DE102022126780A1 - Verschlussstopfen - Google Patents

Abstract

Erfindungsgemäß ist ein Verschlussstopfen zum Verschließen von Löchern in Gegenständen, insbesondere zum Verschließen von Löchern in Kraftfahrzeugen oder in Bauteilen von Kraftfahrzeugen vorgesehen. Dieser umfasst eine Basiswandung und zumindest eine damit verbundene erste umlaufende Seitenwandung, wobei der Verschlussstopfen zumindest bereichsweise aus einem Schmelzklebematerial auf Basis von Styrol-Ethylen-Butylen-Styrol (SEBS) derart ausgebildet ist, dass das Material bei einer Temperatur von bis zu 600°C derart karbonisiert, dass der Verschlussstopfen formstabil und elastisch bleibt.

Description

• Erfindungsgemäß sind ein Verschlussstopfen zum Verschließen von Löchern in Gegenständen, insbesondere zum Verschließen von Löchern in Kraftfahrzeugen oder in Bauteilen von Kraftfahrzeugen, sowie ein Verfahren zu dessen Herstellung vorgesehen.
• Bei Elektrofahrzeugen sind die Batterien über den Unterboden (oberhalb der Batterien bzw. Akkumulatoren) (und/oder ein Batteriegehäuse) vom Fahrgastraum getrennt. Im Unterboden sind zumindest eine oder mehrere Öffnungen ausgebildet, die mittels entsprechender Verschlussstopfen verschlossen werden. Im Falle des Durchgehens einer Batterie treten aus der Batterie heiße Gase aus. Die Stopfen müssen diesen Gasen 5 Minuten standhalten, um die Insassen nicht zu gefährden.
• Zunächst wurden bei Elektrofahrzeugen keine speziellen Verschlussstopfen verwendet. Es wurden herkömmliche 1K- und 2K-Verschlussstopfen von Fahrzeugen mit Verbrennungsmotoren für die Elektrofahrzeuge übernommen.
• Aufgrund von Zwischenfällen, insbesondere Bränden, im Zusammenhang mit Batterien wurde beispielsweise in China ein neues Gesetz ( GB 38031-2020 ) zu Temperaturanforderungen für Verschlussstopfen von Elektrofahrzeugen eingeführt. Darin ist festgehalten, dass Batterien nach einem thermischen Durchgehen einer Batteriezelle fünf Minuten lang kein Feuer fangen dürfen.
• Im Allgemeinen sollte der Fahrer eines Elektrofahrzeugs in einem solchen Fall somit mindestens fünf Minuten Zeit haben, um das Fahrzeug zu verlassen.
• Insbesondere in Fahrzeugkarosserien sind eine Vielzahl von Löchern und Durchbrechungen vorgesehen, um Fahrzeughohlräume, wie zum Beispiel die Schweller, von außen zugänglich zu machen, insbesondere zugänglich zu machen für den Zutritt von Korrosionsschutzmittel.
• Bereits früh in der Herstellung eines Kraftfahrzeuges wird üblicherweise die Karosserie als Ganzes einer Phosphatierung in einem Phosphatierbad unterzogen. Anschließend erfolgt eine Waschung in einem Reinigungsbad und anschließend üblicherweise eine kataphoretische Tauchlackierung.
• Für all diese Prozesse ist es notwendig, dass die entsprechenden Flüssigkeiten sich auch in die Hohlräume einer Karosserie gelangen. Hierfür besitzt die Karosserie Öffnungen und insbesondere Löcher, die anschließend verschlossen werden sollen, um den Zutritt von Schmutz und Flüssigkeiten zu verhindern.
• Darüber hinaus besitzen Fahrzeugkarosserien auch Löcher, die dazu dienen, den Produktionsprozess einer Ausrichtung einzelner Karosseriebauteile bis zu deren Integration in die Gesamtkarosserie zu bewerkstelligen.
• Die bekannten Löcher bzw. Öffnungen werden üblicherweise mit gummielasitischen Stopfen verschlossen. Übliche gummielastische Stopfen besitzen hierfür einen zentralen Hohlraum in Form eines flachbecherförmigen oder napfförmigen Bereich, der von einer ersten Seitenwandung begrenzt wird und einer diesen Bereich übliche erste einseitig abschließende Wandung.
• Von einem dem Abschluss gegenüberliegenden Ende der Seitenwandungen gehen üblicherweise schräg nach außen verlaufende zweite Wandungen ab, die zum Beispiel bis zur Höhe des Abschlusses zurückreichen, so dass dieser Wandungsbereich im Querschnitt in etwa V-förmig ausgebildet ist und in der Draufsicht von der Bodenseite her einer Ringnut entspricht. Von einem freien Ende der äußeren Wandung geht üblicherweise nach außen eine umlaufende Dichtlippe ab, welche im eingesteckten Zustand auf einem Karosserie-blech aufliegt, während die im Querschnitt V-förmige umlaufende Wandung das Loch durchgreift. Um eine Verankerung zu erzielen, kann an der äußeren Wandung noch eine nach außen vorstehende, im Querschnitt ring- oder pfeilartige Stufe bzw. ein Rastelement vorgesehen sein, welche das Herausrutschen aus der Öffnung verhindert.
• Aus der US 6,319,436 B1 ist ein Verschlussstopfen für das Verschließen einer Öffnung in einer ebenen Fläche bekannt mit einer Mehrzahl von Rückhaltehaken und einer umlaufenden Dichtung, wobei von einer Unterseite einer Querfläche des Stopfens Rippen abgehen, die als Führungselemente beim Einstecken des Stopfens ausgebildet sind. Der Stopfen ist hierbei aus einem Hartplastik ausgebildet.
• Aus der JP 61-59067 ist ein Stopfen zum Verschließen von Löchern in ebenen Gegenständen bekannt, wobei dieser Stopfen aus einem elastischen Material ausgebildet ist und eine erste innere umlaufende Wandung besitzt, welche in einer Ausführungsform außenseitig eine umlaufende Stufe besitzt und eine mit dieser zusammenwirkende Dichtlippe und mit diesen Mitteln dementsprechend ein Loch verschließen kann. Darüber hinaus kann der Stopfen im Querschnitt wellenförmig ausgebildet sein mit einer oberseitigen umlaufenden V-Nut in welcher vier Rippen ausgebildet sind.
• Aus der US 2015/0135598 A1 ist ein gummielastischer Stopfen bekannt, welcher aus einer umlaufenden Wandung und einer aus dieser ausgebildeten oberseitigen Dichtlippe besteht, wobei eine innere, kuppelartige Erhöhung an einer inneren umlaufenden Fläche der Wandung angeordnet ist, wobei das Dach der kuppelartigen Erhöhung mit Rippen ausgebildet ist.
• In der EP 2 810 855 A1 ist ein Dichtstopfen zur Abdichtung einer Öffnung in einem Bauteil offenbart. Dieser weist einen im Wesentlichen ringförmigen oder zylindrischen Schaft auf, der durch Rippen, die nach außen offen und hohl sind, unterbrochen ist. Weiterhin ist am Schaft eine konusförmig ausgebildete Dichtlippe vorgesehen, wobei an der Dichtlippe zumindest eine flexible Faltzone vorgesehen ist, die derart reversibel faltbar ist, dass in einem gefalteten Zustand der Faltzone der Umfang der Dichtlippe im Bereich der Faltzone und/oder eines Randes der Dichtlippe reduziert ist.
