DE2611631A1 - Voruebergehende abdeckung fuer verschraubungsstellen an metallenen gegenstaenden vor dem lackieren - Google Patents

Description

• Vorübergehende Abdeckung für Verschraubungs-
• stellen an metallenen Gegenständen vor dem Lackieren Die Erfindung betrifft eine vorübergehende Abdeckung für Verschraubungsstellen an metallenen Gegenständen vor dem Lackieren.
• In Kraftfahrzeugen ist üblicherweise ein aus einem Akkumulator gespeistes elektrisches Bordnetz vorgesehen, deren einer - negativer - Anschluß über die metallischen, elektrisch leitenden Karosserieteile des Fahrzeuges zu den verschiedenen Verbrauchern geleitet wird. Dazu ist es erforderlich, den Minuspol des Akkumulators elektrisch leitend mit der Fahrzeugkarosserie zu verbinden, sogenannter Masseanschluß. Da das Bordnetz eine sehr niedrige Spannung - meist 6 oder 12 Volt - aufweist, ist es wichtig, daß die elektrischen Widerstände zu den Verbrauchern, insbesondere die Kontaktstellen der verschiedenen elektrischen Leitungen möglichst gering sind. Insbesondere der Masseanschluß des Akkumulators muß daher mit möglichst geringem elektrischen Widerstand ausgeführt werden, weil dieser Widerstand allen elektrischen Verbrauchern des Fahrzeuges zur Last fällt. An der Anschlußstelle ist meist eine Anschweißmutter vorgesehen, so daii dort ein sogenanntes Masseband - ein Breitbandzopf aus Kupferlitze - mit hoher Flächenpressung angeschraubt werden kann.
• Bisher hat man die Anschlußstelle im unlackierten Zustand der Karosserie zu Zwecken des Korrosionsschutzes verzinnt und vor dem Lackieren die Anschlußstelle mit eine Haftklebestreifen zugeklebt, so daß die metallene Oberfläche durch das Lackieren nicht verdeckt wurde.
• Dies war eine häufig zu Störungen führende Methode der Abdekkung. Zum einen bleiben häufig Kleberückstände an der Anschlußstelle zurück, zumal der Klebestreifen die Einbrennöfen mit durchlaufen mußte. Gelegentlich wurden solche Klebestreifen in der Karosserie-Waschmaschine durch Spritzstrahlen aber auch ganz abgelöst. Die Stelle war dann völlig ungeschützt und wurde normal überlackiert. Die abgelösten Klebestreifen verstopften oder beeinträchtigten den Flüssigkeitsumlauf in der Waschmaschine.
• Ferner gab es bei nicht sauber angedrücktem beim Waschen haften gebliebenen Klebestreifen Lackunterlaufungen. Diese unerwünschten Verunreinigungen - Klebereste und/oder Lack - mußten vor dem Herstellen des Masseanschlusses abgekratzt werden, wozu beim Großserieneinsatz eine motorisch angetriebene rotierende Stahldrahtbürste verwendet wurde. Abgesehen von dem Zeitaufwand für dieses Reinigen der Anschlußstelle wurde durch dieses Nacharbeiten häufig genug der metallene Korrosionsschutz - die Verzinnung - wenigstens teilweise mit abgetragen, wodurch sich Unterrostungen des Masseanschlusses ergaben und der Übergangswiderstand beträchtlich erhöht wurde.
• Aufgabe der Erfindung ist es, die Abdeckung von Verschraubungsstellen so zu gestalten, daß nach dem Lackieren eine Nacharbeit entbehrlich ist und in jedem Falle eine metallisch blanke Fläche ohne weiteres zurückbleibt. Dies wird erfindungsgemäß durch einen im wesentlichen pilzförmigen mit seinem Schaft in das an der Verschraubungsstelle befindliche Gewindeloch unter Vorspannung eingesetzten Stopfen aus gummielastischem Werkstoff erreicht, wobei der am Rand in eine schneidenartige Dichtlippe auslaufende Schirmteil des Stopfens unter Vorspannung an der Abdeckstelle anliegt.
