-
Die Erfindung betrifft ein Verschlusselement zum Verschließen einer Öffnung einer Fahrzeugkarosserie, umfassend einen tellerähnlichen Grundkörper, von welchem ein in die Öffnung einzuführender Schaft absteht.
-
Die
DE 10 2019 117 589 A1 offenbart einen Montagestopfen zum Verschließen von Öffnungen, insbesondere von Öffnungen in Karosserien. Der Montagestopfen besitzt eine erste Einrichtung, die Mittel zum verriegelnden Hintergreifen einer Öffnungskante aufweist, und eine zweite Einrichtung, mit der die Mittel zum verriegelnden Hintergreifen einer Lochkante radial nach außen in eine verriegelnde Stellung betätigbar sind.
-
Solche Montagestopfen müssen prozesssicher montiert werden, so dass unentdeckte Wassereintritte und somit Folgeschäden ausgeschlossen werden können. Dazu ist es bekannt, mindestens eine Dichtlippe an dem Montagestopfen auszubilden, welche eine besonders dichtes Verschließen der Karosserieöffnung durch den Montagestopfen gewährleisten soll, was aber einen Feuchtigkeitseintritt bei einem fehlerhaften Verbau des Verschlusselementes nicht zuverlässig verhindert.
-
Aufgabe der Erfindung ist es, ein Verschlusselement zum Verschließen einer Öffnung einer Fahrzeugkarosserie anzugeben, mittels welchem ein zuverlässiger Verschluss der Karosserieöffnung während der Montage des Verschlusselementes gewährleistet werden kann.
-
Die Erfindung ergibt sich aus den Merkmalen der unabhängigen Ansprüche. Vorteilhafte Weiterbildungen und Ausgestaltungen sind Gegenstand der abhängigen Ansprüche. Weitere Merkmale, Anwendungsmöglichkeiten und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung, sowie der Erläuterung von Ausführungsbeispielen der Erfindung, die in den Figuren dargestellt sind.
-
Die Aufgabe wird mit dem Gegenstand des Patentanspruchs 1 gelöst.
-
Bei dem eingangs erläuterten Verschlusselement zum Verschließen einer Öffnung einer Fahrzeugkarosserie, umfassend einen tellerähnlichen Grundkörper, von welchem ein in die Öffnung einzuführender Schaft absteht, ist an oder in dem Grundkörper bzw. Schaft ein Prüf- und/oder Montageelement angeordnet oder anordenbar. Dadurch ist es möglich schon während des Montageprozesses des Verschlusselementes an der Karosserie festzustellen, ob das Verschlusselement korrekt in der Öffnung verbaut ist und keine Dichtungsprobleme entstehen. Dies kann durch elektrische Prüfvorgänge und/oder eine konstruktive Ausgestaltung des Verschlusselementes erfolgen, bei welcher das Fail-Safe-Prinzip anwendbar ist.
-
Vorteilhafterweise weist das Prüf- und/oder Montageelement einen ersten aus einem leitfähigen Material bestehenden Bereich auf, der am Grundkörper angeordnet ist und der Grundkörper selbst zur Prüfung eines korrekten mechanischen Sitzes des Verschlusselementes partiell einen zweiten aus einem elektrisch leitenden Material bestehenden Bereich aufweist, wobei die beiden aus einem leitfähigen Material bestehenden Bereiche so angeordnet sind, dass diese mit einem Montage- und Prüfaufsatz kontaktierbar sind. Mittels dieser Anordnung ist eine elektrische Prüfung möglich, welche eine objektive Beurteilung erlaubt, ob das Verschlusselement korrekt verbaut ist. Dies erfolgt unabhängig von Farbe des Verschlusselementes bzw. von Ort und Zeitpunkt der Prüfung. Das Prüfelement ist in einfacher und kostengünstiger Technik realisierbar und kann auch in einem bereits vorhandenen Montagewerkzeug untergebracht werden.
