DE4004640C2 - Blasgeformtes Anbauteil aus Kunststoff - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein blasgeformtes Anbauteil gemäß dem Oberbegriff des Anspruches 1.

Beispiele dafür sind Windabweiser oder Spoiler für Kraftfahr­ zeuge. Es wird daher im folgenden überwiegend auf Spoiler Bezug genommen, ohne daß damit eine Einschränkung verbunden sein soll.

Bei der Herstellung derartiger Anbauteile mittels Blasformen stellen die Befestigungsfüsse Problemzonen dar, da sie als vorstehende Teilbereiche beim Aufweiten des im allgemeinen schlauchförmigen Vorformlings, aus welchem das Anbauteil her­ gestellt wird, unter innerem Überdruck eine größere Streckung erfahren als jene Bereiche, die den Spoiler bilden (z. B. "Plastverarbeiter" 33. Jahrg. 1982, No. 6). Eine größere Streckung bewirkt in der Regel auch eine entsprechend größere Reduzierung der Wandstärke und somit eine Schwächung des Be­ festigungsfusses.

Die Befestigungsfüsse müssen jedoch andererseits alle auf den Spoiler einwirkenden Kräfte, z. B. aus dem Strömungsdruck resultierende Kräfte, auf die Montagefläche, also beispiels­ weise eine Karosseriefläche, übertragen, so daß insbesondere geringe Wandstärken im Endbereich der Füsse eine instabile Anbringung des Anbauteils zur Folge haben.

Aus der US-4.558.898 ist ein Anbauteil für einen Kraftwagen in Form eines aerodynamischen Flügels bekannt, der in einem Ab­ stand von der Oberfläche des Kraftwagens angeordnet und von Stützen getagen ist. Die Befestigung des aerodynamischen Flü­ gels geschieht über Schraubenbolzen, mittels welchen er unter Zwischenschaltung der Stützen gegen die das Anbauteil tagende Montagefläche verspannt wird. Auch ist das Anbringen des be­ kannten Anbauteils am Kraftwerkzeug kompliziert, da insgesamt drei Teile gegeneinander verspannt werden müssen.

Die EP 0 243 344 A2 offenbart einen Spoiler für einen Kraftwagen, der mit Stützen versehen ist, wobei die Stützen aus Metall oder organischem Kunststoff bestehen.

Es ist bekannt, die durch Streckungen beim Blasvorgang ein­ tretenden Reduzierungen der Wandstärke an dem fertigen Ein­ bauteil dadurch zumindest teilweise zu vergleichmäßigen, daß die Wanddicke des Vorformlings nach einem bestimmten Programm gestaltet wird derart, daß die Teilbereiche des Vorformlings, welche beim Aufweiten eine größere Streckung erfahren, auch eine entsprechend größere Wanddicke erhalten als jene, die beim Aufweiten nur wenig gestreckt werden.

Allerdings ist es bei blasgeformten Teilen jedenfalls dann, wenn diese eine extreme Formgebung erfahren haben, auch über die Wanddickenverteilung des Vorformlings nicht immer möglich, den angestrebten Effekt zu erreichen. Hinzu kommt, daß die Befestigungsfüsse an ihren der Montagefläche zugekehrten End­ bereichen relativ scharfkantig ausgebildet sein müssen, damit sie bündig und ohne Belassung von Spalten und anderen Hohlräu­ men zumindest entlang ihrem Umfang an der Montagefläche anlie­ gen. Außerdem sollen die Füsse normalerweise strömungsgünstig ausgebildet und angebracht sein. Die dafür erforderlichen Formgebungen, insbesondere scharfkantige Endbereiche, sind aber im Blasverfahren nicht ohne weiteres zu erreichen, zumal auch bei Anwendung einer programmierten Wanddickenverteilung am Vorformling unerwünschte Reduzierungen der Wandstärke dieser Bereiche am blasgeformten Teil auftreten können.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, Anbauteile der einleitend beschriebenen Art so auszubilden, daß eine sichere und stabile Anbringung derselben an einer Montagefläche er­ möglicht wird, ohne daß bezüglich der erforderlichen und ge­ wünschten äußeren Form der Befestigungsfüsse wesentliche Einschränkungen in Kauf zu nehmen wären.

Diese Aufgabe wird durch ein blasgeformtes Anbauteil mit den Merkmalen des Anspruches 1 gelöst.

