DE102016200408B4 - Verfahren zum Herstellen einer Bauteilverbindung - Google Patents

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Abstract

Verfahren zum Herstellen einer Bauteilverbindung mit folgenden Schritten:- Bereitstellen eines ersten Bauteils (1), von dem ein Verbindungselement (2) absteht, das mindestens eine Kugel (2a, 2b) aufweist oder das durch mindestens eine Kugel (2a, 2b) gebildet ist,- Herstellen eines zweiten Bauteils (3) aus einem Kunststoffmaterial, welches einen aus dem Kunststoffmaterial bestehenden Befestigungsabschnitt (3a) aufweist,dadurch gekennzeichnet, dass• in dem Befestigungsabschnitt (3a) eine schlitzartige Durchbrechung (4) oder eine Schwächung hergestellt wird, die mindestens zwei aufbiegbare Cliplaschen (5a - 5d) bildet,• der Befestigungsabschnitt (3a) auf das Verbindungselement (2) aufgedrückt wird, wodurch sich die Cliplaschen (5a - 5d) aufbiegen und mit dem Verbindungselement (2) verrasten,• die Durchbrechung oder Schwächung in der Art zweier oder mehrerer sich kreuzender Linien hergestellt wird und• als Verbindungselement (2) zwei unmittelbar miteinander verbundene Kugeln oder zwei unmittelbar miteinander verbundene kugelförmige Elemente verwendet werden.

Description

  • Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zum Herstellen einer Bauteilverbindung gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruches 1.
  • Ein derartiges Verfahren ist aus der EP 0388746 A1 bekannt.
  • Aus der WO 2012 031652 A1 ist eine Bauteilverbindung bekannt, bei der auf ein Stahlbauteil eine Kugel aufgeschweißt wird, welche als Verbindungselement zur Verbindung des Stahlbauteils mit einem weiteren Bauteil dient. Das weitere Bauteil kann z.B. ebenfalls ein Stahlblech sein, welches ein Durchgangsloch aufweist, von dessen Rand klemmkragenartige Elemente abstehen. Zum Verbinden der beiden Bauteile wird das weitere Bauteil auf die Kugel aufgedrückt, was dazu führt, dass die klemmkragenartigen Elemente elastisch klemmend an der Kugel anliegen und das weitere Bauteil an dem Stahlbauteil halten.
  • Zum technischen Hintergrund der Erfindung zählen die DE 19 79 418 U , US 2 275 900 A sowie die DE 10 2013 218 650 A1 .
  • Aufgabe der Erfindung ist es, ein Verfahren zu schaffen, mit dem in sehr einfacher Weise eine auf einer Kugelklemmverbindung bzw. einer Kugelclipverbindung basierende Bauteilverbindung hergestellt werden kann.
  • Diese Aufgabe wird durch die Merkmale des Patentanspruches 1 gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen der Erfindung sind den Unteransprüchen zu entnehmen.
  • Ausgangspunkt der Erfindung ist ein Verfahren zum Herstellen einer Bauteilverbindung, bei dem zunächst ein erstes Bauteil bereitgestellt wird, von dem ein Verbindungselement absteht, das mindestens eine Kugel aufweist oder das durch mindestens eine Kugel gebildet ist. Bei dem Verbindungselement kann es sich insbesondere um eine sogenannte Doppelkugel handeln, d. h. um zwei miteinander verbundene Kugeln, von denen eine untere der beiden Kugeln mit dem ersten Bauteil verbunden ist. Das Verbindungselement kann mit dem ersten Bauteil verschweißt sein oder in anderer Weise verbunden sein, z. B. über eine Nietverbindung, eine Lötverbindung, eine Klebeverbindung o ä.
  • Gemäß der Erfindung wird aus einem Kunststoffmaterial ein zweites Bauteil hergestellt, welches einen ebenfalls aus einem Kunststoffmaterial bzw. aus dem Kunststoffmaterial des zweiten Bauteils bestehenden Befestigungsabschnitt aufweist.