• Dank der schirmartigen Abdeckung mittels einer unter Vorspannung anliegenden elastischen Dichtlippe, die sich jeder Bauteilunebenheit anpassen kann, wird eine zuverlässige Abdichtung erzielt. Der Abdeckstopfen kann rückstandsfrei entfernt werden. Der Durchmesser des Schirmteiles muß dem Anwendungszweck angepaßt werden. Bei Anwendungen zur Abdeckung von Masseanschlüssen wird der Durchmesser so groß wie die Breite des Massebandes sein. Bei Anwendungen, bei denen es lediglich auf das Lackfreihalten der Gewindegänge von Anschweißmuttern ankommt, wird der Schirmteil möglichst klein gewählt werden. Kleine Anschweißmuttern sind besonders empfindlich gegen Überlackierungen, weil die Gewinderjilen nur klein sind und der Lack relativ zur Gewindetiefe stark aufgetragen ist. Nachschneiden des Gewindes oder die Verwendung von selbstschneidenden Schrauben ist nicht möglich, weil bei kleinen Gewinden der Gewindebohrer bzw. die selbstschneidende Schraube bei überlackiertem Gewinde nicht in den ursprünglichen Gewindegang findet und neben diesem Gewindegang einen zweiten Gewindegang schneidet und so das Gewinde zerstört.
• Eine stabile Dichtlippe am Abdeckstopfen kann dadurch erzielt werden. wenn der Schirmteil auf der der Abdeckstelle zugekehrten Seite im entspannten Zustand kugelflächenförmig ausgebildet ist.
• Um das Einführen bzw. Einfädeln des Schaftes in das Gewindeloch zu erleichtern, ist vorteilhafterweise das freie Ende des Schaftes des Stopfens kegelstumpfförmig ausgebildet.
• Um einen Lackzutritt zur Abdeckstelle durch das Gewindeloch hindurch zu erschweren, ist zweckmäßigerweise an dem Schaft des Stopfens wenigstens ein umlaufender Dichtwulst angeordnet. Der Dichtwulst kann sich besser der Gewinderille anpassen und findet auch festeren Halt in den Gewinderillen als ein glatter zylindrischer Schaft. Bei geeigneter Anordnung des Wulstes am Schaft dichtet dieser das Gewinde an dessen anderem Ende ab. Hierbei kann der Dichtwulst mit einem konischen Übergang in den Schaft ausgebildet sein, der am Gewindeauslauf anliegt und dichtet.
• Meist sind im Verschraubungsbereich von den Massebändern sogenannte Anschweißmuttern vorgesehen. Diese Massivmuttern weisen an der Kontaktseite zum Bauteilblech Anschweißwarzen od. dgl. auf. Nach dem Anschweißen bleibt dann häufig ein kleiner Luftspalt zwischen Blechbauteil und Anschweißmutter bestehen. Um einen Lackzutritt zur Abdeckstelle durch einen solchen Luftspalt zu verhindern, ist es vorteilhaft, wenn im Übergangsbereich zwischen Schaft und Schirmteil des Stopfens eine rotationssymmetrische, vorzugsweise konische Materialverdickung angeordnet ist, welche die Abdeckstelle am Lochrand abdichtet.
• Der Abdeckstopfen muß beim Innenausbau des Fahrzeuges entfernt werden. Um dies zu erleichtern ist zweckmäßigerweise auf der Außenseite des Schirmteiles des Abdeckstopfens eine vorzugsweise zapfenartige Erhebung zum Herausziehen des Stopfens angeordnet. Die Erhebung kann auch als angeformte Zugöse oder als exzentrischer Zapfen ausgebildet sein. Meist wird damit ein manuelles Entfernen des Abdeckstopfens möglich sein. Hartnäckig festsitzende Abdeckstopfen können mit Hilfe der Erhebung aber auch leichter mit einer Zange-abgezogen werden. Da die Abdeckstopfen mit Lacküberzug versehen sind und im Bereich der Abdichtlippe mit Lack verkrustet sind, ist eine Wiederverwendung der-Abdeckstopfen nicht möglich bzw. vertretbar. Sie werden nach Gebrauch weggeworfen bzw. zum Altmaterial gegeben.
• Die Gummistopfen werden auch dadurch unbrauchbar, daX sie ihre Elastizität bei den hohen Temperaturen verlieren. Dies wäre zwar durch Verwendung von Siliconkautschuk vermeidbar; ein solcher Einsatz wäre aber wirtschaftlich nicht vertretbar.
• Um das Einsetzen der Abdeckstopfen zu erleichtern, ist in dem Stopfen ein konzentrisch zum Schaft angeordnetes zum Schirmteil bzw. zur Abzugserhebung hin sich öffnendes bis in die Spitze des Schaftes reichendes Sackloch zur Aufnahme toner Einschubahle angeordnet. Durch die bis in die Schaftspitze reichende Einschubahle können beim Eindrücken des Stopfens Zugkräfte auf den Schaft ausgeübt werden, die den Schaft dehnen und ihn etwas einschnüren. Dadurch schlüpft der Schaft leichter in das Gewindeloch hinein. Die Einschubahle ist an der Spitze vorzugsweise mit einer kleinen Druckkugel versehen, um möglichst wenig Kantendruck zu geben. Ebenso ist der Grund des Sackloches kugelflächenförmig verrundet.
