DE10209065A1 - Befestigungsmittel - Google Patents

Abstract

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Befestigungsmittel (1) zur Befestigung von Bauteilen (2, 2', 2''), welches eine eine Öffnung (3) des Bauteils hintergreifendes Verschweißelement (4, 4', 4'') aufweist zur Fixierung des Bauteils. Das Befestigungsmittel weist fluchtend zum Verschweißelement eine Ausnehmung (5, 5', 5'') zur fixierenden Aufnahme einer die Öffnung (3) hintergreifenden Schraube oder dergleichen auf, nachdem das Verweißelement entfernt wurde. Außerdem ist ein Verfahren zur erstmaligen Montage, Demontage und Wiedermontage des Bauteils gezeigt.

Description

• Die vorliegende Erfindung betrifft ein Befestigungsmittel zur Fixierung von Bauteilen sowie ein Verfahren zur Demontage und Wiedermontage dieser Bauteile.
• Es ist bekannt, Bauteile, wie Lautsprecher bzw. Motoren für elektrische Fensterheber auf Kunststoffplatten (etwa einem Kunststofftürmodul) aufzuschrauben. Dies hat allerdings den Nachteil, daß die Montage kosten- und arbeitsintensiv ist. Außerdem können Fehler dadurch entstehen, daß Schrauben mit dem falschen Drehmoment angezogen werden bzw. einzelne Schrauben vergessen werden bei der Montage.
• Es sind ebenfalls Befestigungsmittel bekannt, welche eine eine Öffnung des Bauteils hintergreifendes Verschweißelement aufweisen zur Fixierung des Bauteils. Hierbei wird das Bauteil mit seinen Öffnungen auf Schweißdorne aufgesteckt und in einem anschließenden "Hotmeltverfahren" so verschmolzen, daß ein Verschweißelement entsteht, welches die Öffnung hintergreift und somit das Bauteil fixiert.
• Nachteilig an diesem Verfahren ist jedoch, daß keine Demontage und Wiedermontage solcher Bauteile möglich ist. Bei der Demontage der Bauteile werden die Verschweißelemente regelmäßig aufgebrochen, ein anschließendes Anschmelzen ist jedoch unmöglich. Dies führt dazu, daß oft eine komplette neue Kunststoffplatte (in welcher die Schweißdorne bzw. Verschweißelemente integriert sind) eingesetzt werden muß, die Verschweißung mußte mit für kleine Werkstätten bzw. Hobbymechaniker kaum zugänglichen Hotmelt-Geräten erfolgen.
• Der vorliegenden Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, Befestigungsmittel sowie Verfahren zur Demontage und Wiedermontage von Bauteilen zur Verfügung zu stellen, welche einerseits bei der Großserienherstellung ein kostengünstiges, schnelles und präzises Montieren des Bauteils ermöglichen und andererseits im Reparaturfalle nach einer Demontage des Bauteils ein problemloses Wiedermontieren ermöglichen.
• Diese Aufgabe wird durch ein Befestigungsmittel nach Anspruch 1 sowie ein Verfahren nach Anspruch 9 gelöst.
• Dadurch, daß ein gattungsgemäßes Befestigungsmittel fluchtend zum Verschweißelement eine Ausnehmung zur fixierenden Aufnahme einer die Öffnung hintergreifenden Schraube oder dergleichen nach Entfernung des Verschweißelementes aufweist, wird eine solche Lösung bereitgestellt.
• Das erfindungsgemäße Befestigungsmittel ermöglicht es also, daß in der Großserienfertigung, wie bisher im Hotmeltverfahren, ein Bauteil angeschweißt werden kann. Kommt es dann zu einem Reparaturfall, wird das Verschweißelement, etwa durch Abbrechen oder Aufbohren in Fluchtrichtung des Verschweißelementes zur Ausnehmung hin aufgebohrt. Nach Durchführung der Reparatur (etwa dem Austausch des Bauteils) kann dann das Bauteil mit denselben Öffnungen in der zum ehemaligen Verschweißelement fluchtenden Ausnehmung fixiert werden. Hierbei sorgt z. B. ein Schraubenkopf, welcher die Öffnung hintergreift, dafür, daß das Bauteil angepresst wird, die Ausnehmung weist eine Innengeometrie auf, welcher eine form- oder kraftschlüssige Fixierung ermöglicht.
• Somit hat das erfindungsgemäße Befestigungsmittel den Vorteil, daß der Ressourceneinsatz über den Produktzyklus des Gesamtgefüges, in welchem sich das Befestigungsmittel befindet, minimal ist. So muß nicht mehr ein gesamtes Türmodul ausgewechselt werden, wenn lediglich ein einziger Lautsprecher hieran defekt war. Außerdem ist es mit dem erfindungsgemäßen Befestigungsmittel auch kleinen Werkstätten bzw. Hobbymechanikern möglich, nach Austausch eines Bauteils durch Verschrauben eine ähnlich gute Befestigung wie durch Verschweißen zu erreichen.
• Vorteilhafte Weiterbildungen der vorliegenden Erfindung werden in den abhängigen Ansprüchen angegeben.