-
In einer Ausgestaltung ist der erste Bereich als geschlossene Bahn, vorzugsweise ringförmig, ausgebildet und verläuft in einer umlaufenden Nut, an deren Randbereich mindestens ein zweiter Bereich aus elektrisch leitfähigem Material der Grundkörpers ausgebildet ist, wobei die beiden Bereiche für eine Widerstandsmessung durch den Montage- und Prüfaufsatz kontaktierbar sind. Der korrekte Verbau des Verschlusselementes kann nicht nur im Verbauprozess, sondern auch stichprobenartig zu einem späteren Zeitpunkt des Montageprozesses geprüft werden. Die Widerstandsmessung ist mit einfacher Technik zu realisieren und kann in einem tragbaren Hilfswerkzeug integriert werden.
-
In einer Variante besteht das Prüf- und/oder Montageelement aus einem temperaturabhängigen Material, welches den Schaft umlaufend umschließt, wobei der Schaft mit einer Stromquelle zur Erwärmung des temperaturabhängigen Materials verbunden ist.
-
Dadurch wird eine prozesssichere Abdichtung der Öffnung der Karosserie ermöglicht. Dies trifft auch bei Unebenheiten und kleineren Montagefehlern zu. Die Montagekraft ist deutlich geringer als die Demontagekraft. Eine nachträgliche Dichtheitsprüfung kann entfallen, da die Unebenheiten, Verschmutzungen und Montagefehler durch den sich ausbreitenden Schaum ausgeglichen werden.
-
In einer Ausführungsform weist der Schaft Wicklungen einer Spule auf, welche induktiv mit einer externen Stromquelle zur Erwärmung des temperaturabhängigen Materials gekoppelt ist. Durch die induktive Übertragung wird Energie zur Erwärmung des temperaturabhängigen Materials bereitgestellt, wobei durch die Anordnung der Wicklungen der Spule nur die dafür notwendigen Bereiche des Verschlusselementes erhitzt werden. Darüber hinaus kann eine Dichtlippe an dem Verschlusselement entfallen, was den Montagevorgang in der Öffnung der Karosserie vereinfacht, da nur eine sehr geringe Montagekraft zum Einsatz des Verschlusselementes in die Öffnung benötigt wird. Darüber hinaus werden Montagefehler reduziert. Das temperaturabhängige Material kann auch erst deutlich später im Montageprozess der Karosserie eingesetzt werden, da nur das Verschluss-element selbst erhitzt werden muss.
-
Es ist von Vorteil, wenn das Prüf- und/oder Montageelement zur Herstellung eines Verschlusses der Öffnung der Fahrzeugkarosserie derart ausgebildet ist, dass die Karosserie nach der Montage hintergriffen ist. Eine nachträgliche Prüfung kann hier entfallen.
-
In einer weiteren Ausgestaltung ist das Prüf- und/oder Montageelement zwischen zwei vertikal angeordneten Ruhepunkten schwenkbar, wobei mindestens ein Spreizelement des Prüf- und/oder Montageelementes in einem der Ruhepunkte die Öffnung der Fahrzeugkarosserie hintergreift. Liegt das Prüf- und Montageelement in seinem ersten Ruhepunkt, kann das Verschlusselement ohne Kraftaufwand in die Öffnung der Karosserie eingesetzt werden. Dabei wird ebenfalls auf die erste Dichtlippe verzichtet. Beim abrupten Umschalten des Prüf- und Montageelementes in den zweiten Ruhezustand wird die Karosserie von den Spreizelement hinterfasst. Die Spreizelemente geben ein klares haptisches und/oder akustisches Feedback ab, welches den korrekten Verbau anzeigt.
-
In einer weiteren Variante ist das Prüf- und Montageelement als gelenkfreier Klappmechanismus ausgebildet. Dadurch wird ein metastabiler Zustand zwischen den beiden Ruhepunkten zuverlässig verhindert.
-
In einer weiteren Ausführungsform umfasst das Prüf- und/oder Montageelement ein Objekt, welches in eine Ausnehmung des Verschlusselementes einlegbar und in einen sich im Schaft erstreckenden Kanal der Ausnehmung zur Verformung des Schaftes einpressbar ist. Dabei fallen falsch montierte Verschlusselemente sofort aus der Öffnung heraus, was wiederum dem Fail-Safe-Prinzip entspricht, wodurch ein Fehler sofort erkannt wird. Durch diese Vorgehensweise werden Toleranzen in den Blechdicken und Radien der Karosserie deutlich besser überwunden.
