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Die Erfindung betrifft einen Einfüllstopfen, insbesondere Einfüllventilstopfen, zum Einbringen eines Schaumes in einen Hohlraum einer Karosserie eines Fahrzeugs, insbesondere Kraftfahrzeugs, sowie ein Fahrzeug.
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Im Automobilbau ist es bekannt, in Hohlräume von Rohbaukarosserien verschiedene Arten von Schaum einzubringen. Hierbei wird die Art des Schaums je nach Anwendungszweck ausgewählt.
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Bei einer nicht unerheblichen Anzahl der verwendeten Schäume handelt es sich um 2K-Schäume (2-Komponenten-Schäume), welche über einen Zeitraum von zirka 10 bis 12 Sekunden reagieren, insbesondere expandieren. Mit anderen Worten stoppt die Expansion des Schaums erst nach zirka 10 bis 12 Sekunden. Problematisch an bisher bekannten Einfüllstopfen ist, dass diese einen Schaumaustritt nicht sicher verhindern können. Eine besondere Schwierigkeit bei der Entwicklung von Einfüllstopfen ist, dass diese Einfüllstopfen zusätzlich es ermöglichen müssen, dass mittels einer Eintragsvorrichtung ein Schaum durch den Einfüllstopfen in die Rohbaukarosserie des Fahrzeugs eingebracht werden kann. Somit müssen zwei eigentlich nicht miteinander vereinbare Eigenschaften in dem Einfüllstopfen verwirklicht werden. Dies ist einerseits, dass der Schaum nach dem Einbringen nicht nach außen aus der Rohbaukarosserie durch den Einfüllstopfen heraus nach außen dringen darf aber gleichzeitig muss der Einfüllstopfen es auch ermöglichen, dass eine Eintragsvorrichtung für den in die Rohbaukarosserie einzubringenden Schaum eingebracht werden kann.
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Wenn ein Schaum aus einem Einfüllstopfen einer Rohbaukarosserie austritt, ist es eine mögliche Konsequenz, dass eine solche Rohbaukarosserie nachbearbeitet werden muss. Darüber hinaus ist es möglich, dass eine Umgebung um den Einfüllstopfen der Rohbaukarosserie herum durch den ausgetretenen Schaum verschmutzt wird, wodurch weitere Nacharbeiten notwendig werden. Falls sich der Schaum nicht rückstandsfrei entfernen lässt, ist es insbesondere möglich, dass bei lackierten Rohbaukarosserien ein Nachlackieren notwendig wird.
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Aus dem Stand der Technik sind Setzpunktstopfen bekannt, welche einen Lamellen-Schließmechanismus aufweisen. Hierbei ist es insbesondere vorgesehen, dass die flexiblen und/oder beweglichen Lamellen mit unterschiedlicher Form, Anzahl und Dicke, zum einen eine Einbringung des Schaums in die Rohbaukarosserie ermöglichen und zum anderen aber auch insbesondere während der Expansion des Schaums einen Austritt des Schaums aus der Rohbaukarosserie verhindern sollen. Bisher konnte aber noch bei keinem aus dem Stand der Technik bekannten Einfüllstopfen ein 100 %iger Verschluss des Einfüllstopfens in Bezug auf expandierende Schäume beobachtet werden.
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Der deutschen Offenlegungsschrift
DE 10 2015 205 672 A1 ist ein Einfüllventilstopfen zum Einbringen eines Schaums in einen Hohlraum in einer Fahrzeugkarosserie und zum Verschließen des schaumgefüllten Hohlraums bekannt, wobei der Einfüllventilstopfen in eine Aussparung der Fahrzeugkarosserie einsetzbar ist und einen Rahmen, der am Rand der Aussparung fixiert werden kann, sowie eine verschließbare Einspritzöffnung zum Einführen einer Einspritzdüse in den Einfüllventilstopfen aufweist. Zumindest zwei elastische Dichtungselemente sind vorhanden, die beweglich am Rahmen befestigt sind und zwei gegenüberliegende freie Ränder aufweisen, die zwischen sich die verschließbare Einspritzöffnung begrenzen. Die Dichtungselemente sind zwischen einer geöffneten Stellung und einer geschlossenen Stellung bewegbar. Trotz der bewegbaren Dichtungselemente ist ein Schaumaustritt nicht 100 %ig verhinderbar. Insofern besteht weiterhin ein großer Bedarf daran, einen Einfüllstopfen bereitzustellen, welcher zu 100 % einen Schaumaustritt verhindert.