  • Der Befestigungsabschnitt kann somit insbesondere integraler Bestandteil des zweiten Bauteils sein. Der Befestigungsabschnitt kann insbesondere einstückig mit dem zweiten Bauteil verbunden bzw. Bestandteil desselben sein. Der Befestigungsabschnitt dient zusammen mit dem von dem ersten Bauteil abstehenden Verbindungselement der Verbindung des zweiten Bauteils mit dem ersten Bauteil.
  • Hierzu weist der Befestigungsabschnitt eine schlitzartige Durchbrechung oder eine Schwächung auf. Die schlitzartige Durchbrechung oder eine Schwächung kann nach dem Herstellen des zweiten Bauteils und des einstückig damit verbundenen Befestigungsabschnitts hergestellt werden. Die schlitzartige Durchbrechung bzw. die Schwächung bildet bzw. definiert mindestens zwei aufbiegbare Cliplaschen, die dazu vorgesehen sind, mit dem Verbindungselement verrastet zu werden.
  • Nach der Herstellung des zweiten Bauteils und des damit verbundenen Befestigungsabschnitts wird der Befestigungsabschnitt des zweiten Bauteils auf das mit dem ersten Bauteil verbundene Verbindungselement aufgedrückt. Durch das Aufdrücken biegen sich die Cliplaschen des Befestigungsabschnitts auf und verrasten mit dem Verbindungselement. Auf diese Weise kann in sehr einfacher Weise ein aus Kunststoff hergestelltes Bauteil mit einem anderen Bauteil, von dem ein durch mindestens eine Kugel gebildetes Verbindungselement absteht, durch Aufclipsen bzw. Verrasten verbunden werden.
  • Nach einer Weiterbildung der Erfindung werden im Bereich der Cliplaschen Schwächungen erzeugt, an denen bzw. um die die Cliplaschen beim Aufdrücken des Befestigungsabschnitts aufbiegen. Die Schwächungen haben also den Zweck, eine vordefinierte bzw. vordefinierbare Biegekontur zu erreichen. Eine derartige Schwächung kann z. B. durch eine punktartige Perforierung, eine Schwächung in der Art einer Schwächungslinie bzw. Einritzung o. ä. erreicht werden.
  • Sofern die Cliplaschen durch eine schlitzartige Durchbrechung definiert sind, kann die Durchbrechung vorteilhafterweise H-förmig hergestellt werden. Sofern die Cliplaschen durch eine Schwächung definiert sind, können die Schwächungslinien ebenfalls H-förmig angeordnet sein. Durch eine derartige H-Form werden zwei rechteckförmige Cliplaschen definiert.
  • Alternativ dazu kann die Durchbrechung oder Schwächung in der Art zweier oder mehrerer sich kreuzender Linien hergestellt werden, wodurch sich vier oder mehr als vier aufbiegbare Cliplasche definieren lassen.
  • Zur Herstellung des zweiten Bauteils und des damit verbundenen bzw. daran vorgesehenen Befestigungsabschnitts kann ein thermoplastisches Kunststoffmaterial verwendet werden. Im Betracht kommt insbesondere ein Polyamid- oder ein Polypropylenmaterial.
  • Nach einer Weiterbildung der Erfindung ist vorgesehen, dass das zweite Bauteil und/oder der Befestigungsabschnitt des zweiten Bauteils durch Blasformen oder durch Spritzgießen hergestellt wird. Beim Blasformen wird als Ausgangsmaterial ein hohler Kunststoffkörper, z. B. ein hohler Kunststoffschlauch, verwendet, der durch Aufblasen und gleichzeitiges Erhitzen in eine vorgegebene Bauteilform gepresst wird. Das Herstellen des zweiten Bauteils und des Befestigungsabschnitts kann in einem Arbeitsgang erfolgen. Alternativ dazu kann das Herstellen auch durch Spritzgießen erfolgen, wobei bekanntermaßen heißer, flüssiger Kunststoff in eine Form gespritzt wird.
