DE9312678U1 - Cover system - Google Patents
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Description
Die Erfindung betrifft ein Verfahren, um mittels eines vorstehenden Gewindebolzens eines Bleches an diesem Blech eine lackfreie Verbindung mit einem Anbauteil herzustellen, sowie eine Vorrichtung zur Durchführung dieses Verfahrens.The invention relates to a method for producing a paint-free connection to an attachment part by means of a protruding threaded bolt on a sheet metal, as well as to a device for carrying out this method.
Ein typischer Anwendungsfall hierfür ist im Automobilbau gegeben, wo Gewindebolzen an einem Blechteil mittels Bolzenschweissen &iacgr;&ogr; oder Nieten etc. befestigt sind und Anbauteile in metallischer Verbindung an dem Blech befestigt werden müssen, nachdem das Blech lackiert wurde.A typical application for this is in automobile construction, where threaded bolts are attached to a sheet metal part by means of stud welding or riveting, etc. and add-on parts must be attached to the sheet metal in a metallic connection after the sheet metal has been painted.
Um dies zu erreichen, wurde bisher wie folgt vorgegangen:To achieve this, the following steps have been taken so far:
Auf das nicht mit Blech zu verbindende Ende des Gewindebolzens wurde eine Abdeckkappe, bestehend aus Kunststoff, Pappe oder ähnlichem Material, aufgeschraubt und der Gewindebolzen mit dem aus dieser Abdeckkappe hervorstehenden Ende gegen das Blech bewegt und dort mittels Bolzenschweissen oder Nieten etc. mit dem Blech verbunden, spätestens jetzt wurde die Abdeckkappe mit ihrer dem Blech zugewandten Stirnseite in feste Anlage an die Oberfläche des Bleches bzw. des verbreiterten Sockels des Gewindebolzens (falls ein solcher vorhanden war) gebracht,A cover cap made of plastic, cardboard or similar material was screwed onto the end of the threaded bolt that was not to be connected to the sheet metal and the threaded bolt with the end protruding from this cover cap was moved against the sheet metal and connected to the sheet metal by means of bolt welding or riveting etc., at the latest now the cover cap was brought into firm contact with the surface of the sheet metal or the widened base of the threaded bolt (if one was present),
das Blech bzw. die gesamte Karosserie wurde einzelnen Lackierschritten mittels Tauchlackieren und Einbrenn-Spritzlackieren
unterworfen,
nach der Trocknung des Lackes wurde die Abdeckkappe abgeschraubt und aufgrund ihrer Beschichtung mit dem Lack als
Sondermüll entfernt bzw. weiterbehandelt,
das Anbauteil wie etwa die geschlossene Öse des Massekabels wurde über den Gewindebolzen gesteckt und
mittels einer auf den Gewindebolzen aufgeschraubten Hut-Mutter in metallische, feste Anlage an die Oberfläche des
Bleches gebracht.the sheet metal or the entire body was subjected to individual painting steps using dip painting and stove-spray painting,
After the paint had dried, the cover cap was unscrewed and, due to its coating with the paint, was removed or further treated as hazardous waste,
the attachment part such as the closed eyelet of the ground cable was placed over the threaded bolt and
by means of a cap nut screwed onto the threaded bolt, it is brought into metallic, firm contact with the surface of the sheet.
Dia Nachteile dieses bisherigen Verfahrens bestehen darin, daß zum einen die verwendeten Abdeckkappen Einwegprodukte aufgrund derThe disadvantages of this previous method are that, on the one hand, the cover caps used are disposable products due to the
Benetzung durch Lack waren und hierdurch eine große Menge Abfall entstand, der zudem als Sondermüll einzustufen war. Als Material für die Abdeckkappen konnte weder ein gut recyclebares noch ein besonderes preiswertes Material verwendet werden, da das Material auch bei den hohen Temperaturen der Einbrenn-Vorgänge sich nicht so weit verformen durfte, daß ein Eindringen des Lackes aufgrund Kapillarwirkung hinter die abdeckende Stirnfläche der Abdeckkappe möglich wäre.Wetting by paint and this resulted in a large amount of waste, which also had to be classified as hazardous waste. Neither an easily recyclable nor a particularly inexpensive material could be used for the cover caps, since the material could not deform so much, even at the high temperatures of the baking process, that the paint could penetrate behind the covering face of the cover cap due to capillary action.