• Um sicherzustellen, daß - nachdem der Schaft des Abdeckstopfens beim Einführen in das Gewindeloch sicheren Halt darin gefunden hat - die Dichtlippe auch wirklich mit Vorspannung an der Abdeckstelle anliegt, ist es zweckmässig, den axialen Abstand des zuvorderst am Schaft'angeordneten Ringwulstes von der Lage der Dichtlippenkante im entspannten Zustand der Dichtlippe des Schirmteiles weniger als den halben Durchmesser des Ringwulstes zu bemessen. Der Schaft ist also besonders kurz und findet nur halt, wenn er um mehr als die Blechwanddicke und die Höhe der Mutternanfasung in das Gewindeloch eingestoßen worden ist. Bei diesem Einschubmaß ist aber dann auch die Abdichtlippe angedrückt.
• Der Abdeckstopfen, der die Öfen zum Trockner und Einbrennen des Lackes mit der Karosserie durchläuft, soll sich rückstandsfrei von der Verschraubngsstelle entfernen lassen. Dazu wird man zweckmäßigerweise für den Stopfen ein wenigstens bis 200 OC wärmebeständiges GtmDni verwenden.
• Der Stopfen soll an der Abdeckstelle auch nicht anvulkanisieren oder Komponenten des Gummiwerkstoffes niederschlagen. Deswegen wird man bei der Auswahl des Werkstoffes ein 0 unterhalb von 200 C nicht ausschwitzendes und/oder nicht - auch nicht beginnend - anvulkanisierendes Gummi verwenden.
• Ein zweckmäßiger Hitebereich des Werkstoffes fürden Abdeckstopfen liegt bei 6o Grad Shore-A-Härte.
• Die Erfindung ist anhand einiger in den Zeichnungen dargestellter Ausführungsbeispiele nachfolgend noch erläutert; es zeigen: Fig. 1 und 2 eine Schnittansicht (Fig 1) bzw. eine Draufsicht (Fig. 2) auf einen erfindtmgsgemäßen Abdeckstopfen, Fig. 3 eine Schnittdarstellung eines Abdeckstopfens nach den Fig. 1 und 2 im Einbauzustand, Fig. 4 das Arbeitsende einer Einschubahle zum Einsetzen der Abdeckstopfens Fig. 5 ein weiteres Ausführungsbeispiel eines Abdeckstopfens, Fig. 6 ein Anwendungsbeispiel eines ähnlichen Abdeckstopfens wie dem nach den Fig. 1 bis 3 jedoch mit längerem Schaft, Fig. 7 ein Anwendungsbeispiel eines Abdeckstopfens ähnlich dem nach Fig. 5 u n d Fig. 8 ein Anwendungsbeispiel eines Abdeckstopfens mit extrem kleinem Durchmesser des Schirmteiles.
• Der in den Fig. 1 und 2 in entspanntem Zustand dargestellte Abdeckstopfen aus Gummi weist einen Schaft 1 und einen Schirmteil 2 auf. Der Schirmteil ist auf der der Abdeckfläche 3 am Bauteil 4 (Fig. 3) zugekehrten Seite 5 kugelflächenförmig konturiert und läuft in eine schneidenartige Dichtlippe 6 aus. Im Ubergangsbereich zwischen Schaft 1 und Schirmteil 2 ist eine konische Verdickung 7 angebracht, die die Aufgabe hat, die Schraubendurchtrittsöffnung 8 am Bauteil 4 auf der Innenseite abzudichten. Der Schaft ist zur Erleichterung des Einführens konisch zulaufend ausgebildet. Der entsprechende Konus 9 läuft in einen den zylindrischen Teil des Schaftes überragenden umlaufenden Dichtwulst 10 aus. Der Schaftteil 1 bzw. der Axialabstand A des Wulstes 1o von der Lage der Dichtlippe 6 im entspannten Zustand ist bewußt kurz gehalten - weniger als der halbe Schaftdurchmesser -, damit der Dichtwulst möglichst erst dann im Gewinde Halt finden kann, wenn die Dichtlippe bereits mit einer gewissen Vorspannung anliegt. Um das Einführen des Abdeckstopfens zu erleichtern, ist der Schaft und auch der konzentrisch an der ObvBeite des Schirmteiles angeordnete Abzugszapfen 11 mit einem Sackloch 12 versehen, welches bis in die Spitze des Schaftes reicht und dort am Grund kugelflächenförmig begrenzt ist. In das Sackloch wird eine Einschubahle mit einer Kugel 13 am Ende des Dornes 14 gemäß Fig. 4 eingeführt; der Dorn kann seinerseits an einem Handgriff nach Art eines Schraubenziehers befestigt sein. Die kugelartige Erweiterung 13 am Ende der Ahle er-$ leichtert das Ausziehen der Ahle aus dem Sackloch bei einem eingesetzten unter radialer Spannung stehenden Abdeckstopfen. Mittels der am Grund des Sackloches, d. h. an der Schaftspitze angreifenden Einführahle wird der Abdeckstopfen gewissermaßen in das Gewindeloch 8/da hineingezogen, wobei der elastische Schaft 1 vorübergehend gedehnt und im Querschnitt verkleinert wird.