• Aus der EP 2 781 806 A1 geht ein Stöpsel zum Verschließen von Öffnungen hervor. Dieser Stöpsel umfasst eine radial umlaufende Seitenwandung sowie eine an die Seitenwandung angeformte Dichtfläche, wobei im Bereich zwischen der umlaufenden Seitenwandung Streben vorgesehen sein können. Hierbei kann gemäß einem Ausführungsbeispiel vorgesehen sein, dass die Streben sich bis zu einem konzentrisch zur umlaufenden Seitenwandung angeordneten kreisringförmigen Element erstrecken oder es ist vorgesehen, dass die Streben im Bereich einer in einer Oberwandung des Stopfens ausgebildeten zentralen Betätigungsmulde enden.
• In der DE 201 07 612 U1 ist ein Verschlussdeckel zum Verschließen einer Öffnung offen-bart. Dieser Verschlussdeckel umfasst einen Grundkörper mit einem umlaufenden Bund, der in eine sich gegen eine Seite eines Trägers anliegende elastische Dichtlippe übergeht. Dieser Verschlussdeckel kann Streben aufweisen, die sich nicht von einer Seite des Bundes bzw. einer radial umlaufenden Seitenwandung zur anderen erstrecken. Gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel kann der Verschlussdeckel eine gitterartige Versteifungsstruktur aufweisen, wobei entsprechende Zwischenräume der gitterartigen Versteifungsstruktur mit PVC ausgeschäumt sind.
• Aus der EP 2 873 894 A1 geht ein Verschlussstopfen zum Verschließen einer Öffnung hervor. Dieser umfasst einen ringförmigen Dichtabschnitt und einen Spreizabschnitt, der einstückig mit dem Dichtabschnitt ausgeführt ist. Auch dieser Verschlussstopfen kann Streben aufweisen, die in etwa im Zentrum des Verschlussstopfens von einem konzentrisch zum ringförmigen Dichtabschnitt angeordneten Element begrenzt sind.
• In der DE 10 2009 057750 A1 ist eine Vorrichtung zum Einsetzen in eine Öffnung eines Bauteils eines Automobils beschrieben. Hierbei ist an einem Flansch umlaufend ein Heißklebematerial angebracht, welches bei Erwärmung den Flansch abdichtend an einer Bauteiloberfläche anklebt. Die übrigen Bereiche dieser Vorrichtung sind aus einem anderen Kunststoff ausgebildet, wobei diese Vorrichtung mittels eines 2-Komponenten-Spritzgießverfahrens herstellbar ist.
• Aus der CN 206 938 651 U geht ein Verschlussstopfen hervor, der mittels eines 2-Komponenten-Spritzgießverfahrens hergestellt ist, wobei ein Dichtabschnitt aus einem Heißklebematerial ausgebildet sein kann und ein Basiskörper aus einer Hartkomponente ausgebildet ist. Der Dichtkörper kann im Verbindungsbereich mit dem Basiskörper ein Oberwandung aufweisen, die durch dünnwandige Streben ausgebildet ist, um den Basis-körper 100 aus der Hartkomponente und den Dichtkörper aus dem Heißklebematerial mittels des 2-Komponenten-Spritzgießverfahrens herzustellen und miteinander zu verbinden.
• Weiterhin sind auch Tüllenvorrichtung zur Leitungsdurchführung, insbesondere zur Kabeldurchführung oder auch zur Durchführung von Fluidleitungen, durch eine Bauteilöffnung bekannt.
• Eines oder mehrere Kabel und bspw. auch Kabelbäume werden in der Regel mit Hilfe einer EPDM-Tülle (Tüllenvorrichtung) durch ein Blech eines Trägerbauteil, bspw. einer Karosserie eines Kraftfahrzeuges, geführt.
• Die Hauptaufgabe dieser Tüllen liegt in der Abdichtung von den entsprechenden Karosserieabschnitten oder den Gehäusen gegen Umwelteinflüsse (Staub, Feuchtigkeit, Lärm) und wobei ein gleichzeitiges Hindurchführen eines oder mehrere Kabel ermöglicht ist ohne dieses zu beschädigen.
• Bei derartigen Tüllen ist vorgesehen, dass diese zentral eine Öffnung zum Hindurchführen von einem oder mehreren Kabeln, insbesondere auch Kabelbäumen aufweisen. Beim Montieren auf ein Blech müssen diese mehrmals kreisringförmig im Randbereich in einer Montagerichtung gedrückt werden, um diese mit einem Karosserieblech zu verbinden. Auf-grund des mehrmaligen Drückens entstehen relativ hohe Montagekräfte, um die gewünschte Dichtwirkung zu erzielen. Daher weisen entsprechende EPDM-Tüllen zumeist einen sehr hohen Materialanteil auf, um eine ausreichende Stabilität bei der Montage zu gewährleisten.
• Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, einen Verschlussstopfen, insbesondere einen Hochtemperaturverschlussstopfen, zum Verschließen von Löchern in Gegenständen, vorzugsweise zum Verschließen von Löchern in Kraftfahrzeugen, insbesondere im Unterboden; oder in Bauteilen von Kraftfahrzeugen, wie zum Beispiel Batteriegehäusen, bereitzustellen, der auch bei hohen Temperaturen einen ausreichenden Verschluss eines Loches ermöglicht.
• Eine weitere Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, einen Verschlussstopfen vorzusehen, der eine Alternative zu aus dem Stand der Technik bekannten Verschlussstopfen bereitstellt.
• Zudem ist eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung einen Verschlussstopfen vorzusehen, der sicher und zuverlässig im Betrieb ist.
• Eine oder mehrere dieser Aufgaben werden durch die Merkmale der unabhängigen Patentansprüche 1 und 10 gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen sind in den davon abhängigen Unteransprüchen angegeben.
• Erfindungsgemäß ist ein Verschlussstopfen, insbesondere ein Hochtemperaturverschlussstopfen, zum Verschließen von Löchern in Gegenständen, vorzugsweise zum Verschließen von Löchern in Kraftfahrzeugen oder in Bauteilen von Kraftfahrzeugen, wie beispielsweise einem Unterboden, vorgesehen. Dieser umfasst eine Basiswandung und zumindest eine damit verbundene erste, vorzugsweise radial, umlaufende Seitenwandung.
• Die vorliegende Erfindung zeichnet sich dadurch aus, dass der Verschlussstopfen zumindest bereichsweise aus einem Schmelzklebematerial auf Basis von Styrol-Ethylen-Butylen-Styrol (SEBS) ausgebildet ist.
• Das Schmelzklebematerial auf Basis von Styrol-Ethylen-Butylen-Styrol (SEBS) ist vorzugsweise derart ausgebildet ist, dass das Material bei einer Temperatur von bis zu 600°C karbonisiert. Dabei kann der Verschlussstopfen formstabil und/oder elastisch bleiben.
• Der Verschlussstopfen kann zumindest einen radial umlaufenden kreisringförmigen Verbindungsbereich zum Abdichten und Verbinden mit einem ein Loch begrenzenden Rand eines Bauteils aufweist, der aus dem Schmelzklebematerial ausgebildet ist, sodass der Verschlussstopfen zumindest in diesem Bereich aus dem Schmelzklebematerial ausgebildet ist.
• Das Material kann ab einer Temperatur von zumindest 250°C bzw. 300°C bis maximal bzw. 350°C bzw. 400°C bzw. 450°C bzw. 500°C bzw. 550°C bzw. 600°C entsprechend karbonisieren
• Zunächst scheint eine Lösung für einen solchen Verschlussstopfen für einen Temperaturbereich von bis zu 600°C aus Kunststoff nicht möglich zu sein, da selbst Hochleistungskunststoffe nur eine maximale Betriebstemperatur von 300° aufweisen.
