- Trichter
- 134
- Kralle
- 135
- Umspritzung
- 136
- Steckabschnitt
- 137
- Sollbruchstelle
- 140
- Bohrschraube
- 141
- Schraubenkopf
- 150
- Doppelseitiges Klebeband
- 200
- Hilfswerkzeug
- 210
- Stab
- 220
- Zapfen
- 230
- Halter
- 236
- Zunge
- A
- Schraubstelle
- B
- Schraubstelle
- C
- Schraubstelle