&iacgr;&ogr; Ein weiterer Nachteil besteht darin, daß der Zeitaufwand bei dieser Vorgehensweise relativ groß ist, da nach der Lackierung die Abdeckkappe über die vollständige vorhandene Gewindelänge des Gewindebolzens abgeschraubt und über die gleiche Länge auf die Befestigungs-Muttern aufgeschraubt werden muß. Da mit zunehmender Elektrifizierung der Nebenfunktionen eines modernen Kfz bis zu 300 und mehr derartiger Verbindungsstellen an einem Auto vorhanden sind, summieren sich hierduch die notwendigen Zeiten zu erheblichen Summen an Montagezeit.&iacgr;&ogr; Another disadvantage is that this procedure is relatively time-consuming, since after painting the cover cap has to be unscrewed over the entire existing thread length of the threaded bolt and screwed onto the fastening nuts over the same length. As the secondary functions of a modern vehicle become increasingly electrified, there are up to 300 or more such connection points on a car, and the time required for this adds up to a considerable amount of assembly time.
Weitere Nachteile dieser Vorgehensweise bestehen in optischer Hinsicht, da bei der bisherigen Vorgehensweise die aufzubringende Mutter in ihrer Farbe nicht der Farbe des Bleches entsprach, während gerade bei hochpreisigen Automobilen die Forderung besteht, auch derartige Verbindungsstellen - soweit sichtbar, z.B.Further disadvantages of this procedure are optical, since with the previous procedure the colour of the nut to be applied did not match the colour of the sheet metal, whereas with high-priced cars in particular there is a requirement that such connection points - as far as visible, e.g.
im Motorraum - optisch zu optimieren, indem durchgängig die Farbe v der Lackierung vorherrscht, also auch die Befestigungsmutter in Wagenfarbe lackiert ist. Dabei kommt beim herkömmlichen Verfahren weder ein Nachlackieren der aufgebrachten Befestigungsmuttern noch deren Vorlackierung in Wagenfarbe aufgrund Mehrzeit bzw. hohem Lagerhaltungsaufwand in Frage.in the engine compartment - to be optically optimized by using the same color as the paintwork throughout, i.e. the fastening nut is also painted in the color of the vehicle. With the conventional method, neither repainting the attached fastening nuts nor pre-painting them in the color of the vehicle is an option due to the additional time and high storage costs.
Es ist daher die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Verfahren sowie eine Abdeckkappe zur Durchführung des Verfahrens zu schaffen, um die bisherigen Nachteile zu vermeiden und insbesondere die notwendige Montagezeit zu verkürzen.It is therefore the object of the present invention to provide a method and a cover cap for carrying out the method in order to avoid the previous disadvantages and in particular to shorten the necessary assembly time.
Diese Aufgabe wird durch die kennzeichnenden Merkmale der Ansprüche 1 und 6 gelöst. Vorteilhafte Ausführungsformen ergeben sich aus den Unteransprüchen.This object is achieved by the characterizing features of claims 1 and 6. Advantageous embodiments result from the subclaims.
