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Die
vorliegende Erfindung betrifft ein Montagesystem zur Verbindung von
zwei Bauteilen von Kraftfahrzeugen nach dem Oberbegriff des Anspruchs
1.
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Im
Kraftfahrzeugbau werden hochbelastbare Verbindungen in der Regel
relativ montageaufwändig durch Schweißen, Schrauben,
Nieten oder Verkleben hergestellt. Die Herstellung solcher Verbindungen
ist zeitaufwändig und es gestaltet sich schwierig, die
geforderten Qualitätswerte, wie z. B. Spaltmaße
und enge Toleranzen, einzuhalten.
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In
der
DE 199 12 267
A1 wird eine Rastvorrichtung beschrieben, insbesondere
zur Verbindung eines Stoßfängers mit einem Kotflügel,
wobei am ersten Bauteil mehrere beabstandete Rastbolzen und am zweiten
Bauteil eine Rastleiste mit entsprechenden Rastöffnungen
für eine gegenseitige Rastverbindung angebracht sind. Mit
dieser Anordnung gelingt es zwar, den Zeitaufwand für die
Montage des Stoßfängers zu reduzieren, jedoch
wurde die Rastverbindung selber relativ kompliziert und aufwändig
konstruiert, um eine hochbelastbare Verbindung zu gewährleisten.
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In
der
DE 10 2005
029 544 A1 wird eine Verbindungsvorrichtung zur Befestigung
eines Stoßfängerseitenteils beschrieben mit einer
Aufnahmenut zur Aufnahme einer längs des Stoßfängerseitenteils verlaufenden
Befestigungsleiste und in der Aufnahmenut angeordneten Rastelementen,
die mit Rastfenstern der Befestigungsleiste zusammenwirken, wobei
die Geometrie der Verbindungsvorrichtung so gestaltet ist, dass
definierte Auslöse- und Betätigungskräfte
des Rastelements beim Einrasten, beim Ausrasten und im Crashfall
vorgegeben sind. Um dieses kontrollierte Verhalten zu realisieren,
werden relativ hohe Anforderungen an die Formgebung und Ausformung
der Verbindungsvorrichtungen gestellt, wodurch die Herstellung eines
solchen Teils erschwert und verteuert wird.
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In
der
DE 197 41 062
A1 wird eine Mehrfunktionsschiene zum sicheren und formschlüssigen Montieren,
Ausrichten und Fixieren von Karosserieteilen beschrieben. Diese
Mehrfunktionsschiene wird an dem entsprechenden Bauteil vormontiert
und ist mit Schlüssellöchern ausgerüstet,
in die Befestigungsbolzen, die an der Karosserie angeordnet sind, im
Montagefall eingreifen. Auch diese Verbindungsvorrichtung ist relativ
aufwändig gestaltet.
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Allgemein
besteht bei allen Rastverbindungen die Schwierigkeit, dass die Demontage
umso schwieriger ist, je belastbarer die Verbindung selber sein
soll.
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Es
besteht somit weiterhin das Problem, ein Montagesystem für
Bauteile von Kraftfahrzeugen zur Verfügung zu stellen,
das eine einfache und schnelle Montage erlaubt, wobei gleichzeitig
die Qualitätsanforderungen im Bezug auf Spaltmaß und
Toleranz erfüllt werden. Darüber hinaus soll die
Montage und Demontage mit einfachen Handgriffen und ohne Nutzung
von Zusatzwerkzeug durchführbar sein.
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Gelöst
wird das Problem durch ein Montagesystem mit den Merkmalen des Anspruchs
1. Vorteilhafte Ausführungsformen des erfindungsgemäßen Montagesystems
sind Gegenstand der Unteransprüche.
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Das
Herzstück des erfindungsgemäßen Montagesystems
besteht aus einer separaten Halteleiste, die an einem ersten Bauteil
befestigt wird und dabei so ausgeführt ist, dass sie mit
Montagehilfen und/oder Befestigungselementen, die an den jeweiligen
zu verbindenden Bauteilen vorgesehen sind, in Wirkverbindung tritt.