Der Erfindung liegt die Erkenntnis zugrunde, daß die Nachteile der blasgeformten Anbauteile insbesondere dadurch entstehen, daß die aus den vorgenannten Gründen erforderliche äußere Form des Befestigungsfusses in der Mehrzahl der Fälle für den Aufweitvorgang blastechnisch ungünstig ist. Es wird somit selbst bei großem verfahrenstechnischem und vorrichtungstechnischem Aufwand nicht immer möglich sein, den Befestigungsfuß im Blasverfahren so herzustellen, daß er allen Anforderungen genügt. Durch Anbringung des etwa ring- oder kappenförmigen Verbindungsschuhs kann das Fußteil des Anbauteiles so ausgebildet sein, daß es allen blastechnischnischen Erfordernissen genügt und somit der Einsatz von das übliche Maß übersteigenden verfahrens- und vorrichtungstechnischen Mitteln, der unter Umständen zu erheblichen Kostensteigerungen führt, vermeidbar wird. Der ring- oder kappenförmige Verbindungsschuh kann unter Verwendung eines Verfahrens, beispielsweise des Spritzgießverfahrens, hergestellt werden, welches es ohne weiteres ermöglicht, den mit dem Anbauteil zusammenwirkenden Verbindungsschuh so auszubilden und zu gestalten, wie es zum Erreichen der angestrebten Wirkung erforderlich ist. Dabei wird der den Fortsatz zumindest teilweise übergreifende ring- oder kappenförmige Verbindungsschuh eine innere Kontur aufweisen, die im wesentlichen der äußeren Form des das Fußteil bildenden Fortsatzes des Anbauteiles entspricht.

Der Verbindungsschuh kann aus dem gleichen Material bestehen wie das eigentliche Anbauteil. Es ist aber auch möglich, den Verbindungsschuh aus einem anderen, z. B. gummielastischen Material zu fertigen, das den jeweils gestellten Anforderungen genügt. Insbesondere bei gummielastischen Materialien ist eine weitgehende Anpassung des Verbindungsschuhs an die Montageflä­ che möglich. Als besonders zweckmäßig hat sich eine Ausfüh­ rungsform herausgestellt, bei welcher im Bedarfsfall der Ver­ bindungsschuh aus wenigstens zwei unterschiedlich hart einge­ stellten Materialien besteht, wobei die Anordnung so getroffen sein kann, daß die umlaufenden Verbindungskantenbereiche des Verbindungsschuhs zur Abdichtung und/oder zur Erzielung eines glatten Überganges aus einem weich eingestellten Material bestehen. Dies hat den Vorteil, daß der Kantenbereich, unter einer gewissen elastischen Vorspannung, satt und dicht an der Montagefläche anliegt.

Bezüglich der Verbindung zwischen Anbauteil einerseits und Verbindungsschuh(en) andererseits bestehen mehrere Möglich­ keiten. Eine Schweißverbindung, z. B. durch Spiegelschweißen, wird nur dann in Frage kommen, wenn die Materialien von An­ bauteil und Verbindungsschuh(en) miteinander verschweißbar sind. Andere Möglichkeiten bestehen darin, die Verbindung durch Kleben mit einem für Kunststoff geeigneten Klebstoff herzustellen. Es ist ferner möglich, den das Fußteil bildenden Fortsatz mit dem zugehörigen Verbindungsschuh mittels Spreiz­ muttern oder ähnlicher Verbindungselemente miteinander zu verbinden, die auch zur Befestigung des Teiles an der Monta­ gefläche dienen.

Ein weiterer Vorteil des Anbauteiles gemäß der Erfindung be­ steht darin, daß das gleiche Anbauteil durch Verwendung unter­ schiedlicher Verbindungsschuhe in einfacher Weise auf unter­ schiedlichen Montageflächen angebracht werden kann. Es ist dazu lediglich erforderlich, die Verbindungsschuhe in Abhän­ gigkeit von der jeweiligen Montagefläche für den jeweiligen Bedarfsfall auszuwählen. Letzteres gilt auch dann, wenn das gleiche Anbauteil bei unterschiedlichen Anwendungsfällen un­ terschiedlich hoch angebracht sein soll. Es ist dazu lediglich erforderlich, unterschiedlich hohe Verbindungsschuhe zu ver­ wenden.

Im folgenden wird die Erfindung anhand der Zeichnung ausführ­ lich erläutert, wobei gleiche Teile in den verschiedenen Figu­ ren mit gleichen Ziffern bezeichnet sind. Es zeigen:

Fig. 1 ein Anbauteil in perspektivischer Darstellung,

Fig. 2 einen Schnitt entlang der Linie II-II der Fig. 1,

Fig. 3 einen Schnitt entlang der Linie III-III der Fig. 2,

Fig. 4 eine andere Ausführungsform des Fußteils,

Fig. 5a-c mögliche Befestigungen des Anbauteils mit der Montagefläche.