Grundsätzlich kann zum Befestigen des Anbauteiles wie etwa des Massekabels an der Blechfläche mit ausreichendem Druck sowohl eine auf den Gewindebolzen aufgeschraubte Mutter als auch eine aufgeschobene Hülse mit einem zurückziehenden gegengerichteten Widerhaken oder Vorsprüngen dienen. Letztere kann ohne Zerstörung bzw. Verlust der Anpresskraft nur gelöst werden, wenn spezielle Maßnahmen vorgesehen werden, wie etwa das Anordnen der Vorsprünge nur in zwei gegenüberliegenden Bereichen, sodaß &iacgr;&ogr; durch Zusammendrücken der Abdeckkappe in einer Richtung quer zur Verbindungsachse der beiden Bereiche die Vorsprünge in bzw. außer Eingriff mit dem Gewinde gebracht werden können.In principle, a nut screwed onto the threaded bolt or a sleeve with a retracting, opposing barb or projections can be used to fasten the attachment part, such as the ground cable, to the sheet metal surface with sufficient pressure. The latter can only be removed without destruction or loss of the contact pressure if special measures are taken, such as arranging the projections only in two opposite areas, so that the projections can be brought into or out of engagement with the thread by pressing the cover cap together in a direction transverse to the connecting axis of the two areas.
Diese sowie andere Alternativen zum Aufbringen der Anpresskraft in der Umgebung des Gewindebolzens können auch im vorliegenden Fall Verwendung finden. Dabei wird sowohl zum Abdecken als auch zum späteren Anpressen die gleiche Abdeckkappe verwendet, die vorzugsweise aus Metall besteht.This and other alternatives for applying the contact pressure in the area around the threaded bolt can also be used in this case. The same cover cap, which is preferably made of metal, is used both for covering and for subsequent pressing.
Dabei wird wie bei der bekannten Vorgehensweise der noch lose Gewindebolzen zunächst in die Abdeckkappe eingeschraubt, und dann die gesamte Einheit mittels einer entsprechenden Handhabungsvorrichtung an das Blech herangeführt und vernietet oder bolzen-verschweißt. Bei letzterem Verfahren wurde dabei bisher die Verwendung einer metallischen Abdeckkappe als Nachteil gesehen, da sich hierbei unzulässigerweise der Lichtbogen statt zwischen dem Blech und der zugewandten Stirnseite des Gewindebolzens auch zwischen dem Blech und der zugewandten Stirnseite der Abdeckkappe aufbauen könnte.As with the known procedure, the still loose threaded bolt is first screwed into the cover cap, and then the entire unit is brought to the sheet metal using an appropriate handling device and riveted or bolt-welded. In the latter method, the use of a metal cover cap has previously been seen as a disadvantage, since the arc could build up between the sheet metal and the facing face of the cover cap instead of between the sheet metal and the facing face of the threaded bolt.
Die Vorteile des erfindungsgemäßen Verfahrens liegen jedoch auf der Hand: Es wird kein separates Abdeckteil in Sondermüll verwandelt, und gleichzeitig hat die den Druck aufbringende Befestigungs-Mutter die Farbe des umgebenden Bleches, was optisch als auch aufgrund zusätzlicher Schutzschichten durch den Lack Korrosions-Vorteile bringt.However, the advantages of the method according to the invention are obvious: no separate cover part is converted into hazardous waste, and at the same time the fastening nut that applies the pressure has the color of the surrounding sheet metal, which has advantages both optically and due to additional protective layers provided by the paint against corrosion.
Die Montagezeit wird stark reduziert, da das Handhabungswerkzeug nicht zunächst die Abdeckkappe fassen, nach Be- The assembly time is greatly reduced because the handling tool does not have to first grasp the cover cap,
festigung des Bolzens und dem Abschrauben der Abdeckkappe eine Trennung von Werkzeug und Abdeckkappe erfolgen muß, mit anschließender Aufnahme der Befestigungs-Mutter in demselben oder analogen Werkzeug.Before tightening the bolt and unscrewing the cover cap, the tool and cover cap must be separated, with the fastening nut then being inserted into the same or an analogous tool.
Beim erfindungsgemäßen Verfahren wird nur einmal zu Beginn des Vorganges die Abdeckkappe in dem Handhabungswerkzeug, beispielsweise einer motorisch angetriebenen Sechskant-Nuß, eingebracht und anschließend damit das Vorwärts- bzw.In the method according to the invention, the cover cap is inserted into the handling tool, for example a motor-driven hexagon socket, only once at the beginning of the process and then the forward or reverse movement is started.