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Die
Halteleiste selber ist als C-Schiene ausgebildet und wird bei der
Montage auf einen entsprechend ausgebildeten Befestigungsrand eines
Bauteils geschoben und an diesem Befestigungsrand fixiert. Wesentlich
an der Erfindung ist, dass am Befestigungsrand des ersten Bauteils
sowie an der Halteleiste Befestigungsöffnungen vorgesehen
sind, in die entsprechende Positionierdome eines zweiten Bauteils
eingeführt werden können. Die Fixierung der beiden
Bauteile bzw. die Verbindungsbildung zwischen den beiden Bauteilen
erfolgt mit Hilfe eines Fixierstifts, der nach der Einführung
der Positionierdome in die Befestigungsöffnungen am Bauteil
in entsprechende Fixieröffnungen an den Positionierdomen eingeführt
wird.
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Um
eine sichere, schnelle und passgenaue Montage zu gewährleisten,
sind sowohl an den Bauteilen als auch an der Haltleiste verschiedene
Montagehilfen und/oder Befestigungselemente vorgesehen, die bei
der Montage miteinander in Wirkverbindung treten. So sind an den
Bauteilen Befestigungsöffnungen, Befestigungsrampen, Positionierdome, Schraublaschen
und Positionierlöcher vorgesehen, die mit entsprechenden
Montagehilfen und Befestigungselementen an der Halteleiste, wie
z. B. korrespondierenden Befestigungsöffnungen, Befestigungsrampen,
Schraublaschen oder Zentrierstiften in Wirkverbindung treten.
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Die
Halteleiste selber ist bevorzugt aus einem thermoplastischen Kunststoff
hergestellt, ausgewählt aus der Gruppe Po lypropylen (PP),
Polyethylen (PE), Polybutylenterephthalat (PBT), Polyamid (PA),
Polystyrol (PS), Polycarbonat (PC), Polymethylmethacrylat (PMMA),
Acrylnitril-Butadien-Styrol (ABS), Acrylnitril-Butadien-Styrol/Polycarbonat-Copolymerisat
(ABS-PC) oder Polyoxymethylen (POM).
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Das
Montagesystem ist insbesondere vorgesehen zur Verbindung von Bauteilen,
die langgestreckte und laschenartige Anlageflächen zur
Ausbildung der Verbindung aufweisen. Dabei ist wesentlich, dass
eines der Bauteile Befestigungslöcher aufweist, während
das zweite Bauteil entsprechende Positionierdome besitzt, die in
die Befestigungslöcher des ersten Bauteils eingeführt
werden. Die Halteleiste ist so konzipiert, dass sie zur Verstärkung
des Befestigungsrands des ersten Bauteils auf den Rand geschoben
wird, wobei die Halteleiste Montageeinrichtungen und Befestigungsvorrichtungen
aufweist, die denen des ersten Bauteils entsprechen und mit diesen
in Wirkverbindung treten. Das heißt, dass in der Halteleiste
entsprechende Befestigungsöffnungen vorgesehen sind, die
in Einklang mit den Befestigungsöffnungen eines Befestigungsrands
des ersten Bauteils stehen. Gleichzeitig sind an der Halteleiste
Montagehilfen vorgesehen, die mit entsprechenden Einrichtungen an
dem Befestigungsrand korrespondieren.
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So
können beispielsweise sowohl an der Halteleiste als auch
am Befestigungsrand des Bauteils Rampen vorgesehen sein, die ineinander
greifen und damit die Positionierung der Leiste am Rand des Bauteils
bestimmen. Darüber hinaus können weitere Positionierhilfen
an der Halteleiste bzw. dem Bauteil angeordnet sein, wobei als Positionierhilfen
beispielsweise Zentrierstifte vorgesehen sind, die vorzugsweise
an der Halteleiste angeordnet sind und in entsprechende Positionier-
oder Zentrieröffnungen am Bauteil eingreifen. Dabei ist
jedoch auch eine umgekehrte Wirkungsweise denkbar, indem die Zentrierstifte
am Bauteile angeordnet sind und entsprechende Positionieröffnungen
sich an der Halteleiste befinden.
