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Die Erfindung betrifft eine Schraubverbindung zum Verbinden von zwei Bauteilen einer Batterieeinrichtung eines zumindest teilweise elektrisch betreibbaren Kraftwagens gemäß dem Oberbegriff von Patentanspruch 1.
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Für verschiedene Batterieprojekte sind bisher verschiedene Themen im Fokus, welche als Ziel insbesondere eine Korrosionsbeständigkeit der Batterien verfolgen. Hierbei ist beispielsweise eine Dichtheit von Schraubverbindungen zwischen dem Schraubelement und dem zu verschraubenden Bauteil ein wichtiger Punkt, wodurch kein Wasser ins Innere der Batterie gelangen darf. Weiterhin ist eine korrosionsbeständige Verschraubung des Schraubelements im Kontaktbereich mit dem zu verschraubenden Bauteil wichtig - zur Vermeidung eines vorgelagerten Spaltes und einer Unterwanderung der Dichtung, um die Korrosionsgefahr zu vermindern. Hierbei können in ein Schraubelement mehrere Dichtstellen integriert werden, ohne dabei dessen Haltefunktion zu reduzieren. Momentan werden die Themen Dichtheit und Korrosionsbeständigkeit durch verschiedene Maßnahmen gelöst, beispielsweise durch einen Auftrag von Dichtklebestoffen auf Gewinden beziehungsweise nachträgliches Aufbringen von Konservierungen auf die Verschraubungen, was teuer, aufwendig und nicht prozesssicher ist. Weiterhin ist eine Verwendung zusätzlicher Dichtscheiben notwendig, beispielsweise aus Polyamid, sowie eine aufwendige zusätzliche Montage der Dichtscheiben.
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Aus der
CH 712447 A2 ist eine dichte Kabeldurchführung für Hochspannungskabel im Automobilbau offenbart. Die Hochspannungs-Leiterdurchführung dient zur dichten, aber lösbaren Überprüfung einer im Querschnitt runden Kupferlitze in einem flachen Kupferleiter für hohe Spannungen und große Ströme. Die Durchführung weist einen Montagerahmen zum Aufschrauben auf ein Gehäuseteil auf, durch welches die dichte, knickfeste und temperaturbeständige Durchführung erzielt wird. Die im Querschnitt runde Kupferlitze verläuft abgeschirmt und isoliert durch die Durchführung und ist rundum in einer dichten Umspritzung aus einem Thermoplast eingeschlossen, welcher einstückig auch den Montagerahmen bildet beziehungsweise in diesen ausläuft. Die so dichtend eingefasste und geschirmte Kupferlitze ist im Inneren der Umspritzung in einen Kabelschuh gesteckt, der sie allseits umschließt, und der einen flachen Leiter mit Querbohrung ausformt. Dort kann ein flacher Kupferleiter, der aus dem Gehäuse herausgeführt ist, auf diesen flachen Leiter aufgelegt und mittels einer Schraube fest mit dem Steckmuffen-Leiter verbunden werden, sodass eine lösbare elektrische Verbindung erstellt ist.
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Aufgabe der Erfindung ist es, eine Schraubverbindung zum Verbinden von zwei Bauteilen derart weiterzuentwickeln, dass diese im Wesentlichen korrosionsbeständig ist.
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Diese Aufgabe wird mittels einer Schraubverbindung mit den Merkmalen von Patentanspruch 1 gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen mit zweckmäßigen Weiterbildungen der Erfindung sind in den übrigen Ansprüchen angegeben.
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Ein Aspekt der Erfindung betrifft eine Schraubverbindung zum Verbinden von zwei Bauteilen einer Batterieeinrichtung eines zumindest teilweise elektrisch betreibbaren Kraftwagens, insbesondere eines zumindest teilweise elektrisch betreibbaren Personenkraftwagens. Die Schraubverbindung umfasst ein erstes Schraubelement und ein dazu korrespondierendes zweites Schraubelement. Dieses ist mit dem ersten Schraubelement unter Ausbildung einer Dichtungsanordnung abdichtend verschraubbar. Die Dichtungsanordnung weist ein an den beiden Schraubelementen angeordnetes, jeweiliges Dichtungselement auf. In anderen Worten werden die zwei Schraubelemente, welche korrespondierend zueinander gebildet sind und beispielsweise ein Innen- und ein Außengewinde aufweisen, welche dazu ausgebildet sind, miteinander verschraubt zu werden, miteinander verschraubt beziehungsweise ineinander gesteckt oder durch weitere Verbindungsmöglichkeiten verbunden. Hierbei ist zwischen den Schraubelementen wenigstens ein abdichtendes Element angeordnet, wodurch die Dichtungsanordnung gebildet wird, sodass an der Verschraubung insbesondere Flüssigkeiten und/oder weitere Medien von einem Durchsickern beziehungsweise Durchfließen abgehalten werden.