&iacgr;&ogr; Rückwärtsschrauben vollzogen. Die Stirnseite und damit der dem Blech zugewandte Flansch der Abdeckkappe wird dabei so groß in seinen Außenabmessungen gewählt, daß er gleichgroß oder größer wie die später direkt am Blech anliegende Anlagefläche des Anbauteiles ist. Zu diesem Zweck könnte beispielsweise die Hülse am Ende des zu befestigenden Massekabels einen gegen das Blech vorstehenden, ringförmigen Bereich aufweisen, der einen definierten, auf die vom Lack freigehaltene Fläche um den Bolzen herum abgestimmte inneren und äußeren Durchmesser, aufweist, während die Gesamtabmessungen der Öse am Ende des Massekabels sogar größer sein können. Dadurch ist es möglich, daß die Anlagefläche des Anbauteiles vollständig auf der unlackierten Fläche um den Gewindebolzen herum aufliegt, und nicht auf einer Seite bereits auf dem Rand der Lackierung aufsitzt, was deren Beschädigung mit sich bringt und eine Verringerung der Anlagefläche und damit eine Vergrößerung des elektrischen ^ Widerstandes bedingt.&iacgr;&ogr; Reverse screwing is carried out. The front side and thus the flange of the cover cap facing the sheet metal is chosen to be so large in its external dimensions that it is the same size or larger than the contact surface of the attachment that will later lie directly on the sheet metal. For this purpose, for example, the sleeve at the end of the earth cable to be attached could have a ring-shaped area protruding from the sheet metal, which has a defined inner and outer diameter that is matched to the area around the bolt that is kept free of paint, while the overall dimensions of the eyelet at the end of the earth cable can even be larger. This makes it possible for the contact surface of the attachment to lie completely on the unpainted area around the threaded bolt and not already sit on the edge of the paint on one side, which would damage it and cause a reduction in the contact surface and thus an increase in the electrical resistance.
Um keinen Lichtbogen zwischen dem Blech und der ihm zugewandten Stirnseite der Abdeckkappe beim Verschweissen des Gewindebolzens zu ermöglichen, wird die Abdeckkappe bei diesem Verfahrensschritt noch nicht soweit aufgeschraubt, daß sich ihre Abdeckfläche bereits auf gleicher Höhe mit der dem Blech zugewandten Stirnfläche des Gewindebolzens befindet. Bei Verwendung von metallenen Abdeckkappen gemäß der Erfindung besteht ein weiterer Vorteil darin, daß die Handhabung beim Bolzenschweissen ausschließlich durch Kontakt mit der Außenfläche der Abdeckkappe ausreichend ist, da der Stromfluß von der metallenen Abdeckkappe über den Schweißbolzen in das Blech damit gewährleistet ist, was bei den bisher verwendetenIn order to prevent an arc between the sheet metal and the front side of the cover cap facing it when welding the threaded bolt, the cover cap is not screwed on so far in this process step that its cover surface is already at the same height as the front side of the threaded bolt facing the sheet metal. When using metal cover caps according to the invention, a further advantage is that handling during stud welding is sufficient solely by contact with the outer surface of the cover cap, since the flow of current from the metal cover cap via the welding bolt into the sheet metal is thus ensured, which was not the case with the previously used
Wegwerf-Abdeckkappen aus nicht-leitendem Material nicnt möglich war, sodaß dort ein Ergreifen der noch aus der Abdeckkappe vorstehenden Teile des Gewindebolzens durch die elektrisch leitende Anordnung notwendig war.Disposable cover caps made of non-conductive material were not possible, so that the parts of the threaded bolt that still protruded from the cover cap had to be gripped by the electrically conductive arrangement.