• Bei einem ordnungsgemäß in ein Gewindeloch 8/usa eines Bauteiles 4 (Fig. 3) eingesetzten Abdeckstopfen verkrallt sich der Dichtwulst 1o in dem Gewinde 8a der Anschweißmutter 15 und der Schaft kann den Schirmteil flach auf die Abdeckfläche 3 ziehen, so daß die Dichtlippe 6 mit Vorspannung anliegt. Die Anschweißmutter weist Anschweißwarzen 15a auf.
• Aufgrund der abstehenden Warzen kann sich ein Spalt 16 zwischen Bauteil und Mutter bilden, durch den bei Tauchlackierung ebenfalls Lack an die Abdichtstelle gelangen kann. Um die Abdeckfläche vor Lackzutritt vom Spalt 16 her zu schützen, dichtet der Konus 7 das Durchgangsloch 8 ab.
• Der Abdeckstopfen ist aus temperaturbeständigem und nichtanvulkanisierendem Gummi gefertigt, so daß auch nach einem Durchlauf des Stopfens mit dem Werkstück durch einen Einbrennofen, m dem Temperaturen bis zu 2oo OC auftreten können, der Stopfen sich nicht zersetzt oder verändert oder am Werkstück anbackt. Der Abdeckstopfen kann nach dem Lackaushärten rückstandsfrei am Zapfen 11 manuell oder - in hartnäckigen Fällen - mit einer Zange abgezogen werden. Es bleibt ein metallisch blankes Oberflächenstück mit geringem elektrischen Oberflächenwiderstand zurück.
• Das Ausführungsbeispiel nach Fig. 6 zeigt eine etwas modifizierte Ausführungsform gegenüber der nach den Fig. 1 bis 3. Der Schaft 1 ist etwas länger und der Abstand des Dichtwulstes 1o vom Schirmteil bzw. von der Schaftwurzel entspricht etwa der Mutternhöhe zuzüglich der Blechstärke. Dadurch dichtet der Wulst an der Stirnseite der Mutter ab. Hierbei ist der Übergang vom Wulst 1o in den zylindrischen Teil des Schaftes konisch gestaltet, so daß der konische Übergang die Abdichtung unterstützt.
• Der zylindrische Teil des Schaftes steht unter Zugspannung und drückt den Schirmteil und den Wulst 1o stirnseitig an. Der Durchmesser des Schaftes innerhalb des zylindrischen Bereiches ist bewußt etwas kleiner als der Kerndurchmesser des Gewindes gehalten.
• Die Ausführungsbeispiele nach den Fig. 5 und 7 sind für einen Einsatzfall gedacht, in dem ein einfaches Schraùbendurchgangsloch od. dgl. bzw. dessen Randbereich einseitig gegen Lackzutritt geschützt werden soll. Der Schaft 1' des Stopfens ist doppelkonisch ausgebildet, wobei der nach außen weisende Konus 9 das Einführen erleichtern soll und der innere Konus 7' der Abdichtung im unmittelbaren Bohrungsbereich 8 dient und außerdem den Schirmteil 2 auf die Abdeckfläche 3 des Bleches ziehen soll.
• Der Abdeckstopfen gemäß Fig. 8 weist einen ganz verkümmerten Schirmteil 22 auf, der gleichzeitig den Abzugszapfen des Stopfens bildet. Die Dichtlippe 6 geht unmittelbar in den schirmseitigen Dichtkonus 7 über. Im Bereich des Gewindes 8a ist der Schaftteil 1 eingeschnürt. Der unter Vorspannung stehende eingeschnürt Schaft druckt die Dichtlippen 6' und 10 bzw. den schirmseitigen und den wulstseitigen Dichtkonus 7 stirnseitig an die Gewindeenden an. Die Oberfläche 3' des Bauteiles bleibt - was bei diesem Anwendungsfall beabsichtigt ist - ungeschützt und wird bis in den unmittelbaren Bohrungsbereich ordnungsgemäß lackiert.