• Eine besonders vorteilhafte Weiterbildung sieht vor, daß die Ausnehmung in Fluchtrichtung mindestens einseitig geschlossen ist. Hierdurch wird ermöglicht, daß durch die Ausnehmung, welche nur im Reparaturfalle zum Tragen kommt, keine zusätzliche Öffnung im Bereich des Befestigungsmittels (welche z. B. einen Flüssigkeitsdurchtritt verursachen könnte) notwendig wird. Hierbei sieht eine besonders vorteilhafte Weiterbildung vor, daß die Ausnehmung durch das Verschweißelement selbst verschlossen ist. Die ermöglicht es z. B. bei einem stiftförmig aufgesetzten Verschweißelements, daß dieses z. B. abgebrochen werden kann, bei einem eher flachen Verschweißelement ist es einfach möglich, dieses aufzubohren, um somit einen Durchgang für eine Schraube zu ermöglichen.
• Eine weitere vorteilhafte Ausführungsform sieht vor, daß das Verschweißelement im wesentlichen kreisförmig ist und die Ausnehmung hierzu konzentrisch angeordnet und in Fluchtrichtung nachgeordnet. Diese Anordnung erleichtert es, das Bauteil bei der Wiedermontage nicht erneut zentrieren zu müssen, so daß die durch das Verschweißelement festgelegte Lage sowie die spätere, z. B. geschraubte oder auch genietete oder auch genagelte Lage des Bauteils exakt gleich sind.
• Je nach Art der Fügung bei der Wiedermontage (Schrauben, Nageln, Nieten etc.) kann der Innenraum der Ausnehmung entsprechend gestaltet werden; so kann bei einer späteren Verschraubung im Innenraum der Ausnehmung ein Schraubgewinde eingebracht werden.
• Eine besonders vorteilhafte Weiterbildung sieht vor, daß das Befestigungsmittel aus Kunststoff ist. Als Material bietet sich hierbei Polypropylen an. Dieses ist bei der Erstmontage besonders einfach, etwa durch Ultraschallschweißen, verschweißbar. Es bietet sich hierbei insbesondere an, das Befestigungsmittel integral zu einer Trägerplatte, etwa einem Türmodul aus Kunststoff, zu fertigen. In diesem Fall kann das gesamte Befestigungsmittel (mit der Ausnehmung bzw. in der Situation vor dem Schweißprozeß mit einem Schweißdom) im Spritzgußverfahren hergestellt werden. Selbstverständlich ist es jedoch auch möglich, gesonderte Befestigungsmittel vorzusehen, welche dann z. B. in eine Trägerplatte eingeklebt, eingeklipst etc. werden.
• Das vorliegende Befestigungsmittel bietet sich insbesondere zum Befestigen von Lautsprechern oder Antriebsmotoren für elektrische Fensterheber an Türmodulen aus Kunststoff an. Selbstverständlich sind jedoch auch andere Einsatzzwecke möglich, welche außerhalb des Fahrzeugbaus liegen (dies sind prinzipiell sämtliche Bauteile, welche modulartig austauschbare Bauteile aufweisen, etwa Datenverarbeitungsgeräte etc.).
• Weitere vorteilhafte Weiterbildungen der vorliegenden Erfindung werden in den übrigen abhängigen Ansprüchen angegeben.
• Die vorliegende Erfindung wird nun anhand mehrerer Figuren erläutert. Es zeigen:
• Fig. 1a bis 1c eine erste Ausführungsform der Erfindung,
• Fig. 2a und 2b eine zweite Ausführungsform der Erfindung,
• Fig. 3a bis 3d eine dritte Ausführungsform der Erfindung.
• Fig. 1a bis 1c zeigen eine erste Ausführungsform der Erfindung. Hierbei zeigt Fig. 1b das eigentliche Befestigungsmittel 1, welches ein kreisförmiges Verschweißelement 4 aufweist, welches eine Öffnung 3 eines Bauteils 2 übergreift bzw. bezüglich einer Platte 7 hintergreift. In Richtung 6 fluchtend ist konzentrisch zum Verschweißelement 4 fluchtend eine Ausnehmung 5 Teil des Befestigungselementes 1. In der Ebene einer Auflagefläche 9 des Bauteils 2 auf der Trägerplatte 7 verläuft eine Wand 10, welche das Verschweißelement von der Ausnehmung 5 trennt und somit die Ausnehmung 5 einseitig verschließt.
• Fig. 1a zeigt den Zustand der in Fig. 1b gezeigten Anordnung vor Festschweißen des Bauteils 2. Hierin ist das Bauteil 2 auf einem Schweißdom 4a aufgesteckt, abgesehen von dem Schweißdom (d. h. dem späteren Verschweißelement 4) ist die Anordnung in Fig. 1a exakt dieselbe wie in Fig. 1b. Durch Ultraschallschweißen wird auf den Schweißdom 4a so eingewirkt, daß das Bauteil 2 an der Trägerplatte 7 fixiert wird und sich ein Verschweißelement 4, welches die Öffnung 3 hintergreift, ausbildet. Das Verschweißen ist bei Befestigungsmitteln aus Kunststoff, insbesondere aus Polypropylen, besonders einfach durchzuführen. In sämtlichen Ausführungsformen der hier gezeigten Erfindung sind die Befestigungsmittel integral mit der Trägerplatte verbunden, d. h. sie sind einstückig mit einem größeren Kunststoffteil. Selbstverständlich ist es jedoch auch möglich, daß Befestigungsmittel als Subeinheit vorzusehen, welches später mit einer größeren Kunststoffplatte z. B. verklebt wird. Als zu befestigende Bauteile kommen hier viele Bauteile in Betracht, vorliegend empfiehlt es sich insbesondere für Lautsprecher bzw. Elektromotoren in Kraftfahrzeugen.