Bei der am häufigsten angewandten Befestigungsmethode des Bolzenschweissens werden grundsätzlich zwei verschiedene Arten von Schweißbolzen verwendet: Im einen Fall wird das frei auslaufende Ende des Gewindebolzens, bei dem höchstens am &iacgr;&ogr; Ende kein Gewinde mehr aufgebracht ist, gegen das Blech gefahren und verschweißt, während im anderen Fall der Schweißbolzen an seinem mit dem Blech zu verbindenden Ende einen verbreiterten, plattenförmigen, runden Sockel aufweist.In the most commonly used fastening method of stud welding, two different types of welding studs are used: In one case, the free-running end of the threaded stud, which has no thread at the most at the end, is driven against the sheet metal and welded, while in the other case the welding stud has a widened, plate-shaped, round base at the end to be connected to the sheet metal.
Dieser Sockel dient dazu, daß trotz der Aufwerfungen, die durch das Schweissen entstehen, eine möglichst ebene Anlagefläche für das Anliegen des Anbauteiles vorhanden ist, nämlich die vom Blech wegweisende, ringförmige Stirnfläche des Sockels des Gewindebolzens, um das Gewinde herum, während sich die entstehenden Aufwerfungen auf der tieferliegenden Ebene, nämlich der Berührungsfläche der entgegengesetzten Stirnfläche des Sockels und der Außenfläche des Bleches, befinden.This base serves to ensure that, despite the bumps that arise from welding, there is as flat a contact surface as possible for the attachment part, namely the ring-shaped face of the base of the threaded bolt, pointing away from the sheet metal, around the thread, while the resulting bumps are on the lower level, namely the contact surface of the opposite face of the base and the outer surface of the sheet metal.
Da eine erfindungsgemäße Abdeckkappe in beiden Fällen universell anwendbar sein muß, ist in die ringförmige Kante des Innenumfanges der gegen das Blech gerichteten Strinfläche der Abdeckkappe ein Freistich eingearbeitet, der die entstehenden Aufwerfungen aufnimmt, wenn der Schweißbolzen keinen oben beschriebenen verbreiterten Sockel besitzt. Wenn der Schweißbolzen einen Sockel besitzt, wird in den Freistich das untere, herstellungsbedingt gewindelose und damit dickere Ende des Schweißbolzens aufgenommen.Since a cover cap according to the invention must be universally applicable in both cases, an undercut is incorporated into the ring-shaped edge of the inner circumference of the face of the cover cap facing the sheet metal, which absorbs the resulting bulges if the welding stud does not have a widened base as described above. If the welding stud has a base, the lower end of the welding stud, which is threadless due to the manufacturing process and is therefore thicker, is accommodated in the undercut.
Dadurch ist auch in diesem Fall zuverlässig eine enge und dichte Anlage der Stirnfläche der Abdeckkappe auf dem Blech gewährleistet, sodaß bei der Lackierung dazwischen kein Lack eindringen kann, sofern die Abdeckkappe mit ausreichendem, jedoch relativ geringem, Drehmoment vor der Lackierung des Bleches angezogen wurde.This also ensures that the front surface of the cover cap is reliably and tightly seated on the sheet metal, so that no paint can penetrate between them during painting, provided that the cover cap was tightened with sufficient, but relatively low, torque before the sheet metal was painted.
Der dabei auch auf die Abdeckkappe aufgebrachte Lack wird dann möglichst wenig beschädigt und entspricht somit den optischen Forderungen, wenn das Festziehen bzw. Lösen des i.d.R. als Vielkant, z.B. Sechskant, ausgebildeten Außenumfanges nicht wie bei normalen Sechskant-Muttern üblich in den Randbereichen der Pressflächen, also in der Nähe der Berührungskanten der sechs Pressflächen, geschieht, sondern versetzt gegen die Mitte der Anpressflächen zu. Dadurch wird das Abspringen des Lackes an &iacgr;&ogr; den Randbereichen der einzelnen Pressflächen in der Nähe deren Berührungskanten vermieden.The paint applied to the cover cap is then damaged as little as possible and thus meets the optical requirements if the tightening or loosening of the outer circumference, which is usually designed as a polygon, e.g. hexagon, does not take place in the edge areas of the pressing surfaces, i.e. near the contact edges of the six pressing surfaces, as is usual with normal hexagon nuts, but offset towards the middle of the contact surfaces. This prevents the paint from chipping off at the edge areas of the individual pressing surfaces near their contact edges.