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Das
Erfindungsprinzip sieht vor, dass an einem Bauteil angeordnete Positionierdome
in entsprechende Befestigungsöffnungen des anderen Bauteils
eingeführt werden. Eine vorteilhafte Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung sieht dabei vor, dass die Positionierdome
dem zweiten Bauteil direkt angeformt sind. Es kann jedoch auch vorteilhaft sein,
wenn die Positionierdome in Form einer Befestigungsleiste an einem
als Falz ausgebildeten Befestigungsrand des zweiten Bauteils fixiert
werden. Erfindungsgemäß besitzen die Positionierdome
Fixieröffnungen, die zur Aufnahme eines Fixierstiftes vorgesehen
sind, mit dessen Hilfe eine kraftschlüssige Verbindung
der beiden Bauteile bewerkstelligt wird. Eine vorteilhafte Ausgestaltung
der vorliegenden Erfindung sieht vor, dass der Fixierstift zusätzlich
ein Rastelement aufweist, mit dessen Hilfe der Fixierstift am Positionierdom
fixiert wird. Als Rastelement kann beispielsweise eine Verdickung
am Ende des Fixierstiftes dienen, die in eine entsprechende Rastöffnung im
Bereich der Fixieröffnung am Positionierdom eingeführt
wird.
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Die
an der Halteleiste angeordneten Befestigungsrampen haben eine Doppelfunktion.
Zum einen dienen sie dazu, die Halteleiste am Bauteil zu positionieren
und zu zentrieren. Dazu treten sie in Wechselwirkung mit entsprechenden
Rampen am Bauteil selber. Der rampenförmige Aufbau ist
jedoch primär deshalb gewählt, um die beiden Bauteile
mit Hilfe des Fixierstiftes, der durch die Fixieröffnungen
an den Positionierdomen geschoben wird und dabei über die Rampen
der Befestigungsleiste, die am Gegenbauteil angeordnet ist, geführt
wird, miteinander zu verspannen. Sobald der Fixierstift durch sämtliche
Fixieröff nungen sämtlicher Positionierdome geführt
ist, wird er mit Hilfe eines Rastelementes, das in eine entsprechende
Rastöffnung einer Rampe einrastet, gesichert.
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Konzipiert
ist das Montagesystem insbesondere für die Montage von
Stoßfängern an Kotflügeln. In einer vorteilhaften
Ausgestaltung ist das erste Bauteil ein Kotflügel, der
an seinem Befestigungsrand mehrere Montageöffnungen aufweist,
sowie mehrere Rampen und mehrere Schraublaschen. Das zweite Bauteil
ist in diesem Fall ein Stoßfänger, der an seinem
Befestigungsrand als Montagehilfen und/oder Befestigungselemente
mehrere Positionierdome sowie mindestens zwei Positionierlöcher
aufweist. Passend zu diesen beiden Bauteilen ist eine Halteleiste vorgesehen,
die als Montagehilfen und/oder Befestigungselemente mehrere Befestigungsöffnungen
aufweist, die mit den Montageöffnungen am Kotflügel korrespondieren,
ebenso mehrere Befestigungsrampen, die in die Befestigungsrampen
am Kotflügel eingreifen sowie mehrere Positionierhilfen
wie z. B. einen Positionierstift, der in eine entsprechende Positionieröffnung
in einer Lasche eingreift und die Positionierung der Halteleiste
am Kotflügel erleichtert, sowie mehrere Schraublaschen,
die mit entsprechenden Schraublaschen am Kotflügel korrespondieren und über
die die Halteleiste am Kotflügel verschraubt werden kann,
um ein Verrutschen während der Montage zu verhindern. Zusätzlich
weist die Halteleiste vorteilhaft Zentrierstifte auf, die mit dem
Bauteilgegenstück, nämlich dem Stoßfänger,
korrespondieren und in entsprechende Öffnungen am Befestigungsrand
des Stoßfängers eingreifen und damit die Positionierung
des Stoßfängers am Kotflügel erleichtern.