• Die Erfinder der vorliegenden Erfindung haben erkannt, dass es möglich ist, die Dichtigkeit einer Öffnung, beispielsweise eines Bauteils oder einer Karosserie, eines Elektrofahrzeugs bei hohen Temperaturen zu gewährleisten, indem ein Schmelzklebematerial auf Basis von SEBS, insbesondere von TPS (Styrol-Block-Copolymer) verwendet wird, das lediglich eine Betriebstemperatur von 100° aufweist. Die Erkenntnis der vorliegenden Erfindung besteht insbesondere darin, dass ein derartiger Werkstoff bei höheren Temperaturen nicht schmilzt, sondern mit hoher Formstabilität verkohlt bzw. karbonisiert. Ein entsprechendes Loch wird dann bei hohen Temperaturen durch den verkohlten Hochtemperaturverschlussstopfen zuverlässig verschlossen, ohne dass es zu einer hohen Emission von Kunststoffdämpfen kommt.
• Andere ähnliche und bekannte Materialien sind dahingehend nachteilig, dass diese bei hohen Temperaturen schrumpfen und/oder Risse und/oder Löcher ausbilden bzw. schmelzen oder brennen und somit ein entsprechendes Loch bzw. eine Durchgangsöffnung nicht mehr gasdicht verschließen können.
• Ein erfindungsgemäßer Verschlussstopfen, insbesondere ein Hochtemperaturverschlussstopfen, aus einem Schmelzklebematerial auf Basis von SEBS, ist hingegen derart ausgebildet ist, dass das Material bei einer Temperatur von bis zu 600° derart karbonisiert, dass der Verschlussstopfen nicht schmilzt und somit formstabil und/oder elastisch bleibt. Auf diese Weise wir sicher und zuverlässig vermieden, dass das Material schrumpft und/oder sich Risse und/oder Löcher ausbilden bzw. schmelzen oder brennen und somit ein entsprechendes Loch bzw. eine Durchgangsöffnung nicht mehr gasdicht verschließen kann.
• Das eingangsgenannte chinesische Gesetz wurde von vielen Fahrzeugherstellern und insbesondere von Fahrzeugzulieferern in die Anforderung an die Verschlussstopfen zwischen Batterie und Fahrgastraum aufgenommen. Das bedeutet, der erfindungsgemäße Verschlussstopfen ist derart ausgebildet, dass er auch nach fünf Minuten bei 600°C oder sogar bis zu 700°C noch eine gasdichte Abdichtung eines Loches bzw. einer Öffnung bzw. einer Durchgangsöffnung ermöglicht.
• Im Rahmen der vorliegenden Erfindung wird unter den Ausdrücken formstabil und elastisch verstanden, dass der Verschlussstopfen baulich derart ausgestaltet ist, dass dieser in der Lage ist auch bei Temperaturen bis zu 500°C bzw. 600°C bzw. 700°Ceine gewisse Grundform bzw. Grundstruktur aufrecht erhält (formstabil) und/oder entsprechend auch an dem eine Durchgangsöffnung begrenzenden Randbereich eines Bauteils derart anhaftet bzw. nicht abreißt (elastisch), dass die entsprechende Durchgangsöffnung gasdicht verschlossen ist.
• Bei einem Schmelzklebematerial handelt es sich um ein wärmeaktivierbares adhäsives Material (Hotmelt Material). Eine thermische Aktivierung kann ab in etwa 120°C erfolgen.
• Styrol-Ethylen-Butylen-Styrol (SEBS) ist ein thermoplastisches Elastomer (TPE). SEBS verhält sich wie Gummi, ohne dass es einer Vulkanisation unterzogen werden muss. SEBS ist stark und flexibel, hat eine ausgezeichnete Hitze- und UV-Beständigkeit und ist leicht zu verarbeiten. Es wird durch Hydrierung von Styrol-Butadien-Styrol-Copolymer (SBS) hergestellt, wodurch die Wärmestabilität, die Witterungsbeständigkeit und die Ölbeständigkeit verbessert werden. Insbesondere ist SEBS fest, flexibel, gute Hitze- und UV-beständig und leicht zu verarbeiten.
• Thermoplastische Elastomere, die als Styrol-Block-Copolymere (TPS oder TPE-S) bezeichnet werden, sind compounds auf Basis von SBS oder SEBS. Tatsächlich werden die Worte SBS oder SEBS oft verwendet, um diese Compounds bzw. Verbundwerkstoffe zu beschreiben, obwohl es sich eigentlich um Rohmaterialien handelt.
• SBS basiert auf zweiphasigen Blockcopolymeren mit harten und weichen Segmenten. Die Styrol-Endblöcke sorgen für die thermoplastischen Eigenschaften und die Butadien-Mittelblöcke für die elastomeren Eigenschaften. SBS ist ein oft produziertes TPS-Material und wird häufig in Schuhen, Klebstoffen und Dichtungen und Griffen mit niedrigeren Spezifikationen verwendet, bei denen die Chemikalien- und Alterungs-beständigkeit nicht entscheidend ist.
• SBS wird bei der Hydrierung zu SEBS, da durch die Eliminierung der C=C-Bindungen in der Butadienkomponente Ethylen und Butylene im Mittelblock entstehen, daher das Akronym SEBS. SEBS zeichnet sich durch verbesserte Hitzebeständigkeit, mechanische Eigenschaften und chemische Beständigkeit aus.
• Der erfindungsgemäße Verschlussstopfen kann insbesondere als Montage- oder als Lackstopfen verwendet werden bzw. dafür ausgebildet sein.
• Im Rahmen der vorliegenden Erfindung kann auch eine Tüllenvorrichtung als ein Verschlussstopfen angesehen werden. Eine solche Tüllenvorrichtung ist beispielsweise in der noch nicht veröffentlichten Patentanmeldung mit der Anmeldenummer DE 10 2021 118 919.5 beschrieben, auf die hiermit vollinhaltlich Bezug genommen wird.
• In das Material bzw. das Matrixmaterial des erfindungsgemäßen Verschlussstopfens können Fasern zur Erhöhung der Formstabilität eingebettet sein.
• Die Matrix bzw. das Matrixmaterial umgibt die Fasern, die durch adhäsive Wechselwirkung an die Matrix gebunden sind. Durch die Verwendung von Faserwerkstoffen haben Faser-Kunststoff-Verbunde ein richtungsabhängiges Elastizitätsverhalten.
• Ohne Matrixwerkstoff sind die hohen spezifischen Festigkeiten und Steifigkeiten der Verstärkungsfaser weniger nutzbar. Vor allem durch die geeignete Kombination von Faser- und Matrixwerkstoff ist dies möglich.
• Generell können alle geeigneten anorganischen oder organischen Verstärkungsfasern sowie Naturfasern vorgesehen werden. Auch ein Vorsehen von entsprechenden Verstärkungsfaserbündeln bzw. Garnen ist hierbei möglich. Zudem können sowohl Kurzfasern als auch Langfasern oder Endlosfasern vorgesehen sein.
• Insbesondere kann das Material ein thermoplastisches Elastomer, wie z.B. TPS oder TPE auf Basis von SEBS sein und Klebeeigenschaften aufweisen. Zudem kann auch ein TPE in Verbindung mit Polyphenylenoxid (PPO) vorgesehen sein, welches ebenfalls durch Verkohlen funktioniert. Entscheidend sind die aromatischen Bestandteile, die das Verkohlen begünstigen
• Somit kann der erfindungsgemäße Verschlussstopfen aus TPS bzw. TPE auf Basis von SEBS mit entsprechenden Fasern und entsprechenden Klebeeigenschaften ausgebildet sein.