Dies kann erreicht werden, indem entweder die einzelnen Pressflächen an den Berührungskanten abfallend, also etwas ballig, ausgebildet sind, und/oder das handhabende Werkzeug, beispielsweise die Nuß, mit umgekehrt balligen Flächen ausgebildet ist, um die größte Flächenpressung nicht im Bereich der Berührungskanten, sondern mitten in den Pressflächen aufzubringen.This can be achieved by either designing the individual pressing surfaces to be sloping at the contact edges, i.e. slightly convex, and/or designing the handling tool, for example the nut, with inverted convex surfaces in order to apply the greatest surface pressure not in the area of the contact edges, but in the middle of the pressing surfaces.
Da die Abdeckkappe - sofern sie aus Stahl besteht - ohnehin durch entsprechende Beschichtung mit Nickel, Kupfer oder ähnlichem korrosionsgeschützt ist, entsteht durch den bei der Lackierung des Bleches auf der Abdeckkappe aufgebrachten Lack eine zusätzliche Verbesserung des Korrosionswiderstandes.Since the cover cap - if it is made of steel - is already protected against corrosion by a corresponding coating with nickel, copper or similar, the paint applied to the cover cap when the sheet metal is painted provides an additional improvement in corrosion resistance.
Wenn anstelle eines herkömmlichen Innengewindes in der meist aus Mutternteil und Kappenteil einstückig gebildeten Abdeckkappe gegeneinander gerichtete, in nur Segmenten angeordnete Vorsprünge verwendet werden, um anstelle des Aufschraubens ein schnelles Aufschieben der Abdeckkappe zu ermöglichen, muß diese - egal ob sie aus Metall oder einem anderen Material besteht - in der Querrichtung zu den Vorsprüngen soweit elastisch verformbar sein, daß hierdurch die in Eingriff mit dem Gewinde stehenden Vorsprünge außer Eingriff geraten und beim Entfernen der Verformungskraft wieder ihre ursprünglich Lage einnehmen, um bei einem erneuten Aufschieben, diesmal zum Befestigen des Kabelstranges, wieder die gleiche alte Kraft zu bieten.If, instead of a conventional internal thread, projections arranged in segments are used in the cover cap, which is usually made in one piece from a nut part and a cap part, to enable the cover cap to be pushed on quickly instead of screwing it on, the cover cap - regardless of whether it is made of metal or another material - must be elastically deformable in the transverse direction to the projections to such an extent that the projections engaging with the thread disengage and return to their original position when the deformation force is removed, in order to offer the same old force when pushed on again, this time to secure the cable harness.
Weitere Vorteile werden erreicht, wenn der Freistich am Innenumfang der Strinfläche der Abdeckkappe einen rechteckigen Querschnitt nicht aus einer Abschrägung dieser ringförmiger Kante besteht, sondern z.B. einen rechteckigen Querschnitt besitzt, dessen Flächen im wesentlichen parallel zur Stirnfläche und dem Innenumfang der Öffnung der Abdeckkappe liegen. Dadurch wird vermieden, daß das beim Bolzenschweissen wegspritzende flüssige Metall durch die Schräge in Richtung auf das Gewinde zurückgeworfen wird.Further advantages are achieved if the undercut on the inner circumference of the front surface of the cover cap has a rectangular cross-section and does not consist of a bevel of this ring-shaped edge, but rather has a rectangular cross-section, for example, whose surfaces are essentially parallel to the front surface and the inner circumference of the opening of the cover cap. This prevents the liquid metal spraying out during stud welding from being thrown back towards the thread by the bevel.