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Im
Folgenden wird die Funktionsweise des erfindungsgemäßen
Montagesystems anhand von Abbildungen ausführlich erläutert.
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Dabei zeigen
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1 eine
perspektivische Darstellung einer Halteleiste,
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2 eine
perspektivische Darstellung einer Halteleiste zusammen mit einem
Ausschnitt eines Kotflügels,
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3 einen
Ausschnitt eines Stoßfängers,
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4 jeweils
einen Ausschnitt eines Stoßfängers und eines Kotflügels
mit vormontierter Befestigungsleiste,
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5 die
zusammengefügten Ausschnitte aus 4 sowie
den zur Befestigung vorgesehenen Fixierstift und
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6 fertig
montierte Bauteilausschnitte aus den 1 bis 5.
-
In
den 1 bis 5 ist das erfindungsgemäße
Montagesystem beispielhaft an der Montage eines Stoßfängers
an einen Kotflügel demonstriert. Die 1 zeigt
als wesentlichen Bestandteil des Montagesystems eine Halteleiste 1,
die in Form einer C-Schiene ausgebildet ist. Bei einer bevorzugten Ausführungsform
besteht diese C-Schiene aus Polypropylen. Als Montagehilfen und/oder
Befestigungselemente sind an der Halteleiste drei Befestigungsöffnungen 12,
zwei Befestigungsrampen 13, zwei Schraublaschen 14,
zwei Zentrierstifte 16 und ein Positionierstift 15 vorgesehen.
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In
der 2 ist in einer Art Explosionsdarstellung der für
die Montage vorgesehene Abschnitt des Kotflügels 2 zusammen
mit der passenden Halteleiste 1 zu sehen. Dabei weist der
Kotflügel 2 an dem als Falz ausgebildeten Befestigungsrand 4 die zu
den Befestigungseinrichtungen an der Halteleiste 1 korrespondierenden
Montagehilfen auf. Die Befestigungsöffnungen 7 am
Kotflügel 2 korrespondieren mit den Befestigungsöffnungen 12 an
der Halteleiste 1, ebenso korrespondieren die Rampen 8 am
Kotflügel 2 mit den Rampen 13 an der
Halteleiste 1 sowie die Schraublaschen 9 am Kotflügel 2,
die mit den entsprechenden Schraublaschen 14 an der Halteleiste 1 in
Wirkverbindung treten. Zusätzlich ist am Befestigungsrand 4 des
Kotflügels 2 eine Positionieröffnung 18 für
einen Positionierstift 15 vorgesehen, wobei der Positionierstift 15 als
Positionierhilfe für die Montage der Halteleiste 1 herangezogen
wird.
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Die 3 zeigt
als Bauteilgegenstück einen Ausschnitt des Stoßfängers 3 mit
einem falzartigen Befestigungsrand 5 auf dem insgesamt
drei Positionierdome 6 angeordnet sind. Die Positionierdome 6 weisen
durchgehende Fixieröffnungen 17 auf. Zusätzlich
sind an dem Bauteil 3 Zentrieröffnungen 11 zu
erkennen.
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In
der 4 ist der Ausschnitt des Stoßfängers 3 zusammen
mit dem entsprechenden Ausschnitt des Kotflügels 2 mit
vormontierter Halteleiste 1 in einer Art Explosionsdarstellung
zu sehen, aus der – angedeutet durch die gestrichelten
Linien – der Gang der späteren Montage zu erkennen
ist. Durch Einführung der Zentrierstifte 16 an
der Halteleiste 1 in die Zentrieröffnungen 11 am
Befestigungsrand 5 des Stoßfängers 3 können
die Positionierdome 16 problemlos in die Befestigungsöffnungen 7 des
Kotflügels 2 eingeführt werden.