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Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, einen Einfüllstopfen zum Einbringen eines Schaumes in einen Hohlraum einer Karosserie eines Fahrzeugs sowie ein Fahrzeug zu schaffen, wobei die genannten Nachteile nicht auftreten.
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Die Aufgabe wird gelöst, indem die vorliegende technische Lehre bereitgestellt wird, insbesondere die Lehre der unabhängigen Ansprüche sowie der in den abhängigen Ansprüchen und der Beschreibung offenbarten bevorzugten Ausführungsbeispiele.
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Die Aufgabe wird insbesondere gelöst, indem ein Einfüllstopfen, insbesondere Einfüllventilstopfen, zum Einbringen eines Schaumes in einen Hohlraum einer Karosserie eines Fahrzeugs, insbesondere Kraftfahrzeugs, geschaffen wird, wobei der Einfüllstopfen, insbesondere verliersicher, in eine Durchbrechung einer Karosserie eines Fahrzeugs einsetzbar ist. Der Einfüllstopfen weist einen in Umfangsrichtung geschlossenen Grundkörper auf, wobei der Grundkörper an einem Rand der Durchbrechung fixierbar ist. Der Grundkörper weist eine Einspritzöffnung auf, wobei die Einspritzöffnung zum Einführen einer Eintragvorrichtung für einen Schaum - manchmal auch als Schaumeintragsvorrichtung bezeichnet - eingerichtet ist. Der Einfüllstopfen weist ein Schlauchelement auf, welches konzentrisch zu der Einspritzöffnung am Grundkörper angeordnet ist. Das Schlauchelement ist in einer Einbaulage des Einfüllstopfens in der Durchbrechung der Karosserie in der Karosserie angeordnet, und wobei das Schlauchelement weniger formstabil als der Grundkörper ausgebildet ist.
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Mit der Formulierung, dass das Schlauchelement weniger formstabil als der Grundkörper ausgebildet ist, ist insbesondere angesprochen, dass das Schlauchelement in horizontaler Anordnung aufgrund seiner Eigenschwere herabhängt oder herabhängend ist. Das Schlauchelement ist insbesondere derart ausgebildet, dass ein gegen das Schlauchelement drückender Schaum das Schlauchelement auf zufällig Weise zusammendrückt und/oder verknitternd zusammendrückt. Dies hat insbesondere den Vorteil, dass auf einfache Art und Weise ein Einfüllstopfen geschaffen werden kann, welcher einerseits ein Einbringen von Schaum ermöglicht, aber andererseits auch einen Austritt von Schaum durch den Einfüllstopfen vollständig verhindert. Insbesondere wird durch den Einfüllstopfen, welcher manchmal auch als Setzpunktstopfen bezeichnet wird, ein aufwendiges, manuelles Nacharbeiten nach dem Ausschäumprozess vermieden. Der erfindungsgemäße Einfüllstopfen verhindert sicher, dass ein Schaum, insbesondere ein noch flüssiger und/oder ein expandierender und/oder ein noch nicht ausgehärteter Schaum, aus dem Einfüllstopfen austreten und somit zu einer Karosserieverunreinigung und insbesondere Bauraumüberschreitung führen kann. Eine solche Bauraumüberschreitung kann während eines Montageprozesses des Fahrzeuges zu Kollision mit anderen Bauteilen führen. Außerdem wird durch den vollständigen Verschluss ein äußerst robuster und stabiler Ausschäumprozess gewährleistet.