Das in der Zeichnung dargestellte Anbauelement 1 ist als blas­ geformter Spoiler 2 ausgebildet, welcher über Fußteile 3 an einer Montagefläche 20 angebracht ist. Jedes Fußteil ist mit einem kappenförmigen Verbindungsschuh 4 versehen, welcher die erforderliche äußere Form aufweist. Der Verbindungsschuh 4 ist auf einem Fortsatz 5 des Spoilers angeordnet. Der vom Schuh 4 überdeckte Endbereich ist durch den Absatz 6 von der übrigen äußeren Oberfläche 9 des Spoilers 2 abgesetzt.

Die äußere Form des Fortsatzes 5 ist in diesem Ausführungsbei­ spiel so gewählt, daß sie im wesentlichen der inneren Form des kappenförmigen Verbindungsschuhs 4 entspricht. Die oberen Endbereiche 8 des Verbindungsschuhs 4 sind so bemessen, daß sie genau in den Absatz 6 passen und somit die äußere Ober­ fläche 11 des Verbindungsschuhs 4 sich bündig an die übrige äußere Oberfläche 9 des Spoilers 2 anschließt.

Zur Erzielung einer satten Anlage des Verbindungsschuhs 4 an der Montagefläche 20 kann der umlaufende Kantenbereich 30 an dem der Montagefläche 20 zugekehrten Ende des Verbindungs­ schuhs aus weicher eingestelltem Kunststoff bestehen, so daß dieser Kantenbereich 30 sich beim Anbringen an der Montageflä­ che 20 etwas elastischer verformt und somit unter einer gewis­ sen Vorspannung an der Montagefläche 20 dicht anliegt.

Eine andere Ausführungsform des Fußteiles ist in Fig. 4 dar­ gestellt, bei welcher am Fortsatz 5 in der Nähe des Absatzes 6 eine umlaufende Nut 13 angeordnet ist, in welche ein ent­ sprechend ausgebildeter, auf der Innenseite des Endbereiches 8 des Verbindungsschuhs 4 verlaufender leistenförmiger Vor­ sprung 12 eingreift. Dadurch wird mit einfachen Mitteln der blasgeformte Spoiler 2 mit dem Verbindungsschuh 4 formschlüs­ sig verbunden, wobei unter Umständen schon dadurch ein aus­ reichender Halt bewirkt wird. Es ist auch möglich, die Nut am Verbindungsschuh 4 und den eingreifenden Vorsprung am Fortsatz 5 des Spoilers 2 anzuordnen. Es ist ebenfalls möglich, der­ artige Nut-Vorsprung-Verbindungen nur teilweise am Umfang der jeweiligen Elemente anzubringen.

Weiterhin kann es zweckmäßig sein, den Umfang des oberen Be­ reiches 8 des Verbindungsschuhs 4 kleiner als den entsprechen­ den Umfang des Fortsatzes 5 des Spoilers zu bemessen, so daß beim Aufschieben des Verbindungsschuhs 4 auf den Fortsatz 5 der Verbindungsschuh eine bestimmte Dehnung erfährt und mit dem Fortsatz 5 verspannt wird. Dadurch kann unter Umständen ebenfalls schon eine feste Verbindung bewirkt werden.

Bei der Ausführungsform gemäß Fig. 4 besteht der Verbindungs­ schuh 4 ebenfalls aus unterschiedlichen Materialien, wobei in diesem Fall der gesamte der Montagefläche 20 zugekehrte End­ abschnitt 32 des Verbindungsschuhs 4 aus weicher eingestelltem Material besteht mit dem Ergebnis, daß der Verbindungsschuh 4 über seine gesamte der Montagefläche 20 zugekehrte Begren­ zungsfläche an der Montagefläche 20 satt und damit dicht an­ liegt.

In allen Fällen wird es zweckmäßig sein, die umlaufenden Kan­ ten von Fortsatz 5 und Verbindungsschuh 4, die im Bereich des Absatzes 6 einander benachbart sind, genau und damit gut kon­ turiert auszubilden, so daß an der äußeren Umfangsfläche von Verbindungsschuh 4 bzw. Fortsatz 5 der Übergang von dem einen zum anderen Teil möglichst fugen- bzw. stufenlos ist und somit keine wesentliche äußere Markierung darstellt. Dies ist des­ halb erwünscht, weil dann bei der üblichen Außenbearbeitung des Anbauteils, beispielsweise durch Spachteln und/oder Lac­ kieren, ohne zusätzliche Maßnahmen eine glatte und fugenfreie Oberfläche erzielt wird.