• Fig. 1c zeigt die Anordnung aus Fig. 1b bei der Wiedermontage des Bauteils 2 an der Trägerplatte 7. Zur Demontage wurde die in Fig. 1b gezeigte Anordnung in Richtung 6 aufgebohrt, so daß das Verschweißelement 4 weggebohrt bzw. abgebohrt wurde. Hierzu ist die Ausnehmung 6 bezüglich des Verschweißelementes 4 radial mit geringerem Durchmesser sowie in Richtung 6 nachgeordnet vorzusehen, so daß beim Aufbohren des Verschweißelementes 4 und damit zum Lösen des Bauteils 2 die Ausnehmung 5 sich nicht von der übrigen Trägerplatte 7 löst. Beim Bohrvorgang wurde hierbei außerdem die Wand 10 entfernt. Nach Austausch des Bauteils 2 durch ein identisches neues wird, wie in Fig. 1c gezeigt, eine Schraube 8, deren Kopf die Öffnung 3 (ebenso wie das vorherige Verschweißelement 4) hintergreift, in die Ausnehmung 5 eingeschraubt. Hierzu weist die Ausnehmung 5 in ihrem Inneren ein Schraubgewinde auf. Selbstverständlich sind auch andere Möglichkeiten zur Fügung möglich. So kann z. B. das Bauteil 2 in der Ausnehmung 5 mittels Niet oder Nagel befestigt werden. Selbstverständlich ist es auch möglich, die Ausnehmung 5, welche sich vorliegend in einem Zapfen befindet, aufspreizbar zu gestalten, so daß das Bauteil 2 durch einen in die Öffnung 3 bzw. Ausnehmung 5 geführten Dorn festgelegt werden kann, welcher ebenfalls die Öffnung 3 hintergreift.
• Fig. 2a und 2b zeigen eine zweite Ausführungsform der Erfindung. Soweit im folgenden nicht ausdrücklich etwas Gegenteiliges gesagt wird, gelten sämtliche der oben zum ersten Ausführungsbeispiel gemachten Angaben auch für die weiteren Ausführungsbeispiele.
• Fig. 2a zeigt zwei Befestigungsmittel 1', welche ein Bauteil 2' an zwei Stellen an einer Trägerplatte 7' fixieren. Hierbei zeigt die linksseitige Befestigung noch die Fig. 1a entsprechende Phase (Bauteil 2' wurde auf den Dom 4a' aufgesteckt), rechtsseitig ist der Zustand zu sehen, bei welchem ein fertiges Verschweißelement 4' eine Öffnung 3' des Bauteils 2' bezüglich der Trägerplatte 7' hintergreift und somit das Bauteil 2' an der Trägerplatte 7' fixiert. Das Verschweißelement ist hier, im Gegensatz zu Fig. 1b, stiftförmig ausgeführt und es verschließt die Ausnehmung 5'.
• Fig. 2b zeigt wiederum ein Fig. 1c entsprechenden Zustand. Dieser Zustand zeigt einen Gegenstand, welcher durch Abbrechen des Verschweißelementes 4' entstanden ist. Alternativ ist auch Aufbohren etc. möglich. Es ist jedoch auch möglich, am Übergang vom Verschweißelement 4' zur Ausnehmung 5' eine Sollbruchstelle vorzusehen, so daß das Lösen des Verschweißelementes besonders einfach ist und somit ein Fixieren bei der Wiedermontage des Bauteils 2' z. B. durch eine Schraube 8 in der Ausnehmung 5' möglich wird.
• Fig. 3a bis 3d zeigen eine dritte Ausführungsform der Erfindung. Soweit nicht ausdrücklich etwas anderes gesagt wird, gelten die oben zu den beiden übrigen Ausführungsformen gemachten Angaben.
• Fig. 3a zeigt eine Trägerplatt 7" mit einer Vorstufe des Befestigungsmittels (diese entspricht etwa der Stufe in Fig. 1a). Aus der Trägerplatte 7" ragt nach oben hin ein Schweißdom, welcher im wesentlichen hohlzylindrisch ausgeführt ist. Nach unten hin ist eine im wesentlichen hutförmige Ausnehmung 4' angeformt. Diese hutförmige Ausnehmung ist auf ihrer Unterseite mit einer Wand 10" verschlossen, die Ausnehmung ist nach oben hin offen. Fig. 3b zeigt eine Draufsicht der Anordnung aus Fig. 3a, welche die konzentrische und kreisförmige Anordnung von Ausnehmung sowie Schweißdom 4a" zeigt. Fig. 3c zeigt den zu Fig. 1b entsprechenden Zustand. Hierbei hintergreift das Verschweißelement 4" ein Bauteil 2", so daß das Bauteil auf einer Auflagefläche 9" der Trägerplatte aufliegt.
• Fig. 3d zeigt den Zustand, welcher nach Aufbohren des Verschweißelementes 4" entstanden ist. Durch dieses Aufbohren wurde der Austausch des Bauteils 2" möglich. Nach Aufsetzen eines neuen Bauteils 2" auf die Auflagefläche 9" der Trägerplatte 7" und identischer Ausrichtung des Bauteils 2" wie zuvor, ist es möglich, eine Schraube 8" durch die Öffnung 3" zu stecken und die Schraube 8 sodann in der Ausnehmung 5' zu verschrauben, wobei der Schraubenkopf der Schraube 8 das Bauteil 2" zur Fixierung dieses Bauteils hintergreift.