• Die Fasern im Material sorgen für eine sehr gute Formstabilität auch bei hohen Temperaturen.
• Durch die Klebeeigenschaften des Materials wird verhindert, dass der Verschlussstopfen, insbesondere eine entsprechende Dichtlippe des Verschlussstopfens sich von dem die Durchgangsöffnung begrenzenden Bereichen des Bauteils, insbesondere einer Karosseriestruktur, vorzugsweise eines Unterbodens löst, da die Verschmelzung Temperaturen bis zu 500°C standhält. Gleiches gilt auch wenn der Hochtemperaturverschlussstopfen als einfacher Verschlussstopfen oder als Montagestopfen ausgebildet ist.
• Durch die Klebeeigenschaften wird der Verschlussstopfen in Position gehalten und die Klebeeigenschaften dienen gleichzeitig als Verbindung zwischen den Fasern.
• Der erfindungsgemäße Hochtemperaturverschlussstopfen schrumpft, wie andere Kunststoffe auch, geringfügig während des Karbonisierens bei Temperaturen bis zu 500°C. Dennoch reichen die vorstehend aufgezeigten Materialeigenschaften aus, um eine entsprechende Öffnung gasdicht zu verschließen.
• Der Verschlussstopfen kann gemäß einem ersten und einem zweiten Ausführungsbeispiel vollständig aus dem Schmelzklebematerial ausgebildet sein.
• Die Basiswandung und die Seitenwandung können eine Napfform ausbilden, die einen Hohlraum begrenzt.
• In diesem Hohlraum kann eine Aussteifungsstruktur angeordnet sein.
• Die Aussteifungsstruktur kann zumindest eine und vorzugsweise mehrere radial umlaufend und gleich beabstandet zueinander angeordnete und durch den Hohlraum verlaufende Aussteifungsrippen aufweisen, die einander diametral gegenüberliegende Wandbereich der ersten Seitenwandung miteinander verbinden.
• Durch die napfförmige Ausbildung und die entsprechenden Aussteifungsrippen weist der Verschlussstopfen eine höhere Steifigkeit auf. Diese ist nicht nur bei der Montage, sondern insbesondere auch bei einer Verformung aufgrund von Temperaturen von bis zu 500°C gewährleistet.
• Die Aussteifungsrippen können über ihre radiale Erstreckung eine gleichmäßige Höhe, eine nach radial außen abnehmende oder nach radial außen zunehmende Höhe oder eine variierende Höhe von einer axialen Mitte des Hohlraumes zu der umlaufenden ersten Seitenwandung hin besitzen.
• Weiterhin kann die Aussteifungsstruktur eine ringförmige Aussteifungsrippe umfassen, die im Hohlraum konzentrisch zur ersten Seitenwandung angeordnet ist.
• Durch die konzentrische ringförmige Aussteifungsrippe wird die Steifigkeit des Verschlussstopfen zusätzlich erhöht.
• Die erste Seitenwandung kann mit einer radial umlaufenden zweiten Seitenwandung, insbesondere einstückig, verbunden sein, wobei die beiden Seitenwandungen konzentrisch zueinander angeordnet sind.
• Die erste und die zweite Seitenwandung können Aussteifungswandungen ausbilden. Durch eine solche innere und äußere Aussteifungswandung wird ein Verschlussstopfen mit erheblich verbesserter Stabilität bereitgestellt.
• Weiterhin können die erste und die zweite Seitenwandung über Streben miteinander verbunden sein, um die Formstabilität zu erhöhen.
• Die erste und die zweite Seitenwandung erstrecken sich vorzugsweise in etwa parallel zu einer Montagerichtung.
• Unter einer Montagerichtung wird im Rahmen der vorliegenden Erfindung eine Richtung verstanden, in der ein Verschlussstopfen, insbesondere ein Hochtemperaturverschlussstopfen, in ein Loch bzw. eine Durchgangsöffnung eines Bauteils einbringbar ist, um diese zu verschließen. Die Montagerichtung erstreckt sich somit in etwa orthogonal zu einem eine solche Durchgangsöffnung begrenzenden Bereich eines Bauteils.
• Die zweite Seitenwandung kann eine radial umlaufende Abdichtlippe zum abdichtenden und klebenden Verbinden mit einem eine Bauteilöffnung begrenzenden Bereich eines Bauteils aufweisen.
• Die Dichtlippe verbindet sich somit aufgrund ihrer Materialeigenschaften als Schmelzklebematerial mit dem entsprechenden Bereich eines Bauteils.
• Das Schmelzklebematerial der Dichtlippe verhindert ein Ablösen der Dichtlippe vom Blech bzw. einem Bauteil, da das Schmelzklebematerial auf das Blech aufgeschmolzen wird.
• Weiterhin kann sich die Dichtlippe vorzugsweise in radialer Richtung nach außen und schräg in Montagerichtung erstrecken, wobei sich die Dichtlippe somit insbesondere in Montagerichtung erstreckt.
• In einem Übergangsbereich zwischen der Seitenwandung und der Dichtlippe kann eine hinterschnittartig radial umlaufende Ausnehmung ausgebildet sein.
• Es hat sich gezeigt, dass eine derartige hinterschnittartige Ausnehmung eine Verbindung des Verschlussstopfens mit einer entsprechenden Durchgangsöffnung bzw. mit einem die Durchgangsöffnung begrenzenden Bereich eines Bauteils erheblich verbessert.
• Die hinterschnittartige Ausnehmung ist im Querschnitt in etwa kegelförmig oder rund ausgebildet.
• Die erste Seitenwandung und/oder die zweite Seitenwandung und/oder die Basiswandung und/oder die Aussteifungswandung können eine Dicke von zumindest 2 mm oder 2,5 mm oder 3 mm oder 3,5 mm aufweisen.
• Trotz des Materials des erfindungsgemäßen Verschlussstopfens schrumpft dieser geringfügig während des Karbonisierens bei Temperaturen von bis zu 500°C bzw. bis zu 600°C. Um diesem Verhalten entgegen zu wirken, ist der Verschlussstopfen konstruktiv derart ausgestaltet, dass vorzugsweise alle Wandungen oder zumindest eine oder mehrere der den Verschlussstopfen ausbildenden Wandungen eine höhere Dicke im Vergleich zu bekannten Verschlussstopfen aufweisen. Auch die vorstehend erläuterten Versteifungsrippen tragen hierzu bei.
• Der Verschlussstopfen kann als ein 1-Komponentenbauteil aus einem wärmeaktivierbaren adhäsiven Material ausgebildet, das Klebeeigenschaften bei höheren Temperaturen von beispielsweise 110°C bis 195°C aufweist.
• Insbesondere kann der Verschlussstopfen durch ein 1-Komponenten-Spritzgießverfahren aus einem wärmeaktivierbaren adhäsiven Material hergestellt sein.
• Weiterhin ist erfindungsgemäß ein Verfahren zur Herstellung eines vorstehend aufgezeigten Verschlussstopfens, insbesondere eines Hochtemperaturverschlussstopfens, offenbart, wobei das Verfahren ein 1-Komponenten Spritzgießverfahren ist bei dem eine zum Schmelzen von SEBS erforderliche Scherung durch eine Schnecke einer Spritzgießmaschine erzeugt wird, um das Material zu schmelzen.
• Zum Schmelzen von SEBS ist nicht nur eine vorbestimmte Temperatur, sondern auch eine bestimmte Scherung erforderlich. Diese kann in einer Spritzgussmaschine durch eine zusätzliche Scherung mit der Schnecke geschmolzen werden.