-
Es ist weiterhin von Vorteil, wenn die Ausnehmung trichterförmig ausgebildet ist. Dadurch kann das Objekt geführt in den Kanal eingepresst werden, was die Montage vereinfacht. Die starke Wölbung der Außenseite des Schaftes erlaubt den Einsatz für unterschiedliche Blechdicken und Lochradien. Eine versehentliche Demontage durch darauffolgende Montageprozesse ist nicht möglich, da diese einen erheblichen Kraftaufwand von der Innenseite der Karosserie erfordert, was zur Zerstörung des Verschlusselementes führen kann.
-
Weitere Vorteile, Merkmale und Einzelheiten ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung, in der - gegebenenfalls unter Bezug auf die Zeichnung - zumindest ein Ausführungsbeispiel im Einzelnen beschrieben ist. Beschriebene und/oder bildlich dargestellte Merkmale können für sich oder in beliebiger, sinnvoller Kombination den Gegenstand der Erfindung bilden, gegebenenfalls auch unabhängig von den Ansprüchen, und können insbesondere zusätzlich auch Gegenstand einer oder mehrerer separater Anmeldung/en sein. Gleiche, ähnliche und/oder funktionsgleiche Teile sind mit gleichen Bezugszeichen versehen.
-
Es zeigen:
- 1 ein Prinzipaufbau des erfindungsgemäßen Verschlusselementes,
- 2 ein erstes Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen Verschlusselementes,
- 3 ein weiteres Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen Verschlusselementes,
- 4 ein weiteres Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen Verschlusselementes,
- 5 ein weiteres Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen Verschlusselementes.
-
In 1 ist ein Prinzipaufbau des erfindungsgemäßen Verschlusselementes dargestellt, wie es im Karosseriebau für Fahrzeug zum Verschluss und Abdichten der Karosserie des Fahrzeuges verwendet wird. Das Verschlusselement 1 besteht aus einem tellerähnlichen Grundkörper 3, an den sich ein Schaft 5 anschließt. Das Verschlusselement 1 wird in eine Öffnung 7 der Karosserie 9 eingesetzt und in dieser durch Drücken in eine Montagerichtung verbaut. Dieses Drücken kann manuell oder mittels eines Hilfswerkzeuges erfolgen.
-
2 zeigt ein erstes Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen Verschlusselementes 1, von welchem der Übersicht halber nur der tellerähnliche Grundkörper 3 dargestellt ist. Gemäß 2a ist an der Oberfläche des Grundkörpers 3 eine ringförmige Nut 11 ausgebildet, welche durchgehend mit einem leitenden Material bedeckt ist (Bereich A). Nahe dieser Nut 11 sind auf der Oberfläche des Grundkörpers 3 leitende Teilstücke (Bereich B) ausgebildet. Mit dem Hilfswerkzeug 13, welches als Montage- und/oder Prüfeinsatz ausgebildet ist, wird eine Widerstandsmessung am dem Grundkörper 3 durchgeführt wird (2b). Beim Einpressen des Grundkörpers 3 werden die teilweise leitenden Teilstücke (Bereich B) gegen das in der Nut 11 ausgebildete, leitende Material (Bereich A) gedrückt. Wenn das Verschlusselement 1 von allen Seiten der Karosserie 9 den mindestens erforderlichen Druck erfährt, erfolgt ein Kurzschluss zwischen den Bereichen A und B. Es stellt sich ein Widerstand von 0 Ohm ein. Daraus lässt sich ableiten, dass das Verschlusselement 1 korrekt verbaut und somit abgedichtet ist.