Durch die zweiteilige Ausbildung des Fußteils 3 kann der blas­ geformte Spoiler 2, insbesondere hinsichtlich der vorstehenden Fortsätze 5, unter blastechnisch günstigeren Bedingungen her­ gestellt werden als bei einer einstückigen Herstellung. Der Spoiler 2 kann nunmehr z. B. mit abgerundeten Endbereichen 10 des Fortsatzes 5 ausgebildet werden, wodurch eine zu große Streckung des Vorformlings und somit eine Verringerung der Wandstärke in diesem Bereich vermieden werden. Der Verbin­ dungsschuh 4 kann hingegen eine äußere Form aufweisen, die den gestellten Anforderungen insbesondere hinsichtlich der Be­ festigung entspricht. Insbesondere kann dessen untere Ober­ fläche 5, die mit der Montagefläche in Berührung steht, besser an die Kontur der letzteren angepaßt werden.

Zudem wird es zweckmäßig sein, jeweils den Querschnitt des Fortsatzes 5 und der inneren Form des Verbindungsschuhs 4 z. B. gemäß Fig. 3 so auszubilden, daß der Verbindungsschuh 4 verdrehsicher auf dem Fortsatz 2 des Spoilers 2 angebracht werden kann.

In den Fig. 5a-c sind derzeit bevorzugte Befestigungsmöglich­ keiten des Anbauelementes 1 mit der Montagefläche dargestellt. Bei der in der Fig. 5a gezeigten Ausführung ist der Gewinde­ bolzen 15, der an seinem oberen Ende eine Verdickung 16 auf­ weist, in dem Verbindungsschuh 4 bei der Herstellung, z. B. mittels Spritzgießen, eingegossen. Bei der in der Fig. 5b gezeigten Ausführung werden die z. B. mit Kunststoffköpfen 19 versehenen Gewindebolzen 18 nachträglich an dem Verbindungs­ schuh 4 angebracht. Die Kunststoffköpfe 19 können durch Kle­ ben, Reibschweißen in entsprechenden Aussparungen 17 des Ver­ bindungsschuhs 4 befestigt werden. Es wird dann erforderlich sein, den Spoiler 3 durch Kleben oder Schweißen mit dem Ver­ bindungsschuh 4 zu verbinden.

In Fig. 5c ist eine Ausführungsmöglichkeit dargestellt, bei welcher der Spoiler 2 mittels Spreizmuttern 27 direkt mit der Montagefläche verbunden ist, so daß der Verbindungsschuh 4 zwischen Spoiler und Montagefläche festgeklemmt wird. Der Spoiler 2 und der Verbindungsschuh weisen dazu fluchtende Bohrungen 25 bzw. 26 auf, durch welche die Spreizschrauben 27 bis zu ihren Anschlägen 24, deren Durchmesser größer als die Bohrungsdurchmesser sind, gesteckt werden. Durch Drehen eines Gewindebolzens 21 wird die Spreizmutter 23 derart bewegt, daß das Spreizelement 22 auseinandergeht und somit in seiner wirk­ samen Lage den Spoiler 2 mit dem Verbindungsschuh 4 fest ver­ spannt.

Die Zahl der Befestigungsbolzen 15, 18 oder 21 richtet sich dabei nach den jeweiligen Anforderungen. Die Bolzen 15, 18, 21 werden durch entsprechend auf der Montagefläche angebrachte Bohrungen geführt, wobei das Anbauelement mit Gewindemuttern an der Montagefläche befestigt wird. Bei den in Fig. 5a und 5b gezeigten Ausführungsformen kann es auch zweckmäßig sein, anstelle der Gewindebolzen Gewindelöcher vorzusehen, in welche entsprechende Schrauben eingreifen können.

Bei den in der Zeichnung dargestellten Ausführungsformen ent­ spricht die äußere Kontur des Fortsatzes 5 des blasgeformten Spoilers 2 der inneren Kontur des Verbindungselementes 4. In vielen Fällen, insbesondere bei der Verwendung von Spreiz- oder Klemmschrauben gemäß Fig. 5c, kann es ausreichen, die äußere Oberfläche 11 des oberen Bereiches 8 des Verbindungs­ schuhs 4 bündig mit der äußeren Oberfläche 9 des Spoilers 2 abschließen zu lassen. Beim Verkleben oder Verschweißen des Spoilers mit dem Verbindungselement muß allerdings gewähr­ leistet sein, daß genügend Kontaktfläche der beiden Teile vorhanden ist, um einen sicheren Halt des Spoilers zu gewähr­ leisten.