Eine Ausführungsform der Erfindung wird im folgenden anhand der Figuren beschrieben. Es zeigenAn embodiment of the invention is described below with reference to the figures. They show
Fig. 1 die einzelnen Schritte des Verfahrens,
Fig. 2 eine Querschnittsdarstellung bei einem SchweißbolzenFig. 1 the individual steps of the process,
Fig. 2 a cross-sectional view of a welding stud
ohne Sockel,
Fig. 3 eine Querschnittsdarstellung bei einem Schweißbolzenwithout socket,
Fig. 3 a cross-sectional view of a welding stud
mit Sockel und
Figuren 4 Querschnittsdarstellungen der Lösung mit Vorsprüngen.with base and
Figure 4 Cross-sectional views of the solution with projections.
Fig. 1 zeigt grundsätzlich die Vorgehensweise, wobei danach unterschieden ist, ob der verwendete Schweißbolzen einen verbreiterten Sockel besitzt oder nicht und ob das Anbauteil über das freie Ende des Schweißbolzens gelegt oder seitlich an den Schweißbolzen herangeschoben werden kann.Fig. 1 shows the basic procedure, whereby a distinction is made according to whether the welding stud used has a widened base or not and whether the attachment can be placed over the free end of the welding stud or pushed sideways to the welding stud.
In den beiden oberen Reihen ist dabei die Vorgehensweise dargestellt, wenn von Anfang an die Abdeckkappe 6 ganz oder teilweise auf den Gewindebolzen 3 aufgeschraubt und mit diesem zusammen beim Verschweissen gehandhabt wird. In der dritten Ablaufreihe ist die Vorgehensweise dargestellt, bei der der Schweißbolzen alleine gehandhabt wird, bis er fest mit dem Blech verbunden ist, und erst anschließend die Abdeckkappe 6 aufgebracht wird.The two upper rows show the procedure when the cover cap 6 is completely or partially screwed onto the threaded bolt 3 from the start and is handled together with it during welding. The third row shows the procedure in which the welding bolt is handled alone until it is firmly connected to the sheet metal, and only then is the cover cap 6 applied.
Dies birgt prinzipiell den Nachteil, daß Schweißbolzen und Abdeckkappe getrennt an die Produktionsstelle des Kraftfahrzeuges angeliefert, dort bevorratet werden müssen und das Aufbringen der Abdeckkappe nach dem Verschweissen des Bolzens ortsgebundenIn principle, this has the disadvantage that the welding stud and cover cap must be delivered separately to the production site of the motor vehicle, stored there and the application of the cover cap after welding the stud is site-specific
am Kraftfahrzeug und damit nicht vollautomatisch, sondern maximal halbautomatisch vonstatten gehen kann.on the motor vehicle and therefore cannot be carried out fully automatically, but at most semi-automatically.
Wird dagegen die Abdeckkappe von Anfang an zusammen mit dem Schweißbolzen gehandhabt, können die beiden Teile vorher ortsungebunden und u.U. vollautomatisch miteinander im gewünschten Maß in Verbindung gebracht, beispielsweise verschraubt, werden, sodaß an der Produktionstelle selbst nur ein einziger Gegenstand bevorratet werden muß.If, however, the cover cap is handled together with the welding stud from the outset, the two parts can be connected to each other in advance, for example screwed, in an independent location and possibly fully automatically, to the desired extent, so that only a single item needs to be stored at the production site itself.
Im folgenden wird bezüglich der Fig. 1 deshalb die Verfahrensweise gemäß der beiden oberen Ablauflinien erläutert.In the following, the procedure according to the two upper flow lines is explained with reference to Fig. 1.
Schritt A,B:Step A,B:
Die Funktionseinheit 28, bestehend aus Gewindebolzen 3 und Abdeckkappe 6, wird gegen das Blech 1 geführt, mit dem es bei ausreichend geringem Abstand bzw. Berührung mittels Lichtbogen nach dem Bolzenschweiß-Verfahren verschweißt wird. Mehrheitlich werden dabei Gewindebolzen 3 mit verbreitertem Sockel 5 verwendet, auf welchem die Abdeckkappe 6 mit ihrer Stirnfläche 7 aufsitzt. Dadurch kann der Sockel 5 am Umfang problemlos mittels Haltezangen 27 beim Schweißvorgang gehalten werden, sodaß der Schweißvorgang zuverlässig zwischen der Bodenfläche des Sockels 5 und dem Blech 1 stattfindet.The functional unit 28, consisting of threaded bolt 3 and cover cap 6, is guided against the sheet metal 1, to which it is welded at a sufficiently small distance or contact using an arc using the stud welding process. In the majority of cases, threaded bolts 3 with a widened base 5 are used, on which the cover cap 6 sits with its front surface 7. This means that the base 5 can be easily held on the circumference using holding tongs 27 during the welding process, so that the welding process takes place reliably between the bottom surface of the base 5 and the sheet metal 1.