Claims (9)

1. Befestigungsmittel (1) zur Fixierung von Bauteilen (2, 2', 2"), welches eine eine Öffnung (3) des Bauteils hintergreifendes Verschweißelement (4, 4', 4") aufweist zur Fixierung des Bauteils, dadurch gekennzeichnet, daß das Befestigungsmittel fluchtend zum Verschweißelement eine Ausnehmung (5, 5', 5") zur fixierenden Aufnahme einer die Öffnung (3) hintergreifenden Schraube (8) oder dergleichen nach Entfernung des Verschweißelementes aufweist.

2. Befestigungsmittel nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Ausnehmung (5) in Fluchtrichtung (6) mindestens einseitig geschlossen ist (Fig. 1b, Fig. 2a, Fig. 3c).

3. Befestigungsmittel nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Ausnehmung (5) auf einer Seite durch das Verschweißelement (4) verschlossen ist.

4. Befestigungselement nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Ausnehmung (5, 5', 5") ein Schraubgewinde aufweist.

5. Befestigungsmittel nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Verschweißelement (4, 4', 4") einen im wesentlichen kreisförmigen Querschnitt aufweist und konzentrisch zu der Ausnehmung (5, 5', 5") angeordnet ist.

6. Befestigungsmittel nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Befestigungsmittel (1, 1', 1") aus Kunststoff ist.

7. Befestigungsmittel nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß dieses Teil einer Trägerplatte (7, 7', 7") aus dem selben Material ist.

8. Befestigungsmittel nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Bauteil (2, 2', 2") ein Lautsprecher oder Antriebsmotor für einen elektrischen Fensterheber für Kraftfahrzeuge ist.

9. Verfahren zur Demontage und Wiedermontage des Bauteils nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß das Verschweißelement (4, 4', 4") so entfernt wird, daß das Bauteil (2, 2', 2") vom Befestigungsmittel (1, 1', 1") lösbar ist und zur Wiedermontage eine Schraube (8) oder dergleichen durch die Öffnung (3) des Bauteils gesteckt und zur Fixierung des Bauteils in die Ausnehmung (5, 5', 5") geschraubt wird.