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Insbesondere wird durch das Schlauchelement erreicht, dass bei einem Injizieren/Einspritzen des Schaumes mittels der Eintragsvorrichtung der Schaum durch das Schlauchelement problemlos hindurchfließen kann, da durch den Schaum das Schlauchelement von innen unterstützt und offengehalten wird, jedoch der Schaum beim Expandieren, also wenn er in Richtung des Schlauchelements zurückgedrückt wird, dieses weniger formstabile Schlauchelement - im Vergleich zum Grundkörper - faltet, staucht und/oder abknickt in der Art, dass kein Schaum in die umgekehrte Richtung - das heißt aus der Rohbaukarosserie heraus durch den Einfüllstopfen nach außen - fließen, insbesondere expandieren beziehungsweise ausschäumen, kann. Zudem verschließt ein im Schlauchelement verbleibender Schaum - insbesondere nachdem dieser ebenfalls ausgeschäumt ist - das Schlauchelement wie eine Art „Pfropfen“. Insofern wird ein nachhaltiges Verschließen des Einfüllstopfens durch das Schlauchelement realisiert.
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Ferner ist bevorzugt vorgesehen, dass das Schlauchelement biegeschlaff und/oder forminstabil und/oder formlabil und/oder nicht formstabil ist. Hiermit ist insbesondere angesprochen, dass eine Verformung des Schlauchelements schon bei einer minimalen Kraft- und/oder Momentenbeanspruchung stattfindet.
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Des Weiteren ist bevorzugt vorgesehen, dass das Schlauchelement aus einem Material gebildet ist oder das Material aufweist, wobei das Material ausgewählt ist aus einer Gruppe bestehend aus Naturkautschuk, Naturkautschuk-Latex, Polyurethan (PUR), Polyisopren (PI), Polyurethan (PU), Natur-Gummi, Gummi und Nylon.
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Weiterhin ist bevorzugt vorgesehen, dass das Schlauchelement eine Wandstärke von mindestens 0,001 mm bis höchstens 1,5 mm, bevorzugt mindestens 0,005 mm bis höchstens 1,0 mm, bevorzugt mindestens 0,01 mm bis höchstens 0,5 mm, bevorzugt mindestens 0,1 mm bis höchstens 0,2 mm, aufweist. Mit Wandstärke ist insbesondere eine Dicke des Materials des Schlauchelements angesprochen. Bevorzugt wird die Wandstärke derart ausgewählt, dass die Wandstärke so dünn wie möglich ist, um eine, vorzugsweise maximale, Forminstabilität zu bewirken, aber dennoch so stark, insbesondere dick, ist, dass während eines Einbaus, dem Einbringen der Schaumeintragsvorrichtung und während des Schaumeintrags kein Funktionsverlust des Schlauchelements, insbesondere keine Beschädigung an dem Schlauchelement, auftritt. Besonders bevorzugt wird die Wandstärke in Abhängigkeit des verwendeten Materials für das Schlauchelement ausgewählt.
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Besonders bevorzugt füllt ein in die Rohbaukarosserie eingebrachte Schaum einen Innenraum der Rohbaukarosserie vollständig aus.
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Gemäß einer Weiterbildung der Erfindung ist vorgesehen, dass der Grundkörper außen umfangsseitig zwei axial voneinander beabstandete und umfangsseitig durchgehend ausgebildete Grundkörperränder aufweist, welche den Rand der Durchbrechung der Karosserie des Fahrzeugs, insbesondere beidseitig, umgreift. Dies hat insbesondere den Vorteil, dass auf besonders einfache Art und Weise eine verliersichere Anordnung des Einfüllstopfens in der Karosserie des Fahrzeugs möglich ist.
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Gemäß einer Weiterbildung der Erfindung ist vorgesehen, dass der Grundkörper des Einfüllstopfens eine runde und/oder zylindrische Form aufweist. Dies hat insbesondere den Vorteil, dass besonders einfach und stabil ein Einfüllstopfen ausgebildet werden kann.
