DE3336856A1

DE3336856A1 - Befestigungselement zur fixierung eines duennwandigen, vorzugsweise flaechigen teils an zahlreichen stellen einer tragenden unterlage, z.b. einer kfz-karosserie

Info

Publication number: DE3336856A1
Application number: DE19833336856
Authority: DE
Inventors: Des Erfinders Auf Nennung Verzicht
Original assignee: Hoelzer & Wulf Kunststoff
Current assignee: Hoelzer & Wulf Kunststoff
Priority date: 1983-10-11
Filing date: 1983-10-11
Publication date: 1985-04-25

Description

Befestigungselement zur Fixierung eines dünn-
wandigen, vorzugsweise flächigen Teils an zahlreichen Stellen einer tragenden Unterlage, z.B. einer Kfz-Karosserie Die Erfindung bezieht sich auf ein Befestigungselement zur Fixierung eines dünnwandigen, vorzugsweise flächigen Teils an zahlreichen Stellen einer tragenden Unterlage, z.B.
einer Kfz-Karosserie, welche an den Befestigungsstellen stehend angeschweißte Gewindebolzen oder dergl. aufweist, auf welche jeweils ein Befestigungselement zur Verriegelung mit diesen aufdrückbar ist.
Derartige Befestigungselemente hat man bisher einteilig aus Kunststoff hergestellt und zur Fixierung von Anbauteilen an zahlreichen Stellen z.B. einer Kfz-Karosserie nacheinander auf die an den Befestigungsstellen stehend angeschweißten Gewindebolzen oder dergl. aufgedrückt.
Diese Befestigungsmethode ist relativ zeitaufwendig und insbesondere für den Einsatz von Robotern nicht geeignet.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die Fixierung dünnwandiger Anbauteile an zahlreichen Stellen einer tragenden Unterlage mit an den Befestigungsstellen stehend angeschweißten Gewindebolzen oder ähnlichen Halteelementen mittels aufgedrückter Kunststoff-Befestigungselemente wirtschaftlicher zu gestalten, insbesondere für den Einsatz von Robotern auszubilden, die das Anbauteil in einem Arbeitsgang schlagartig an den zahlreichen Befestigungsstellen fixieren sollen.
Gemäß der Erfindung wird diese Aufgabe dadurch gelöst, daß das Befestigungselement aus zwei im Zuge eines Vormontageschritts an gegenüberliegenden Seiten des zu befestigenden Teils anzuordnenden und dann durch eine Öffnung in diesem Teil hindurch zusammenschnapp- oder -klemmbaren Kunststoffteilen besteht, und daß beide Kunststoffteile im vormontiertem Zustand mit untereinander und auf eine weitere Uffnung in dem zu befestigenden Teil ausgefluchteten Uffnungen auf den Gewindebolzen oder dergl. aufsteckbar sind, wobei wenigstens eine dieser ausgefluchteten Uffnungen in den Kunststoffteilen zur Verriegelung des Gewindebolzens oder dergl. ausgebildet ist. Die Vormontage der zweiteiligen Befestigungselemente an dem Anbauteil kann wirtschaftlich z.B. durch Hilfskräfte außerhalb des Fließbandes einer Fertigungsstraße z.B. für Kraftfahrzeuge erfolgen, so daß die Taktzeiten des letzteren nicht wie bei den bisherigen Befestigungsmethoden erheblich verlangsamt werden müssen, bei welchen die einzelnen Befestigungselemente nacheinander auf die Gewindebolzen aufgeklemmt werden. Der entscheidende Vorteil der Erfindung besteht darin, daß das dünnwandige Anbauteil mit den vormontierten zweiteiligen Befestigungselementen eine Einheit bildet, die mittels eines Roboters in einem Arbeitsgang schlagartig an einer Vielzahl von Gewindebolzen oder dergl. an der tragenden Unterlage, z.B. einer Kfz-Karosserie, befestigt werden kann. Der dadurch erzielte wirtschaftliche Effekt ist im Vergleich zum Stand der Technik ganz beträchtl ich.
Zur Fixierung der zweiteiligen Befestigungselemente an dem zu befestigenden Teil (Anbauteil) genügt es, wenn nach einer Ausgestaltung der Erfindung das eine Kunststoffteil wenigstens einen Klemmzapfen aufweist, der nach Hindurchführung durch eine von zahlreichen Uffnungen in dem zu befestigenden Teil in eine Uffnung im anderen Kunststoffteil klemmend einführbar ist.
Eine bauliche Vereinfachung ergibt sich nach einer anderen Ausgestaltung der Erfindung dadurch, daß das Kunststoffteil, welches den Klemmzapfen aufnimmt, auch die zur Verriegelung mit dem Gewindebolzen oder dergl. ausgebildete Öffnung enthält.
Eine weitere bauliche Vereinfachung wird nach noch einer anderen Ausgestaltung der Erfindung dadurch erreicht,daß der Außendurchmesser des Klemmzapfens etwa demjenigen des Gewindebolzens entspricht und die zur Aufnahme des Klemmzapfens und des Gewindebolzens oder dergl. vorgesehenen Uffnungen in dem anderen Kunststoffteil gleichartige, spiralförmig angeordnete, federnde Haltearme enthalten, die tangential gegen den Klemmzapfen bzw. Gewindebolzen oder dergl. drücken.
Die Montage der beiden Kunststoffteile eines jeden Befestigungselements an dem dünnwandigen Anbauteil und dessen Fixierung an der tragenden Unterlage wird weiter erleichtert, wenn nach noch einer anderen Ausführungsform der Erfindung die für den Durchtritt des Gewindebolzens oder dergl. bestimmte Uffnung in dem einen Kunststoffteil konisch aufgeweitet ist und wenn sich ferner an diese Öffnung ein hülsenförmiger Vorsprung anschließt, der sich durch die Uffnung in dem zu befestigenden Teil hindurch passend in die entsprechend aufgeweitete Uffnung des anderen Kunststoffteils erstreckt, in welcher der Gewindebolzen oder dergl. verriegelbar ist.