  • Nach einer Weiterbildung der Erfindung wird der Befestigungsabschnitt als laschenartiges, von dem übrigen zweiten Bauteil abstehendes Element ausgebildet. Ein derartig geformter Befestigungsabschnitt ist somit vergleichbar mit einem „Flanschohr“.
  • Sofern die Cliplaschen durch eine schlitzartige Durchbrechung definiert sind, kann diese nach dem Herstellen des zweiten Bauteils durch Stanzen erfolgen. Prinzipiell könnte eine derartige Durchbrechung aber auch durch eine Schneidbearbeitung oder eine Laserbearbeitung erfolgen. Eine Schneidbearbeitung bzw. eine Laserbearbeitung kommt insbesondere in Betracht, wenn die Cliplaschen durch eine bloße Materialschwächung definiert sind. In diesem Fall kann der Befestigungsabschnitt durch eine Schneidbearbeitung und eine Laserbearbeitung o .ä. geschwächt werden.
  • Im Folgenden wird die Erfindung im Zusammenhang mit der Zeichnung näher erläutert. Es zeigen:
    • 1a, 1b ein erstes Ausführungsbeispiel mit H-förmigen Cliplaschen; und
    • 2a, - 2c ein Ausführungsbeispiel mit pyramidenstumpfartigen Befestigungslaschen.
  • 1a zeigt ein erstes Bauteil 1, von dem ein Verbindungselement 2, das durch zwei miteinander verbundene Kugeln 2a, 2b gebildet ist, absteht.
  • Die beiden Kugeln 2a, 2b können beispielsweise miteinander verschweißt sein. Die untere Kugel 2a der beiden Kugeln 2a, 2b kann auf eine Oberseite des ersten Bauteils 1 aufgeschweißt oder in anderer Weise damit verbunden sein. Auf das erste Bauteil 1 ist ein zweites Bauteil 3 aufgesetzt, das aus einem Kunststoffmaterial besteht. Von dem zweiten Bauteil 3 steht ein Befestigungsabschnitt 3a ab. Der Befestigungsabschnitt 3a ist einstückig mit dem zweiten Bauteil 3 verbunden. Das zweite Bauteil 3 einschließlich des Befestigungsabschnitts 3a kann z. B. durch Blasformen oder durch Spritzgießen aus einem Kunststoffmaterial hergestellt werden.
  • Wie am besten aus 1b ersichtlich ist, ist in dem Befestigungsabschnitt 3a eine H-förmige Durchbrechung 4 vorgesehen. Diese definiert zwei aufbiegbare Cliplaschen 5a, 5b, welche hier rechteckförmig gestaltet sind. Durch Aufdrücken des Befestigungsabschnitts 3a auf das Verbindungselement 2 werden die Cliplaschen 5a, 5b aufgebogen und verrasten mit dem Verbindungselement 2.
  • Wie aus 1a ersichtlich ist, sind nach dem Aufdrücken des Befestigungsabschnitts 3a die einander zugewandten freien Enden der Cliplaschen 5a, 5b in einem Bereich, der sich zwischen den beiden Kugeln 2a, 2b befindet, formschlüssig eingerastet. Die beiden freien Enden der Cliplaschen 5a, 5b liegen schräg von unten her an der Kugel 2b an, wodurch sich eine formschlüssige, selbsthemmende Verbindung zwischen den beiden Bauteilen 1, 3 ergibt. Wichtig ist, dass das Kunststoffmaterial, aus dem das zweite Bauteil 3 und/oder der einstückig damit verbundenen Befestigungsabschnitt aus einem hinreichend elastischen Kunststoffmaterial hergestellt wird, welches ein Aufbiegen der Cliplaschen 5a, 5b ermöglicht.