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Gemäß einer Weiterbildung der Erfindung ist vorgesehen, dass der Einfüllstopfen in axialer Richtung zum Schlauchelement hin eine konische Form aufweist. Dies hat insbesondere den Vorteil, dass auf besonders einfache Art und Weise ein Einfüllstopfen in eine Durchbrechung der Rohbaukarosserie des Fahrzeugs eingebracht werden kann.
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Alternativ oder zusätzlich ist bevorzugt vorgesehen, dass der Einfüllstopfen in axialer Richtung zum Schlauchelement hin eine zylindrische Form aufweist. Dies hat insbesondere den Vorteil, dass ein solches Schlauchelement besonders strömungsgünstig und zugleich kostengünstig ist.
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Ferner ist bevorzugt vorgesehen, dass der Einfüllstopfen ein entsprechend eingerichtetes und angeordnetes Stützelement aufweist, welches dazu eingerichtet ist, ein unbeabsichtigtes und/oder zufälliges zurückdrücken des Schlauchelements in Richtung der Durchbrechung zu vermeiden. Ferner ist bevorzugt vorgesehen, dass das Stützelement konzentrisch angeordnet ist, wobei das Stützelement vorzugsweise als Gitterstruktur und/oder lamellenartig - zur vorzugsweise Abstützung und/oder Verstärkung des Schlauchelements - ausgebildet ist.
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Weiterhin ist bevorzugt vorgesehen, dass der Einfüllstopfen dazu eingerichtet ist mit einem Verschlusselement, insbesondere einem Deckel und/oder Kappe, vorzugsweise in der Form einer Nut, verbindbar zu sein, in der Art, dass zusätzlich eine Wasserdichtigkeit, Feuchtigkeitsdichtigkeit, Staubdichtigkeit und/oder Schalldichtigkeit bewirkt wird. Mit dem Verschlusselement wird insbesondere angesprochen, dass der Einfüllstopfen durch Zusammenwirken mit dem Verschlusselement zusätzlich insbesondere wasserdicht wird. Darüber hinaus kann durch das Verschlusselement ein optisch ansprechender Abschluss des Einfüllstopfens bewirkt werden.
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Alternativ oder zusätzlich ist vorgesehen, dass der Einfüllstopfen ein Verschlusselement aufweist, welches dazu eingerichtet ist, die Einspritzöffnung zu verschließen, insbesondere wasserdicht, feuchtigkeitsdicht, staubdicht und/oder schalldicht. Hierbei ist insbesondere bevorzugt vorgesehen, dass der Einfüllstopfen und das Verschlusselement entsprechend miteinander zusammenwirkende strukturelle Merkmale, wie beispielsweise eine Nut und eine entsprechend eingerichtete Feder, aufweisen. Besonders bevorzugt weist dabei der Einfüllstopfen mindestens eine Feder auf und das Verschlusselement mindestens eine Nut, wobei die mindestens eine Nut des Verschlusselements in die mindestens eine Feder des Einfüllstopfens eingreift.
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Die Aufgabe wird auch gelöst, indem ein Fahrzeug geschaffen wird, aufweisend mindestens einen Einfüllstopfen gemäß der Erfindung oder aufweisend mindestens ein Einfüllstopfen gemäß einem der zuvor genannten Ausführungsbeispiele. In Zusammenhang mit dem Fahrzeug verwirklichen sich insbesondere die bereits im Zusammenhang mit dem Einfüllstopfen erläuterten Vorteile.
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Die Erfindung wird im Folgenden anhand der Zeichnung näher erläutert.
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Dabei zeigt:
- 1 eine schematische Darstellung eines Ausführungsbeispiels eines Einfüllstopfens zum Einfüllen eines Schaumes in einen Hohlraum einer Karosserie eines Fahrzeugs,
- 2 das Ausführungsbeispiel aus 1, wobei mittels einer Eintragsvorrichtung für einen Schaum ein Schaum durch den Einfüllstopfen injiziert wird, und
- 3 das Ausführungsbeispiel aus 1 oder 2, wobei ein nach 2 eingebrachter Schaum ausschäumt und das Schlauchelement den Einfüllstopfen verschließt.