Die Erfindung wird anschließend anhand der Zeichnungen eines Ausführungsbeispiels erläutert. Es zeigen: Figur 1 eine Schnittansicht eines zweiteiligen Befestigungselements gemäß der Erfindung im fertig montierten Zustand zur Verbindung eines dünnwandigen Anbauteils mit einer tragenden Unterlage; Figur 2 eine Seitenansicht des einen Kunststoffteils des Befestigungselements, das den Klemmzapfen trägt, teilweise im Schnitt; Figur 3 eine Draufsicht des Kunststoffteils der Figur 2; Figur 4 eine Seitenansicht des anderen Kunststoffteils des Befestigungselements, teilweise im Schnitt und Figur 5 eine Draufsicht des Kunststoffelements der Figur 4.
Mit der Bezugszahl 10 ist in Fig. 1 als Anbauteil beispielhaft ein Stück eines Abdeckbleches für die Auspuffanlage eines Kraftfahrzeugs bezeichnet, welches an zahlreichen Gewindebolzen zu befestigen ist, die ihrerseits an der Kfz-Karosserie stehend angeschweißt sind. In Fig.
1 ist ein solcher Gewindebolzen 11 mit einem Stück 12 der Karosserie dargestellt. Zur Fixierung des Abdeckbleches 10 an der Karosserie 12 dient eine der Zahl der Gewindebolzen 11 entsprechende Zahl von Befestigungselementen 13, die jeweils aus zwei zusammenklemmbaren Kunststoffteilen 14, 15 bestehen. Entsprechend der Zielvorgabe der Erfindung sollen für die Zwecke der Montage des Abdeckbleches 10 an der Karosserie 12 das Abdeckblech 10 und alle Befestigungselemente 13 eine für einen Roboter zu manipulierende Einheit bilden, die durch diesen in einem Arbeitsgang (schlagartig) an der Karosserie befestigt werden kann. Da alle Befestigungselemente 13 von gleicher Ausführung sind, genügt es, anhand der Fig. 1 nur eines stellvertretend für alle anderen zu beschreiben.
Die beiden Kunststoffteile 14, 15 des Befestigungselements 13 werden in einem vorgeschalteten Arbeitsgang unter Zwischenschaltung des Abdeckbleches 10 zusammengesteckt oder -gedrückt und dabei klemmend verbunden. Zu diesem Zweck weist das Kunststoffteil 15 einen Klemmzapfen 16 auf, der an einer Grundplatte 17 des Kunststoffteils 15 angeformt ist und an seinem Umfang eine Reihe achsparallel angeordneter Rippen 18 aufweist. Die Grundplatte 17 ist ferner für den Durchtritt des Gewindebolzens 11 mit einer konisch aufgeweiteten Uffnung 19 versehen. Achsgleich zu dieser Uffnung 19 ist ein hülsenförmiger Vorsprung 20 an der Grundplatte 17 angeformt, durch den beim Befestigungsvorgang der Gewindebolzen 11 hindurch geführt wird.
Das andere Kunststoffteil 14 weist zwei seitlich beabstandete, gleichförmige Öffnungen 21 auf, die bei 22 erweitert sind, wobei die Abmessungen dieser Erweiterungen 22 so getroffen sind, daß in jede Erweiterung der hülsenförmige Vorsprung 20 des Kunststoffteils 15 passend eingesetzt werden kann. In dem Abschnitt oberhalb der Erweiterungen 22 enthalten die beiden Uffnungen 21 gleichartige, spiralförmig angeordnete, federnde Haltearme 23, die bei fertigmontiertem Abdeckblech (Fig.1) mit Reibung tangential gegen den Klemmzapfen 16 bzw. Gewindebolzen 11 gehalten sind, und zwar aufgrund ihrer Federkraft bzw.
Eigenelastizität. Aus Vorstehendem ist ersichtlich, daß das Kunststoffteil 14 mit jeder der zwei Öffnungen 21 auf den Klemmzapfen 16 oder den Gewindebolzen 11 aufgesteckt werden kann. An dieser Stelle ist darauf hinzuweisen, daß der Klemmzapfen 16 etwa den gleichen Außendurchmesser wie der Gewindebolzen 11 hat.
In dem Abdeckblech 10 sind an jeder Befestigungsstelle zwei Uffnungen 24, 25 für den Durchtritt des Klemmzapfens 16 bzw. des hülsenförmigen Vorsprungs 20 (und des Gewindebolzens 11) vorgesehen. Bei der Vormontage der Befestigungselemente 13 wird, wie aus Fig. 1 hervorgeht, jedes Kunststoffteil 15 mit seinem Klemmzapfen 16 und hülsenförmigen Vorsprung 20 durch die Uffnungen 24 bzw. 25 im Abdeckblech 10 hindurchgesteckt, und zwar von der Seite des Abdeckbleches 10 aus, die später der Karosserie 12 zugekehrt ist. Alsdann werden die Kunststoffteile 15 am Abdeckblech 10 dadurch fixiert, daß man die anderen Kunststoffteile 14 mit einer Uffnung 21 auf die Klemmzapfen 16 aufdrückt, wobei sich jeweils der hülsenförmige Vorsprung 20 am Kunststoffteil 15 in die Erweiterung 22 der anderen Uffnung 21 des Kunststoffteils 14 passend einschiebt. Die auf diese Weise klemmend miteinander verbundenen Kunststoffteile 14 und 15 bilden dann jeweils ein Befestigungselement 13, welches in der noch freien Öffnung 21 des Kunststoffteils 14 einen Gewindebolzen 11 klemmend aufnehmen kann. Das Abdeckblech 10 mit den derart vormontierten Befestigungselementen 13 kann nun von einem Roboter erfaßt und in einem Zuge dadurch an der Karosserie 12 befestigt werden, daß alle Gewindebolzen 11 in klemmenden Eingriff mit den jeweils freien Uffnungen 21 der Kunststoffteile 14 gebracht werden. Bei fertig montiertem Abdeckblech 10 bilden die Grundplatten 17 der Kunststoffteile 15 zugleich Distanzelemente, die das Abdeckblech 10 in einem gewissen Abstand von der Karosserie 12 halten.