  • Wie bereits erwähnt, kann das zweite Bauteil 3 und die Befestigungslasche 3a in einem Arbeitsgang durch Blasformen oder durch Spritzgießen aus Kunststoff hergestellt werden. Die Durchbrechung 4 kann nach dem Herstellen der Befestigungslasche 3 hergestellt werden, z. B. durch Stanzen, Schneiden, eine Laserbearbeitung o. ä.
  • Prinzipiell könnte eine derartige Durchbrechung 4 aber auch direkt beim Herstellen des Befestigungsabschnitts im Blasformwerkzeug oder im Spritzgusswerkzeug erzeugt werden, z. B. durch in das Werkzeug integrierte Schieber o. ä.
  • Die 2a, 2b und 2c zeigen ein Ausführungsbeispiel, bei den in dem Befestigungsabschnitt 3a eine Durchbrechung in der Art zweiter sich rechtwinkelig kreuzender Linien hergestellt wird. Dadurch ergeben sich vier Cliplaschen, die im Wesentlichen pyramidenstumpfförmig aufeinander zulaufen, wenn der Befestigungsabschnitt auf ein Verbindungselement 2 aufgeclipst ist (vgl. 2b, 2c).

Claims (10)

  1. Verfahren zum Herstellen einer Bauteilverbindung mit folgenden Schritten: - Bereitstellen eines ersten Bauteils (1), von dem ein Verbindungselement (2) absteht, das mindestens eine Kugel (2a, 2b) aufweist oder das durch mindestens eine Kugel (2a, 2b) gebildet ist, - Herstellen eines zweiten Bauteils (3) aus einem Kunststoffmaterial, welches einen aus dem Kunststoffmaterial bestehenden Befestigungsabschnitt (3a) aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass • in dem Befestigungsabschnitt (3a) eine schlitzartige Durchbrechung (4) oder eine Schwächung hergestellt wird, die mindestens zwei aufbiegbare Cliplaschen (5a - 5d) bildet, • der Befestigungsabschnitt (3a) auf das Verbindungselement (2) aufgedrückt wird, wodurch sich die Cliplaschen (5a - 5d) aufbiegen und mit dem Verbindungselement (2) verrasten, • die Durchbrechung oder Schwächung in der Art zweier oder mehrerer sich kreuzender Linien hergestellt wird und • als Verbindungselement (2) zwei unmittelbar miteinander verbundene Kugeln oder zwei unmittelbar miteinander verbundene kugelförmige Elemente verwendet werden.
  2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass im Bereich der Cliplaschen (5a - 5d) Schwächungen, insbesondere Schwächungslinien, erzeugt werden, an denen bzw. um die die Cliplaschen (5a - 5d) beim Aufdrücken des Befestigungsabschnitts (3a) aufbiegen.
  3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Durchbrechung oder die Schwächung H-förmig hergestellt wird.
  4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass als Kunststoffmaterial ein thermoplastisches Material verwendet wird.
  5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass als Kunststoffmaterial ein Polyamid- oder Polypropylenmaterial verwendet wird.
  6. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass das zweite Bauteil (3) und/oder der Befestigungsabschnitt (3a) durch Blasformen oder durch Spritzgießen hergestellt wird.
  7. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass der Befestigungsabschnitt (3a) als laschenartiges, von dem übrigen zweiten Bauteil (3) abstehendes Element (3a) ausgebildet wird.
  8. Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Herstellen der schlitzartige Durchbrechung (4) durch Stanzen erfolgt.
  9. Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Herstellen der Schwächung oder der schlitzartigen Durchbrechung (4) durch Schneiden oder durch eine Laserbearbeitung erfolgt.
  10. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Cliplaschen (5a- 5d) in einem zwischen den Kugeln (2a, 2b) oder den kugelförmigen Elementen befindlichen Bereich mit dem Verbindungselement (2) verrasten.
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