• Durch die Verwendung von SEBS ergibt sich insbesondere der Vorteil, dass Temperaturen von bis zu 500°C bzw. 600°C kein Verbrennen des Materials verursachen, sondern eine Art Verkohlung bzw. Karbonisieren ohne Verlust der Formstabilität unter Beibehaltung einer gewissen Elastizität erfolgt.
• Gemäß einem dritten Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen Verschlussstopfens können die Basiswandung und die damit verbundene erste radial umlaufende Seitenwandung aus einer Hartkomponente ausgebildet sein, wobei auf einem in Richtung einer Verschlussseite weisenden Bereich der Basiswandung eine kreisringförmige Weichkomponente angeordnet ist, die aus dem Schmelzklebematerial ausgebildet ist.
• Die aus dem Schmelzklebematerial ausgebildete Weichkomponente bildet gemäß dem dritten Ausführungsbeispiel den Verbindungsbereich aus.
• Der erfindungsgemäße Verschlussstopfen gemäß dem dritten Ausführungsbeispiel zeichnet sich dadurch aus, dass die Hartkomponente bei hohen Temperaturen verkohlt.
• Zudem bildet die Hartkomponente eine Trennschicht zu PVC aus und verhindert dadurch eine Weichmacherwanderung und damit verbundene Materialbeschädigungen. PVC kann zur zusätzlichen Abdichtung bzw. Schutzschicht im Bereich von Unterböden verwendet werden.
• In die Hartkomponente aus Kunststoff können Fasern eingebettet sein.
• Vorzugsweise kann das Material Fasern, insbesondere Verstärkungsfasern, zur Erhöhung der Formstabilität aufweisen.
• Hierbei können insbesondere langestreckte Glasfasern vorgesehen sein.
• Alternativ können die Fasern Kunststofffasern oder Mineralfasern oder andere geeignete Fasern zur Erhöhung der Formstabilität sein.
• Die Hartkomponente kann bevorzugt aus den nachfolgenden Materialien bzw. Materialkombinationen ausgebildet sein:
• - Polyphthalamid (PPA) mit Kohlenstofffasern;
• - Polyamid 66 (PA66) mit Kohlenstoffasern oder Glasfasern, optional auch strahlenvernetzt;
• - Polyethersulfon mit Glasfasern
• - Polyphthalamid (PPA) mit Glasfasern vorzugsweise mit langgestreckten Glasfasern
• Ein Strahlenvernetzen kann einen positiven Effekt auf die Hitzebeständigkeit haben und ggfs. den Temperaturbereich um 100°C erhöhen.
• Ein hoher Anteil an von langen Glasfasern hat ebenfalls einen positiven Effekt, so dass in einer solchen auch andere Kunststoffe geeignet sein können.
• Weiterhin wird durch die Hartkomponente verhindert, dass freie KTL-Flächen durch Schrumpfen des Materials des Verschlussstopfens in einem Bauteil entstehen bzw. freiliegen.
• Insbesondere bildet die Hartkomponente ein „Schutzschild“ zur thermischen Abschirmung für die Weichkomponente bzw. für das Schmelzklebematerial aus. Das Thermisches Schutzschild für die Weichkomponente erfolgt somit durch die temperaturbeständige nicht dichtende Hartkomponente.
• An der Seitenwandung können radial umlaufend Rastelemente zum Hintergreifen eines ein Loch begrenzenden Randes eines Bauteils vorgesehen sein.
• Diese Rastelemente erzeugen in Verbindung mit der Weichkomponente hohe Haltekräfte und üben gleichzeitig eine hohe Vorspannung auf die Dichtkomponente bzw. die Weichkomponente aus.
• Dies führt zu einem besseren Anhaften des Schmelzklebematerials am Bauteil.
• Die Rastelemente können eine oder mehrere Rastflächen aufweisen. Auf diese Weise werden mehrere Raststufen ausgebildet.
• Durch das Vorhandensein unterschiedlicher Raststufen ist der Verschlussstopfen für unterschiedliche Blechstärken geeignet. Zudem lässt sich die Anpresskraft variieren bzw. einstellen.
• Analog zu den vorstehenden Ausführungsbeispielen ermöglicht die Weichkomponente bzw. das Schmelzklebematerial eine axiale Abdichtung des Verschlussstopfens gegenüber einem Loch eines Bauteils.
• Ebenso wie beim ersten Ausführungsbeispiel ist auch gemäß dem zweiten Ausführungsbeispiel vorgesehen, dass die Weichkomponente bzw. das Schmelzklebematerial in einem Ofen mit dem entsprechenden Bauteil verbunden wird.
• Die dadurch entstehende Blechhaftung des Schmelzklebematerials verhindert einen Verzug der Hartkomponente bei höheren Temperaturen.
• Weiterhin ermöglicht die Weichkomponente eine zuverlässige Abdichtung analog zum ersten Ausführungsbeispiel auch bei hohen Temperaturen.
• Durch die vorstehend aufgezeigte thermische Abschirmung ist ein solcher Verschlussstopfen auch für höhere Temperaturen über 600 °C verwendbar.
• Zudem ist ein Verfahren zur Herstellung des Versschlusstopfens gemäß dem dritten Ausführungsbeispiel mittels eines 2-Komponenten Spritzgießverfahrens vorgesehen. Bezüglich des Schmelzklebematerials wird diese Verfahren analog zum vorstehend beschriebenen Verfahren ausgeführt.
• Die Erfindung wird im folgenden beispielhaft anhand zweier in den Figuren dargestellten Ausführungsbeispiele erläutert. Diese zeigen in:
• 1 eine perspektivische Darstellung eines erfindungsgemäßen Verschlussstopfens gemäß einem ersten Ausführungsbeispiel,
• 2 eine weitere perspektivische Darstellung des Verschlussstopfens,
• 3 eine weitere perspektivische Darstellung des Verschlussstopfens,
• 4 eine perspektivische seitlich geschnittene Darstellung des Verschlussstopfens,
• 5 eine perspektivische Darstellung des Verschlussstopfens gemäß einem zweiten Ausführungsbeispiel,
• 6 eine perspektivische Darstellung des Verschlussstopfens gemäß einem dritten Ausführungsbeispiel, und
• 7 eine perspektivische Detailansicht eines Verbindungsbereichs des Verschlussstopfens.
• Erfindungsgemäß ist ein Verschlussstopfen bzw. Hochtemperaturverschlussstopfen 1 zum Verschließen von Löchern in Gegenständen, insbesondere zum Verschließen von Löchern in Kraftfahrzeugen oder in Bauteilen von Kraftfahrzeugen, vorzugsweise von Elektrofahrzeugen, wie einem Unterboden, vorgesehen (1 bis 4).
• Der Verschlussstopfen 1 gemäß einem ersten Ausführungsbeispiel umfasst eine Basiswandung 2 und eine damit verbundene erste umlaufende Seitenwandung 3.
• Dieser Verschlussstopfen 1 ist zum Einbringen in eine Durchgangsöffnung eines Bauteils in einer Montagerichtung 4 ausgebildet.
• Unter einer Montagerichtung 4 wird im Rahmen der vorliegenden Erfindung eine Richtung verstanden, in der ein Hochtemperaturverschlussstopfen 1 in ein Loch bzw. eine Durchgangsöffnung eines Bauteils einbringbar ist, um diese zu verschließen. Die Montagerichtung 4 erstreckt sich somit in etwa orthogonal zu einem eine solche Durchgangsöffnung (Loch) begrenzenden Bereich bzw. Rand eines Bauteils.