Es kann bei der Herstellung eines derartigen Anbauelementes zweckmäßig sein, die Verbindungsschuhe vor dem Aufweiten des Spoilers in der dafür vorgesehenen Blasform anzuordnen, so daß sie einen Teil derselben bilden. Beim Aufweiten des Vorform­ lings wird dann der Fortsatz 5 des Spoilers entsprechend der inneren Kontur des Verbindungselementes 4 ausgeformt und, je nach verwendetem Material, direkt mit dem Verbindungsschuh verschweißt. Falls bei diesem Verfahren keine Verschweißung der beiden Teile erreicht wird, kann eine besonders haltbare Verbindung, z. B. durch Kleben, bewirkt werden, da die äußere Kontur des Fortsatzes nunmehr genau der inneren Kontur des Verbindungsschuhs entspricht und somit eine große Berührungs­ fläche vorhanden ist. Im übrigen wird diese Art der Verbindung zu einem glatten, praktisch fugenlosen äußeren Übergang zwi­ schen beiden Teilen führen.

Claims (10)

1. Blasgeformtes Anbauteil aus thermoplastischem Kunststoff, das über wenigstens einen Fuß (3) an einer Montagefläche in einem Abstand von derselben angebracht werden kann, da­ durch gekennzeichnet, daß das blasgeformte Anbauteil (1) wenigstens einen Hauptkörper (2) und wenigstens einen damit einstückigen, ein Fußteil bildenden Fortsatz (5) aufweist, welcher an seinem dem Hauptkörper (2) abgekehrten Endbereich mit einem ring- oder kappenförmigen Verbindungs­ schuh (4) versehen ist, und die innere Kontur des Verbindungs­ schuhs (4) zumindest an dessen dem Anbauteil (1) zugekehrten Endbereich (8) der äußeren Kontur des mit dem Verbindungsschuh (4) zusammenwirkenden Bereichs des Fortsatzes (5) entspricht und Fortsatz (5) sowie Verbindungsschuh (4) miteinander ver­ bunden sind und zumindest der Umfangsbereich der äußeren Bo­ denfläche des Verbindungsschuhes (4) an den Verlauf der Monta­ gefläche angepaßt ist.

2. Blasgeformtes Anbauteil nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Wandung des Bereiches des Fortsatzes (5), der den Verbindungsschuh (4) aufnimmt, außen­ seitig gegenüber dem übrigen Bereich des Fortsatzes (4) derart nach innen abgesetzt ist, daß der dadurch gebildete Absatz (6) hinsichtlich seiner Breite der Wanddicke des Verbindungsschu­ hes (4) an dessen dem Absatz (6) zugekehrten Ende (8) ent­ spricht.

3. Blasgeformtes Anbauteil nach Anspruch 1 oder 2, da­ durch gekennzeichnet, daß Fortsatz (5) außenseitig und Verbindungsschuh (4) innenseitig mit wenig­ stens einer umlaufenden, z. B. nutförmigen Einziehung und/oder wenigstens einem entsprechend geformten, z. B. leistenförmigen Vorsprung versehen sind und Einziehungen und Vorsprung zur Bildung einer formschlüssigen Verbindung in zusammengefügtem Zustand von Fortsatz (5) und Verbindungsschuh (4) ineinander­ greifen.

4. Blasgeformtes Anbauteil nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Verbindungsschuh (4) ein Spritzgußteil ist.

5. Blasgeformtes Anbauteil nach einem der vorhergehenden An­ sprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Fortsatz (5) des Hauptkörpers (2) und der Verbindungsschuh (4) durch Schweißen, z. B. duch Spiegelschweißen, miteinander verbunden sind.

6. Blasgeformtes Anbauteil nach einem der vorhergehenden An­ sprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Verbindungsschuh (4) aus zwei unterschiedlich hart eingestell­ ten Materialien besteht.

7. Blasgeformtes Anbauteil nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß der der Montagefläche zu­ gekehrte Endbereich (32) des Verbindungsschuhs (4) aus einem weicher eingestellten elastischen Material besteht.

8. Blasgeformtes Anbauteil nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß der umlaufende Verbindungs­ kantenbereich (30) des Verbindungsschuhs (4) zur Abdichtung und/oder zur Erzielung eines glatten Übergangs aus einem wei­ cher eingestellten Material besteht.

9. Blasgeformtes Anbauteil nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Fortsatz (5) des Haupt­ körpers (2) und der Verbindungsschuh (4) miteinander verklebt sind.

10. Blasgeformtes Anbauteil nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Fortsatz (5) des Haupt­ körpers (2) und der Verbindungsschuh (4) mittels Spreizmuttern (21, 22, 23) miteinander und mit der Montagefläche verbunden sind.