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Der 1 ist ein Einfüllstopfen 1, insbesondere Einfüllventilstopfen, zum Einbringen eines Schaumes 3 in einen Hohlraum 5 einer Karosserie 7 eines Fahrzeugs 9, insbesondere Kraftfahrzeugs, zu entnehmen, wobei der Einfüllstopfen 1 in eine Durchbrechung 11 der Karosserie 7 des Fahrzeugs 9 einsetzbar ist.
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Der Einfüllstopfen 1 weist einen in Umfangsrichtung geschlossenen Grundkörper 13 auf, wobei der Grundkörper 13 an einem Rand 15 der Durchbrechung 11 fixierbar ist. Der Grundkörper 13 weist eine Einspritzöffnung 17 auf, wobei die Einspritzöffnung 17 zum Einführen einer Eintragsvorrichtung 19 für einen Schaum 3 eingerichtet ist.
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Der Einfüllstopfen 1 weist ein Schlauchelement 21 auf, welches konzentrisch zu der Einspritzöffnung 17 am Grundkörper 13 angeordnet ist. Das Schlauchelement 21 ist in einer Einbaulage des Einfüllstopfens 1 in der Durchbrechung 11 der Karosserie 7 in der Karosserie 7 angeordnet. Das Schlauchelement 21 ist weniger formstabil als der Grundkörper 13 ausgebildet.
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Der 1, aber auch den 2 und 3, ist zu entnehmen, dass der Grundkörper 13 außen umfangsseitig zwei axial voneinander beabstandete und umfangsseitig durchgehend ausgebildete Grundkörperränder 23 aufweist, welche den Rand 15 der Durchbrechung 11, vorzugsweise beidseitig, umgreift.
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Ferner ist der 1, aber auch den 2 und 3, zu entnehmen, dass der Grundkörper 13 des Einfüllstopfens 1 eine runde und/oder zylindrische Form aufweist.
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In 2 ist gezeigt, dass das Schlauchelement 21 offengehalten wird, wenn mittels der Eintragsvorrichtung 19 der Schaum 3 in den Hohlraum 5 der Karosserie 7 des Fahrzeugs 9 eingebracht wird.
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Dem hingegen ist der 3 zu entnehmen, dass das Schlauchelement 21 durch den ausschäumenden Schaum 3, insbesondere durch eine Kraft 25 des Schaums 3 - wobei die Kraft 25 durch den ausschäumenden Schaum 3, das heißt insbesondere durch die mit dem Ausschäumen verbundene Volumenzunahme, bewirkt wird - das Schlauchelement 21 faltet, staucht und/oder abknickt, in der Art, dass kein Schaum 3 in die umgekehrte Richtung durch das Schlauchelement 21 und durch den Einfüllstopfen 1 nach außen - das heißt auf eine Außenseite der Karosserie - fließen, insbesondere expandieren, kann.
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Der Schaum 3 ist lediglich in den 2 und 3 gezeigt.
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Den Figuren ist ferner zu entnehmen, dass die Eintragsvorrichtung 19 eine Mischkopfdüse 27 aufweist. Mit der Mischkopfdüse 27 kann der Schaum 3 in den Hohlraum 5 der Karosserie 7 des Fahrzeugs 9 durch den Einfüllstopfen 1 hindurch eingebracht werden.
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Ferner ist den Figuren zu entnehmen, dass der Einfüllstopfen 1 in axialer Richtung zum Schlauchelement 21 hin eine konische Form aufweist.
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In den Figuren ist von dem Fahrzeug 9 lediglich eine Karosserie 7, insbesondere ein Querschnitt durch eine Karosserie 7, gezeigt.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- DE 102015205672 A1 [0006]