• Die erste Seitenwandung 3 begrenzt somit einen Hohlraum 5 und bildet dadurch ein napfförmiges Verstärkungselement aus.
• Die Basiswandung 2 erstreckt sich orthogonal zur ersten Seitenwandung 3 durch den Hohlraum 5 und bildet somit eine Querwandung aus, die in einer Draufsicht in etwa kreisförmig ausgebildet ist und der Form des Hohlraums entspricht.
• Weiterhin sind im Hohlraum 5 radial umlaufend und gleich beabstandet zueinander angeordnete und durch den Hohlraum 5 verlaufende Aussteifungsrippen 6 vorgesehen. Die Aussteifungsrippen 6 verbinden somit einander diametral gegenüberliegende Wandbereiche der ersten Seitenwandung 3 miteinander.
• An den der Basiswandung 2 gegenüberliegenden Enden der ersten Seitenwandung 3 ist eine zweite radial umlaufende Seitenwandung 7 angeformt.
• Die zweite Seitenwandung 7 ist in etwa konzentrisch zur ersten Seitenwandung 3 angeordnet. Insbesondere kann die zweite Seitenwandung 7 im Querschnitt in etwa konusförmig bzw. sich in Montagerichtung konisch verjüngend ausgebildet sein.
• An dem der Verbindung mit der ersten Seitenwandung 3 gegenüberliegenden Ende der zweiten Seitenwandung 7 ist ein kreisringförmiger Flanschabschnitt 8 angeformt.
• Am Flanschabschnitt 8 ist radial umlaufend eine sich in radialer Richtung nach außen und in Montagerichtung 4 erstreckende Dichtlippe 9 vorgesehen. Die Dichtlippe 9 ist zum abdichtenden Anliegen an einer eine Durchgangsöffnung begrenzenden Kante bzw. Fläche eines Bauteils ausgebildet.
• Im Übergang von der zweiten Seitenwandung 7 zum Flanschabschnitt 8 ist radial umlaufend eine hinterschnittartige Ausnehmung 10 vorgesehen. Diese hinterschnittartige Ausnehmung 10 ist im Querschnitt teilweise in etwa kegelförmig oder kreisförmig ausgebildet und erhöht die Passgenauigkeit und somit die Haltekräfte mit der der Hochtemperaturverschlussstopfen 1 in einer Durchgangsöffnung eines Bauteils gehalten wird.
• Die vorliegende Erfindung zeichnet sich dadurch aus, dass der Hochtemperaturverschlussstopfen aus einem Schmelzklebematerial auf Basis von Styrol-Ethylen-Butylen-Styrol (SEBS) derart ausgebildet ist, dass das Material bei einer Temperatur von bis zu 500°C derart karbonisiert, dass der Verschlussstopfen formstabil und elastisch bleibt.
• Ein erfindungsgemäßer Hochtemperaturverschlussstopfen aus einem Schmelzklebematerial auf Basis von SEBS, ist derart ausgebildet ist, dass das Material bei einer Temperatur von bis zu 700° derart karbonisiert, dass der Verschlussstopfen nicht schmilzt und somit formstabil und elastisch bleibt. Auf diese Weise wir sicher und zuverlässig vermieden, dass das Material schrumpft und/oder sich Risse und/oder Löcher ausbilden und somit ein entsprechendes Loch bzw. eine Durchgangsöffnung nicht mehr gasdicht verschließen kann.
• Styrol-Ethylen-Butylen-Styrol (SEBS) ist ein thermoplastisches Elastomer (TPE). SEBS verhält sich wie Gummi, ohne dass es einer Vulkanisation unterzogen werden muss. SEBS ist stark und flexibel, hat eine ausgezeichnete Hitze- und UV-Beständigkeit und ist leicht zu verarbeiten. Es wird durch Hydrierung von Styrol-Butadien-Styrol-Copolymer (SBS) hergestellt, wodurch die Wärmestabilität, die Witterungsbeständigkeit und die Ölbeständigkeit verbessert werden.
• Thermoplastische Elastomere, die als Styrol-Block-Copolymere (TPS oder TPE-S) bezeichnet werden, sind compounds auf Basis von SBS oder SEBS. Tatsächlich werden die Worte SBS oder SEBS oft verwendet, um diese Compounds bzw. Verbundwerkstoffe zu beschreiben, obwohl es sich eigentlich um Rohmaterialien handelt.
• SBS basiert auf zweiphasigen Blockcopolymeren mit harten und weichen Segmenten. Die Styrol-Endblöcke sorgen für die thermoplastischen Eigenschaften und die Butadien-Mittelblöcke für die elastomeren Eigenschaften.
• SBS wird bei der Hydrierung zu SEBS, da durch die Eliminierung der C=C-Bindungen in der Butadienkomponente Ethylen und Butylene im Mittelblock entstehen, daher das Akronym SEBS. SEBS zeichnet sich durch verbesserte Hitzebeständigkeit, mechanische Eigenschaften und chemische Beständigkeit aus.
• Weiterhin sind in das Material bzw. das Matrixmaterial des erfindungsgemäßen Verschlussstopfens Fasern zur Erhöhung der Formstabilität eingebettet.
• Insbesondere ist das Material TPS oder TPE auf Basis von SEBS und weist Klebeeigenschaften auf.
• Somit ist der erfindungsgemäße Verschlussstopfen aus TPS oder TPE auf Basis von SEBS mit entsprechenden Fasern und entsprechenden Klebeeigenschaften ausgebildet.
• Vorzugsweise weist das Material Kunststofffasern zur Erhöhung der Formstabilität auf.
• Die Fasern im Material sorgen für eine sehr gute Formstabilität auch bei hohen Temperaturen.
• Durch die Klebeeigenschaften des Materials wird verhindert, dass sich der Verschlussstopfen, insbesondere eine entsprechende Dichtlippe des Verschlussstopfens, von dem die Durchgangsöffnung begrenzenden Bereichen des Bauteils, insbesondere eines Unterbodens, löst, da die Verschmelzung Temperaturen bis zu 600°C standhält. Gleiches gilt auch wenn der Hochtemperaturverschlussstopfen als einfacher Verschlussstopfen oder als Montagestopfen ausgebildet ist.
• Durch die Klebeeigenschaften wird der Verschlussstopfen in Position gehalten und die Klebeeigenschaften dienen gleichzeitig als Verbindung zwischen den Fasern.
• Der erfindungsgemäße Hochtemperaturverschlussstopfen schrumpft, wie andere Kunststoffe auch, geringfügig während des Karbonisierens bei Temperaturen bis zu 600°C. Dennoch reichen die vorstehend aufgezeigten Materialeigenschaften aus, um eine entsprechende Öffnung gasdicht zu verschließen.
• Gemäß einem zweiten Ausführungsbeispiel (5), das dieselben technischen Merkmale wie der Hochtemperaturverschlussstopfen 1 gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel aufweist, ist zur Erhöhung der Formstabilität zusätzlich zu den Aussteifungsrippen 6 eine ringförmige Aussteifungsrippe 11 vorgesehen sein, die ebenfalls im Hohlraum 5 angeordnet ist und sich konzentrisch zur ersten Seitenwandung 3 erstreckt.
• Grundsätzlich kann der Verschlussstopfen eine beliebig ausgebildete Aussteifungsstruktur aufweisen.
• Der Hochtemperaturverschlussstopfen 1 gemäß dem ersten und dem zweiten Ausführungsbeispiel ist durch ein 1-Komponenten-Spritzgießverfahren aus einem wärmeaktivierbaren adhäsiven Material hergestellt.