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Die 5 zeigt
den nächsten Schritt der Montage, bei dem die Bauteile 3 und 2 miteinander verbunden
sind und die Positionierdome 6 in die entsprechenden Befestigungsöffnungen 7 eingeführt sind.
Die durchgehenden Fixieröffnungen 17 an den Positionierdomen 6 liegen
oberhalb der Befestigungsebene und sind damit für den Fixierstift 10 zugänglich,
der der 5 entsprechend von unten in die
Fixieröffnungen 17 eingeführt werden
kann. Bei der Einführung des Fixierstiftes 10 in
die Fixieröffnungen 17 der Positionierdome 6 wird
der Fixierstift 10 gleichzeitig über die Rampen 13 der
Halteleiste 1 geführt, wobei die Rampenhöhe
und die Anordnung der Fixieröffnungen 17 so aufeinander
abgestimmt sind, dass Kotflügel 2 und Stoßfänger 3 durch
den Stift 10 miteinander verspannt werden und der Stoßfänger 3 an
den Kotflügel 2 herangezogen und kraftschlüssig mit
dem Kotflügel 2 verbunden wird. Der Fixierstift 10 selber
wird durch ein entsprechendes Rastelement, das als Verdickung am
Ende des Stiftes 10 vorgesehen ist und in eine entsprechende
Rastöffnung in der Fixieröffnung 17 des
Positionierdoms 6 eingreift, gesichert. Bevorzugt handelt
es sich bei dem Fixierstift 10 um einen Stahlstift.
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Der
Vorteil der vorliegenden Erfindung liegt vor allem in der einfachen
Montage, wobei der Verzicht auf Rastelemente als wesentlicher Bestandteil des
Montagekonzepts insbesondere die Demontage und den Service erleichtert.
Der Fixierstift kann auf einfache Weise herausgezogen werden, womit
die Bauteile wieder getrennt sind. Im Gegensatz zur konventionellen
Montage ist keine aufwändige Verschraubung notwendig. Optional
können die Halteleiste und das jeweilige erste Bauteil über
Schraublaschen miteinander verschraubt werden, jedoch hat diese
Verschraubung lediglich die Funktion einer Sicherung gegen ein mögliches
Verdrehen des Bauteils während der Montage. Es muss auf
diese Weise keine kraftschlüssige Verbindung hergestellt werden, so
dass diese Verschraubungen an leicht zugänglichen Stellen
vorgenommen werden können oder dass man ggf. ganz auf diese
Verschraubung verzichten kann. Ein weiterer Vorteil der Erfindung
besteht darin, dass die Montage mit einfachsten Handgriffen und
ohne Nutzung von Zusatzwerkzeug durchgeführt werden kann,
wobei durch die entsprechenden Vorrichtungen zur Zentrierung und
Positionierung auf einfache Weise die geforderten Qualitätswerte
in Bezug auf Spaltmaß und enge Toleranz eingehalten werden
können.
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- 1
- Halteleiste
- 2
- erstes
Bauteil (Kotflügel)
- 3
- zweites
Bauteil (Stoßfänger)
- 4
- Befestigungsrand
(Kotflügel)
- 5
- Befestigungsrand
(Stoßfänger)
- 6
- Positionierdom
- 7
- Befestigungsöffnung
(Kotflügel)
- 8
- Befestigungsrampe
(Kotflügel)
- 9
- Schraublasche
(Kotflügel)
- 10
- Fixierstift
- 11
- Zentrieröffnung
(Stoßfänger)
- 12
- Befestigungsöffnung
(Halteleiste)
- 13
- Befestigungsrampe
(Halteleiste)
- 14
- Schraublasche
(Halteleiste)
- 15
- Positionierstift
- 16
- Zentrierstift
- 17
- Fixieröffnung
- 18
- Positionierlasche
-
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- - DE 19912267
A1 [0003]
- - DE 102005029544 A1 [0004]
- - DE 19741062 A1 [0005]