Claims

Patentansprüche 1. Befestigungselement zur Fixierung eines dünnwandigen, vorzugsweise flächigen Teils an zahlreichen Stellen einer tragenden Unterlage, z.B. einer Kfz-Karosserie, welche an den Befestigungsstellen stehend angeschweißte Gewindebolzen oder dergl. aufweist, auf welche jeweils ein Befestigungselement zur Verriegelung mit diesen aufdrückbar ist, dadurch gekennzeichnet, daß das Befestigungselement (13) aus zwei im Zuge eines Vormontageschritts an gegenüberliegenden Seiten des zu befestigenden Teils (10) anzuordnenden und dann durch eine Öffnung (24) in diesem Teil (10) hindurch zusammenschnapp- oder -klemmbaren Kunststoffteilen (14, 15) besteht, und daß beide Kunststoffteile (14, 15) in vormontiertem Zustand mit untereinander und auf eine weitere Öffnung (25) in dem zu befestigenden Teil (10) ausgefluchteten Öffnungen (19, 21) auf den Gewindebolzen (11) oder dergl. aufsteckbar sind, wobei wenigstens eine dieser ausgefluchteten Öffnungen in den Kunststoffteilen (14, 15) zur Verriegelung des Gewindebolzens (11) oder dergl. ausgebildet ist.
2. Befestigungselement nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das eine Kunststoffteil (15) wenigstens einen Klemmzapfen (16) aufweist, der nach Hindurchführung durch eine von zahlreichen Uffnungen (24) in dem zu befestigenden Teil (10) in eine Uffnung (21) im anderen Kunststoffteil (14) klemmend einführbar ist.
3. Befestigungselement nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Kunststoffteil (14), welches den Klemmzapfen (16) aufnimmt, auch die zur Verriegelung mit dem Gewindebolzen (11) oder dergl. ausgebildete Öffnung (21) enthält.
4. Befestigungselement nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Außendurchmesser des Klemmzapfens (16) etwa demjenigen des Gewindebolzens (11) entspricht und die zur Aufnahme des Klemmzapfens (16) und des Gewindebolzens (11) oder dergl. vorgesehenen Öffnungen (21) in dem anderen Kunststoffteil (14) gleichartige, spiralförmig angeordnete, federnde Haltearme (23) enthalten, die tangential gegen den Klemmzapfen (16) bzw. Gewindebolzen (11) oder dergl. drüken.
5. Befestigungselement nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die für den Durchtritt des Gewindebolzens (11) oder dergl. bestimmte Öffnung (19) in dem einen Kunststoffteil (15) konisch aufgeweitet ist, und daß sich an diese Uffnung (19) ein hülsenförmiger Vorsprung (20) anschließt, der sich durch die Öffnung (25) in dem zu befestigenden Teil (10) hindurch passend in einen entsprechend aufgeweiteten Teil (22) der Uffnung (21) des anderen Kunststoffteils (14) erstreckt, in welcher der Gewindebolzen (11) oder dergl. verriegelbar ist.