• Weiterhin ist erfindungsgemäß ein Verfahren zur Herstellung eines vorstehend aufgezeigten Hochtemperaturverschlussstopfens offenbart, wobei das Verfahren ein 1-Komponenten Spritzgießverfahren ist bei dem eine zum Schmelzen von SEBS erforderliche Scherung durch eine Schnecke einer Spritzgießmaschine erzeugt wird, um das Material zu schmelzen.
• Zum Schmelzen von SEBS ist nicht nur eine vorbestimmte Temperatur, sondern auch eine bestimmte Scherung erforderlich. Diese kann in einer Spritzgussmaschine durch eine zusätzliche Scherung mit der Schnecke geschmolzen werden.
• Durch die Verwendung von SEBS ergibt sich insbesondere der Vorteil, dass Temperaturen von 600° kein Schmelzen des Materials verursachen, sondern eine Art Verkohlung ohne Verlust der Formstabilität unter Beibehaltung einer gewissen Elastizität erfolgt.
• Im Folgenden wird ein erfindungsgemäßer Verschlussstopfen 1 gemäß einem dritten Ausführungsbeispiel erläutert. Sofern nichts anderes beschrieben ist, weist der HochtemperaturVerschlussstopfen 1 gemäß dem dritten Ausführungsbeispiel dieselben technischem Merkmale auf wie die Hochtemperatur- Verschlussstopfen 1 gemäß dem ersten und dem zweiten Ausführungsbeispiel. Gleiche technische Merkmale sind mit den gleichen Bezugszeichen versehen.
• Beim Hochtemperatur- Verschlussstopfen 1 gemäß dem dritten Ausführungsbeispiel sind die Basiswandung 2 und die damit verbundene erste radial umlaufende Seitenwandung 3 aus einer Hartkomponente 12 ausgebildet.
• Die Hartkomponente ist aus einem Kunststoff ausgebildet in den langgestreckte Glasfasern eingebettet sind.
• An der Basiswandung 2 ist eine Weichkomponente angeformt, die aus dem vorstehend aufgezeigten Schmelzklebematerial ausgebildet ist. Dabei handelt es sich um TPS oder TPE auf Basis von SEBS welches Klebeeigenschaften aufweist.
• Die Basiswandung 2 ist scheibenförmig bzw. plattenförmig ausgebildet, wobei die radial umlaufende erste Seitenwandung 3 gegenüber einem radialen Randbereich der Basiswandung zurückversetzt ist und auf diese Weise einen kreisringförmigen Anlageabschnitt 14 zum Anliegen an einem Bauteil ausbildet.
• Vorzugsweise ist die Basiswandung 2 kreisförmig ausgebildet. Alternativ kann die Basiswandung 2 korrespondierend zur Geometrie eines zu verschließenden Lochs ausgebildet sein, d.h. bspw. auch oval. elliptisch, rechteckförmig oder vieleckig usw.
• Die Basiswandung 2 weist eine Deckseite 15 und eine in Montagerichtung 4 weisende Verschlussseite 16 auf. Die Verschlussseite 16 weist in Richtung eines Bauteils bzw. in Richtung eines zu verschließenden Loches.
• An einem radialen äußeren Rand des Anlageabschnitts 14 ist auf der Verschlussseite 16 eine Ausnehmung 17 zur Aufnahme der Weichkomponente 13 ausgebildet.
• Die aus dem Schmelzklebematerial ausgebildete Weichkomponente 13 ist kreisringförmig ausgestaltet.
• Weiterhin weist die Seitenwandung 3 radial umlaufend und vorzugsweise gleich beabstandet voneinander angeordnete Rastelemente 18 zum Hintergreifen eines ein Loch begrenzenden Randes eines Bauteils auf.
• Die Rastelemente 18 weisen vorzugsweise mehrere Rastflächen 19 auf, die dadurch entsprechende Raststufen ausbilden.
• Weiterhin ist erfindungsgemäß ein Verfahren zur Herstellung des Hochtemperaturverschlussstopfens gemäß dem dritten Ausführungsbeispiel mittels eines 2-Komponenten Spritzgießverfahrens vorgesehen.
• Die Weichkomponente 13 bzw. das Schmelzklebematerial wird dabei analog zum vorstehend beschriebenen 1-Komponenten Spritzgießverfahren hergestellt
• Gemäß einem alternativen nicht dargestellten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung ist der Verschlussstopfen ohne Seitenwandung/-en ausgebildet und kann ohne Rastmittel mit einem Bauteil verbunden werden.
• Der Verschlussstopfen kann dann scheibenförmig ausgebildet sein.
• Gemäß einem weiteren alternativen nicht dargestellten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung ist der Verschlussstopfen als eine Tüllenvorrichtung zur Leitungsdurchführung an einer Bauteilöffnung vorgesehen. Diese umfasst einen Kabeldurchführungsabschnitt, und einen radial umlaufenden Verbindungsabschnitt zum Verbinden der Tüllenvorrichtung mit einem Randbereich einer Bauteilöffnung. Die Tüllenvorrichtung zeichnet sich dadurch aus, dass der Verbindungsabschnitt eine innere und eine äußere Aussteifungswandung aufweist, die im Wesentlichen konzentrisch zueinander angeordnet sind.
• Die Tüllenvorrichtung ist aus dem vorstehend beschriebenen erfindungsgemäßen Material ausgebildet.
• Die vorliegende Erfindung betrifft somit eine Tüllenvorrichtung zur Leitungsdurchführung, insbesondere zur Kabeldurchführung oder zur Durchführung von Kabelbäumen oder auch zur Durchführung von Fluidleitungen, bspw. Kühlmittelleitungen, durch eine Bauteilöffnung. Bei einer Fluidleitung kann es sich bspw. um eine Kühlwasserleitung eines Kraftfahrzeuges handeln.
• Der Verbindungsabschnitt kann einen Abdichtungsabschnitt bzw. einen Dichtabschnitt und einen Befestigungsabschnitt aufweisen.
• Der radial umlaufende Befestigungsabschnitt kann Rastmittel zum Hintergreifen einer in Montagerichtung liegenden Kante eines Bauteils aufweisen.
• Die Rastmittel können als Rastelemente ausgebildet sein und eine entgegen der Montagerichtung angeordnete Rastkante aufweisen, wobei sich die Rastelemente von dem Befestigungsabschnitt in radiale Richtung nach außen erstrecken, und wobei die Rastelemente am Rastabschnitt vorzugsweise radial umlaufend im gleichen Abstand voneinander angeordnet und an der Tüllenvorrichtung vorzugsweise einstückig angeformt sind.
• Der Dichtabschnitt kann ein radial umlaufende und sich im Wesentlichen in Montagerichtung erstreckende Dichtlippe aufweisen. Mittels der Dichtlippe wird eine zuverlässige Abdichtung der Bauteilöffnung mittels der Tüllenvorrichtung erzielt.
• Der Kabeldurchführungsabschnitt kann in etwa trichterförmig ausgebildet sein und sich entgegen der Montagerichtung erstrecken, wobei eine Kabeldurchführungsöffnung vorzugsweise in etwa im Zentrum des Kabeldurchführungsabschnitts ausgebildet ist. Der Kabeldurchführungsabschnitt ist vorzugsweise durch die innere Aussteifungswandung begrenzt.
• Der Kabeldurchführungsabschnitt kann in Montagerichtung bzw. in Axialrichtung in etwa die doppelte Länge gegenüber einem Basiskörper der Vorrichtung aufweisen. Als Basiskörper werden der Verbindungsabschnitt, mit Dichtabschnitt und Befestigungsabschnitt sowie die innere und die äußere Aussteifungswandung mitsamt den entsprechenden Streben bezeichnet.
• Bezugszeichenliste