Claims (14)

1. Ansprüche 1. Vorübergehende Abdeckung für Verschraubungsstellen an metallischen Gegenständen vor deren Lackieren, g e -k e n n z e i c h n e t , durch einen im wesentlichen pilzförmigen mit seinem Schaft (1) in das an der Verschraubungsstelle befindliche Gewindeloch (8, 8a) unter Vorspannung eingesetzten Stopfen aus gummielastischem Werkstoff, wobei der am Rand in eine schneidenartige Dichtlippe (6) auslaufende Schirmteil (2) des Stopfens unter Vorspannung an der Abdeckstelle (~3) anliegt.
2. 2. Abdeckung nach Anspruch 1, d a d u r c h g e -k e n n z e i c h ne t , daß der Schirmteil (2) auf der der Abdeckstelle (3) zugekehrten Seite (5) im entspannten Zustand kugelflächenförmig ausgebildet ist.
3. 3. Abdeckung nach Anspruch 1 oder 2, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , daß das freie Ende des Schaftes (1) des Stopfens kegelstumpfförmig (9) ausgebildet ist.
4. 4. Abdeckung nach Anspruch 1, 2 oder 3, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , daß der Schaft (1) des Stopfens wenigstens einen umlaienden Dichtwulst (io) aufweist.
5. 5. Abdeckung nach einem vorherigen Anspruch, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , daß im Übergangsbereich zwischen Schaft (1) und Schirmteil (2) des Stopfens eine rotationssymmetrische vorzugsweise konische Materialverdickung (7) angeordnet ist, welche die Abdeckstelle (3) am Lochrand (8) abdichtet.
6. 6. Abdeckung nach einem vorherigen Anspruch, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , daß auf der Außenseite des ichirmteiles (2) des Abdeckstopfens eine vorzugsweise zapfenartige Erhebung (11) zum Herausziehen des Stopfens angeordnet ist.
7. 7. Abdeckung nach einem vorherigen Anspruch, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , daß in dem Stopfen ein konzentrisch zum Schaft (t) angeordnetes zum Schirmteil (2) bzw. zur Abzugserhebung (ii) hin sich öffnendes bis in die Spitze des Schaftes (1) reichendes Sackloch (12) zur Aufnahme einer Einschubahle (13/14) angeordnet ist.
8. 8. Abdeckung nach einem vorherigen Anspruch, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , daß der axiale Abstand (A) des zuvorderst am Schaft (1) angeordneten Ringwulstes (lo) von der Lage der Dichtlippenkante (6) im entspannten Zustand der Dichtlippe des Schirmteiles (2) weniger als der halbe Durchmesser des Ringwulstes (io) beträgt.
9. 9. Abdeckung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , daß der axiale Abstand des einzigen am Schaft (1) angeordneten Ringwulstes (to) von der Lage der Dichtlippenkante (6) in einem der Einbaulage entsprechenden verspannten Zustand des Schirmteiles (2) der Höhe einer Anschweißmutter od. dgl. (15) zuzüglich der Stärke des abzudeckenden Bleches (4) entspricht.
10. 10. Abdeckung nach einem vorherigen Anspruch, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , daß der Schaft (1) in einem zwischen Schirmteil (2) und dem Dichtwulst (10) liegenden zylindrischen Teil einen geringeren Durchmesser aufweist als der Kerndurchmesser eines Gewindeloches od. dgl. (8, 8a), in dem er befestigt ist.
11. 11. Abdeckung nach Anspruch lo, d a d u r c h g e k e n n -z e i c h n e t , daß im übergangsbereich zwischen Schaft (1) und Dichtwulst (lo) eine rotationssymmetrische vorzugsweise konische Materialverdickung (7a) angeordnet ist, welche am rückwärtigen Ende des Loches (8a) an dessen Rand abdichtet.
12. 12. Abdeckung nach einem vorherigen Anspruch, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , daß der Stopfen aus einem 0 wenigstens bis 200 C wärmebeständigem Gummi besteht.
13. 13. Abdeckung nach Anspruch 12, d a d u r c h g e k e n n -z e i c h n e t , daß der Stopfen aus einem unterhalb von 200 OC nicht ausschwitzenden und/oder nicht - auch nicht beginnend - anvulkanisierenden Gummi besteht.
14. 14. Abdeckung nach Anspruch 12 oder 13, d a d u r c h g e -k e n n z e i c h n e t , daß der Stopfen aus einem Gummi mit einer Shore-A-Härte von etwa 60 Grad besteht.