-
Ein weiteres Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen Verschlusselementes ist in 3 dargestellt. Das Verschlusselement 1 besteht aus einem harten, temperaturbeständigen Kunststoff. Der Schaft 5 des Verschlusselementes 1 ist umlaufend von einem sich unter Temperatureinwirkung ausdehnenden Material 15 umgeben (3a). Unter dieser Schicht aus temperaturabhängigen Material 15 sind Wicklungen 17 einer Spule ausgebildet, die den Schaft 5 ebenfalls umlaufen (3b). In 3c ist eine Draufsicht auf den Grundkörper 3 des Verschlusselementes 1 gezeigt, woraus ersichtlich ist, dass der Grundkörper 3 und der Schaft 5 als Hohlzylinder ausgebildet sind in deren Öffnung 19 das Hilfswerkzeug 21 zur Montage des Verschlusselementes 1 in der Karosserie 9 eingeführt wird. In diesem Hilfswerkzeug 21 ist gemäß 3d eine Induktionsheizung 23 integriert, welche beim Montageprozess aktiviert wird. Dadurch wird Energie drahtlos zu den Wicklungen 17 der Spule, welche den Schaft 5 des Verschlusselementes 1 unter dem temperaturabhängigen Material 15 umgibt, induziert. Das temperaturabhängige Material 15 wird dadurch erhitzt und dehnt sich aus (3e). So entsteht ein wasserdichter Verschluss der Karosserieöffnung 7. Nasen 25, die sich von dem Grundkörper 3 aus parallel zum Schaft 5 erstrecken, verhindern ein Ausbreiten des erhitzten temperaturabhängigen Materials 15 in eine unerwünschte Richtung. Nach Abkühlung des temperaturabhängigen Materials 15 ist das Verschlusselement 1 dicht verbaut.
-
In 4 ist ein weiteres Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen Verschlusselementes dargestellt. In dieses Verschlusselement 1 ist als Schaft 5 ein Montageelement 27 integriert, welches nach dem Prinzip des gelenkfreien Klappmechanismus arbeitet, welcher zwei Ruhepunkte 29, 31 besitzt. Zwischen den Ruhepunkten 29, 31 kann nur durch Aufbringen einer vorgegebenen Kraft gewechselt werden. Das bogenförmige Montageelement 29 verharrt in dem jeweiligen Ruhepunkt 29, 31 beliebig lange. Das Verschlusselement 1 wird in einen Zustand in die Öffnung 7 der Karosserie 9 eingeführt, in welchem das bogenförmige Montageelement 27 nach oben in Richtung des Grundkörpers 3 geklappt ist und in diesem Ruhepunkt 29 verharrt. Nach dem Einsetzen des Verschlusselementes 1 wird über die in 4c gezeigte Öffnung 19 im Grundkörper 3 die vorgegebene Kraft manuell oder mit dem Hilfswerkzeug 21 auf das bogenförmige Montageelement 27 ausgeübt. (4a, 4b). Dadurch rutscht das Montageelement 27 in die zweite Ruhelage 31. Dadurch werden Spreizelemente 33 ausgeklappt, welche die Karosserie 9 hintergreifen. Begleitet wird dies von einem akustischen Signal, wenn die Spreizelemente 33 auf die Karosserie treffen, wodurch ein sicherer Verbau des Verschlusselementes 1 angezeigt wird.
-
Ein weiteres Verschlusselement 1, welches die Öffnung 7 der Karosserie 9 unter Anwendung einer Klemmspreizung abdichtet, ist in 5 dargestellt. Das Verschlusselement 1 weist in Montagerichtung eine trichterförmige Öffnung 35 auf. Der Trichterhals 37 ist durch einen Kanal in dem Schaft 5 gebildet. Ein rundes Objekt 39 wird in die als Trichtertülle ausgebildete Öffnung 13 des Verschlusselementes 1 nach dem Einführen des Verschlusselementes 1 in die Öffnung 7 der Karosserie 9 eingebracht und in Richtung Schaft 5 gedrückt (5a). Dies führt dazu, dass das Objekt 39 im Trichterhals 37 festsitzt und nicht zurück kann. Dabei wird der Schaft 5 elastisch verformt und eine Auswölbung 43 des Schaftes 5 untergreift die Karosserie 9, wodurch eine dichte Verbauung des Verschlusselementes 1 erfolgt. Bei dem Einpressen des Verschlusselementes 1 wird gleichzeitig eine Umwölbung 41 des äußeren Randes des Grundkörpers so ausgerichtet, dass diese plan auf dem Karosserie 9 aufliegt. Dadurch wird eine Vorspannung erzeugt, durch welche der feste Sitz des Verschlusselementes unterstützt wird.
-
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
-
Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
-
Zitierte Patentliteratur
-
- DE 102019117589 A1 [0002]