1

Hochtemperaturverschlussstopfen

2

Basiswandung

3

Erste Seitenwandung

4

Montagerichtung

5

Hohlraum

6

Aussteifungsrippe

7

Zweite Seitenwandung

8

Flanschabschnitt

9

Dichtlippe

10

hinterschnittartige Ausnehmung

11

Koaxiale Aussteifungsrippe

12

Hartkomponente

13

Weichkomponente

14

Anlageabschnitt

15

Deckseite

16

Verschlussseite

17

Ausnehmung

18

Rastelemente

19

Rastflächen

• 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
• GB 380312020 [0004]
• US 6319436 B1 [0012]
• JP 61059067 [0013]
• US 2015/0135598 A1 [0014]
• EP 2810855 A1 [0015]
• EP 2781806 A1 [0016]
• DE 20107612 U1 [0017]
• EP 2873894 A1 [0018]
• DE 102009057750 A1 [0019]
• CN 206938651 U [0020]
• DE 102021118919 [0046]

Claims (10)

1. Verschlussstopfen, insbesondere ein Hochtemperaturverschlussstopfen (1) zum Verschließen von Löchern in Gegenständen, vorzugsweise zum Verschließen von Löchern in Kraftfahrzeugen oder in Bauteilen von Kraftfahrzeugen, umfassend eine Basiswandung (2) und zumindest eine damit verbundene erste radial umlaufende Seitenwandung (3), wobei der Verschlussstopfen zumindest bereichsweise aus einem Schmelzklebematerial auf Basis von Styrol-Ethylen-Butylen-Styrol (SEBS) ausgebildet ist.
2. Verschlussstopfen gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Verschlussstopfen zumindest einen radial umlaufenden kreisringförmigen Verbindungsbereich zum Abdichten und Verbinden mit einem ein Loch begrenzenden Rand eines Bauteils aufweist, der aus dem Schmelzklebematerial ausgebildet ist.
3. Verschlussstopfen gemäß Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Schmelzklebematerial bei einer Temperatur von zumindest 250°C bzw. 300°C bis maximal bzw. 350°C bzw. 400°C bzw. 450°C bzw. 500°C bzw. 550°C bzw. 600°C bzw. 700°C derart karbonisiert, dass der Verschlussstopfen formstabil und/oder elastisch bleibt.
4. Verschlussstopfen gemäß einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass das Schmelzklebematerial ein thermoplastisches Elastomer Styrol-Block-Copolymer (TPS, TPE-S) auf Basis von Styrol-Ethylen-Butylen-Styrol (SEBS) ist und Klebeeigenschaften aufweist.
5. Verschlussstopfen gemäß einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass der Verschlussstopfen vollständig aus dem Schmelzklebematerial ausgebildet ist.
6. Verschlussstopfen gemäß Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet dass die Basiswandung (2) und die Seitenwandung eine Napfform ausbilden, die einen Hohlraum (5) begrenzt, wobei im Hohlraum (5) eine Aussteifungsstruktur angeordnet ist, und die erste Seitenwandung (3) mit einer radial umlaufenden zweiten Seitenwandung (7) verbunden ist, und wobei die beiden Seitenwandungen (3, 7) konzentrisch zueinander angeordnet sind, und wobei an der zweiten Seitenwandung (7) eine radial umlaufende Abdichtlippe zum abdichtenden und klebenden Verbinden mit einem eine Öffnung begrenzenden Rand eines Bauteils vorgesehen ist.
7. Verschlussstopfen gemäß einem der Ansprüche 1 bis 5 dadurch gekennzeichnet, dass die Basiswandung (2) und die damit verbundene erste radial umlaufende Seitenwandung (3) aus einer Hartkomponente (12) ausgebildet sind, wobei auf einem in Richtung einer Verschlussseite (16) weisenden Bereich der Basiswandung (2) eine kreisringförmige Weichkomponente (13) angeordnet ist, die aus dem Schmelzklebmaterial ausgebildet ist
8. Verschlussstopfen gemäß Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass an der Seitenwandung radial umlaufend Rastelemente (18) zum Hintergreifen eines ein Loch begrenzenden Randes eines Bauteils vorgesehen sind.
9. Verschlussstopfen gemäß einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass in das die Weichkomponente ausbildende Schmelzklebematerial Fasern zur Erhöhung der Formstabilität eingebettet sind und/oder dass in den die Hartkomponente ausbildenden Kunststoff Fasern zur Erhöhung der Formstabilität eingebettet sind.
10. Verfahren zur Herstellung eines Verschlussstopfens gemäß einem der Ansprüche 1 bis 9, wobei das Verfahren ein 1- oder ein 2-Komponenten Spritzgießverfahren ist.

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