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Um die Aufgabe der Erfindung zu lösen, ist es erfindungsgemäß vorgesehen, dass jeweilige Anlageflächen an zueinander zeigenden Enden der jeweiligen Schraubelemente eine Elastomerbeschichtung als das jeweilige Dichtungselement aufweisen. Die Elastomerbeschichtung, beispielsweise durch Vulkanisieren beziehungsweise Anspritzen angebracht, wird bereits bei der Bildung der jeweiligen Schraubelemente durch ein passendes Verfahren an die Schraubelemente angebracht. Aufgrund der zueinander zeigenden Enden und dadurch die zueinander anliegenden Anlageflächen ist es möglich, eine beidseitige Dichtung anzubringen, wobei eine Kraft des einen Schraubelements auf das andere, die Abdichtung verstärkt. Somit wird eine erste Elastomerbeschichtung auf eine gegenüberliegende zweite Elastomerbeschichtung draufgehalten, wodurch keine Fluide oder weitere korrosionsbringende Medien in die Verschraubung gelangen.
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Eine vorteilhafte Ausgestaltung der Erfindung sieht vor, dass das erste Schraubelement als eine Mutter ausgebildet ist, und das erste Schraubelement umfangsseitig einen Ringbund aufweist, an dessen Unterseite die erste Elastomerbeschichtung angeordnet ist. Die erste Elastomerbeschichtung erstreckt sich bis zu einem dem zweiten Schraubelement zugewandten Ende des ersten Schraubelements und umgreift dessen Abschlusskante. Das erste Schraubelement weist an einem zum zweiten Schraubelement abgewandten Ende eine sich an ein Innengewinde des ersten Schraubelements anschließende und zu diesem koaxiale innere Aussparung auf, welche als eine gewindelose Erweiterung des Innengewindes ausgebildet ist und mit einer weiteren Elastomerbeschichtung versehen ist. Die durch das erste Schraubelement gebildete Mutter ermöglicht hierbei eine Korrosionsbeständigkeit bei einer Verschraubung der Schraubverbindung.
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Eine weitere vorteilhafte Ausgestaltung der Erfindung sieht vor, dass das zweite Schraubelement als ein Schraubbolzen ausgebildet ist, dessen Kopf umfangsseitig zumindest ein Formschlusselement aufweist, und welcher gänzlich von der zweiten Elastomerbeschichtung eingefasst ist. Das zweite Schraubelement kann ebenfalls als Schraubhülse oder als Schraube und/oder weitere Schraubelemente ausgebildet sein, wobei eine Schraubverbindung mit dem ersten Schraubelement beziehungsweise mit der Mutter vorgesehen ist. Das zweite Schraubelement weist einen an einem dem Kopf gegenüberliegenden gewindelosen Ende eine Außenumfangsnut mit einer ringförmigen Elastomerbeschichtung auf. Hierbei wird die zweite Dichtung durch die Elastomerbeschichtung dargestellt, sodass das zweite Schraubelement ebenfalls korrosionsbeständig ist und eine Elastomerbeschichtung aufweist, welche an das erste Schraubelement beziehungsweise an die Elastomerbeschichtung des ersten Schraubelements anlegbar ist, wodurch die Dichtungsanordnung bereitgestellt wird und wodurch die Korrosionsbeständigkeit ermöglicht wird.
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Weiterhin vorteilhaft hat sich eine weitere Ausgestaltung der Erfindung erwiesen, in welcher in der ringförmigen Elastomerbeschichtung ein Verliersicherungselement integriert ist, welches stoffschlüssig mit der ringförmigen Elastomerbeschichtung Ventileinrichtung verbunden ist. Als Verliersicherungselement ist hierbei eine Schraubensicherung zu verstehen, welche ein teilweises Losdrehen zulässt, aber ein vollständiges Lösen der Schraubensicherung verhindert. Das Verliersicherungselement ist insbesondere als eine Sicherungsscheibe ausgebildet.
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Schließlich ist es in einer weiteren Ausgestaltungsform der Erfindung vorgesehen, dass sämtliche Elastomerbeschichtungen der Schraubverbindung anvulkanisiert oder angespritzt sind. In anderen Worten ist es hierbei insbesondere vorgesehen elastomere Kunststoffe für die Vulkanisation anzuwenden, wodurch die Korrosionsbeständigkeit im Vordergrund steht.
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Die erfindungsgemäße Schraubverbindung ist insbesondere darin vorteilhaft, dass eine Dichtheit von Verschraubungen beziehungsweise Schraubverbindungen weiterentwickelt wird beziehungsweise ermöglicht wird, wodurch eine korrosionsbeständige Verschraubung der Schraubelemente im Kontaktbereich mit dem zu verschraubenden Bauteil ebenfalls ermöglicht wird. Zudem ist es ebenfalls vorteilhaft, dass eine vorgelagerte Spaltunterwanderung der Dichtung, wodurch sich eine Korrosionsgefahr ergibt, vermieden wird. Zudem ist eine Integration mehrerer Dichtstellen in ein Schraubelement möglich, als auch eine Haltefunktion darstellbar, wodurch die Verliersicherung ebenfalls dargestellt ist. Insgesamt ist hierbei ein hoher Integrationsgrad darstellbar.
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Weitere Vorteile, Merkmale und Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung bevorzugter Ausführungsbeispiele sowie anhand der Zeichnungen. Die vorstehend in der Beschreibung genannten Merkmale und Merkmalskombinationen sowie die nachfolgend in der Figurenbeschreibung genannten und/oder in den Figuren alleine gezeigten Merkmale und Merkmalskombinationen sind nicht nur in der jeweils angegebenen Kombination, sondern auch in anderen Kombinationen oder in Alleinstellung verwendbar, ohne den Rahmen der Erfindung zu verlassen.
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Dabei zeigen:
- 1 einen Querschnitt einer Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Schraubverbindung zum Verbinden von zwei Bauteilen einer Batterieeinrichtung eines zumindest teilweise elektrisch betreibbaren Kraftwagens.
- 2 eine Perspektivansicht einer Ausführungsform eines erfindungsgemäßen ersten Schraubelements mit einer Korrosionsbeschichtung;
- 3 einen Querschnitt der Ausführungsform des ersten Schraubelements;
- 4 eine Perspektivansicht einer ersten Ausführungsform eines zweiten Schraubelements mit einer Korrosionsbeschichtung; und
- 5 einen Querschnitt der Ausführungsform des zweiten Schraubelements mit der Korrosionsbeschichtung;
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1 zeigt einen Querschnitt einer ersten Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Schraubverbindung 10 zum Verbinden eines ersten Bauteils 12a mit einem zweiten Bauteil 12b einer Batterieeinrichtung 14 eines zumindest teilweise elektrisch betreibbaren Kraftwagens. Die Schraubverbindung 10 umfasst ein erstes Schraubelement 16 und ein zum ersten Schraubelement 16 korrespondierendes zweites Schraubelement 18. Das erste Schraubelement 16 und das zweite Schraubelement 18 sind unter Ausbildung einer Dichtungsanordnung 20 abdichtend verschraubbar. Hierbei weisen das erste Schraubelement 16 und das zweite Schraubelement 18 ein angeordnetes, jeweiliges Dichtungselement 22, 24 auf, wobei das erste Schraubelement 16 das erste Dichtungselement 22 und das zweite Schraubelement 18 das zweite Dichtungselement 24 aufweisen. Jeweilige Anlageflächen 26a, 26b der Schraubelemente 16, 18 weisen an zueinander zeigenden Enden 28a, 28b der jeweiligen Schraubelemente 16, 18 eine Elastomerbeschichtung 30, 32 als das jeweilige Dichtungselement 22, 24 auf. Sämtliche Elastomerbeschichtungen 30, 32 der Schraubverbindung 10 sind hierbei anvulkanisiert oder angespritzt.
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2 zeigt eine Perspektivansicht einer Ausführungsform des ersten Schraubelements 16, welches als eine Mutter ausgebildet ist. Das erste Schraubelement 16 weist umfangsseitig einen Ringbund 34 auf, an dessen Unterseite 36 eine erste Elastomerbeschichtung 30 angeordnet ist, welche sich bis zu einem dem zweiten Schraubelement 18, welches in 2 nicht dargestellt ist, zugewandten Ende 28a des ersten Schraubelements 16 erstreckt und dessen Abschlusskante 38 umgreift. Das erste Schraubelement 16 weist an einem zum zweiten Schraubelement 18 abgewandten Ende 29a eine sich an ein Innengewinde 40 des ersten Schraubelements 16 anschließende und zu diesem koaxial innere Aussparung 42 auf. Die Aussparung 42 ist als eine gewindelose Erweiterung des Innengewindes 40 ausgebildet und mit einer weiteren Elastomerbeschichtung 44 versehen.
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3 zeigt die zur 2 korrespondierende Ausführungsform des ersten Schraubelements 16 als einen Querschnitt, wobei die Elastomerbeschichtungen 30, 44 besonders gut dargestellt sind.
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4 zeigt eine Perspektivansicht einer Ausführungsform des zweiten Schraubelements 18, welches als ein Schraubbolzen ausgebildet ist. Der Kopf 46 des zweiten Schraubelements 18 weist umfangsseitig zumindest ein Formschlusselement 48 auf, welches gänzlich von einer vierten Elastomerbeschichtung 54 eingefasst ist. Das zweite Schraubelement 18 weist zudem an einem dem Kopf 46 gegenüberliegenden gewindelosen Ende 28b eine Außenumfangsnut 50 mit einer ringförmigen Elastomerbeschichtung 32 auf. In der ringförmigen Elastomerbeschichtung 32 ist ein Verliersicherungselement 52 integriert, welches stoffschlüssig mit der ringförmigen Elastomerbeschichtung 32 verbunden ist.
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5 zeigt die zur 4 korrespondierende Ausführungsform des zweiten Schraubelements 18 als einen Querschnitt, wobei hier die Elastomerbeschichtungen 32, 54 besonders gut dargestellt sind.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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