Wie in der oberen Ablaufreihe dargestellt, ist auch das Ergreifen bzw. Aufnehmen direkt und ausschließlich an dem Außensechskant 11 der Abdeckkappe 6 durch ein Werkzeug wie etwa eine Nuß 26 beim Heranführen und Verschweissen möglich. Dabei muß jedoch sichergestellt sein, daß kein Verschweissen zwischen dem Blech und der Stirnfläche 7 der Abdeckkappe 6 eintritt, und zu diesem Zweck muß der Gewindebolzen 3 ausreichend weit aus der Abdeckkappe 6 beim Verschweissen hervorstehen, um nur zwischen der freien Strinfläche des Gewindebolzens 3 und dem Blech 1 einen Lichtbogen entstehen zu lassen.As shown in the upper sequence, it is also possible to grasp or pick up directly and exclusively on the external hexagon 11 of the cover cap 6 using a tool such as a nut 26 when bringing it up and welding it. However, it must be ensured that no welding occurs between the sheet metal and the front surface 7 of the cover cap 6, and for this purpose the threaded bolt 3 must protrude sufficiently far from the cover cap 6 when welding in order to only allow an arc to form between the free front surface of the threaded bolt 3 and the sheet metal 1.
Schritt C:Step C:
Die Abdeckkappe 6 wird in Richtung gegen das Blech verschraubt, bis die Abdeckkappe mit ihrer Stirnfläche 7 an der Gegenlage 4The cover cap 6 is screwed towards the sheet metal until the cover cap with its front surface 7 rests against the counter-layer 4
anliegt. Bei einem Gewindebolzen 3 ohne Sockel ist dies die den Gewindebolzen umgebende Blechfläche, bei einem Gewindebolzen mit Sockel 5 ist dies die in Fig. 1 nach oben gerichtete Strinfläche.For a threaded bolt 3 without a base, this is the sheet metal surface surrounding the threaded bolt, for a threaded bolt with a base 5, this is the face surface pointing upwards in Fig. 1.
In beiden Fällen ist der umlaufende Freistich im Innenumfang, also der Öffnung, der Stirnfläche 7 der Abdeckkappe 6 notwendig. Bei einem Gewindebolzen 3 ohne Sockel wird darin die durch das Verschweissen oder Vernieten bedingte Aufwerfung um den Grund des Gewindebolzens herum aufgenommen, bei einemIn both cases, the circumferential undercut in the inner circumference, i.e. the opening, of the front face 7 of the cover cap 6 is necessary. In the case of a threaded bolt 3 without a base, the bulging around the base of the threaded bolt caused by the welding or riveting is absorbed in this.
&iacgr;&ogr; Gewindebolzen 3 mit Sockel 5 die Verdickung im unteren Bereich, also am Übergang zwischen dem eigentlichen Gewindebolzen 3 und dessen Sockel 5, die daraus resultiert, daß beim Aufschneiden des Gewindes auf diesen Gewindebolzen 3 das Gewindeschneiden nicht ganz bis an den Sockel heran möglich ist, sondern 1 bis 2 mm davor endet.&iacgr;&ogr; threaded bolt 3 with base 5 the thickening in the lower area, i.e. at the transition between the actual threaded bolt 3 and its base 5, which results from the fact that when cutting the thread on this threaded bolt 3, the thread cutting is not possible all the way to the base, but ends 1 to 2 mm before it.
Schritt D:Step D:
Nach Anliegen der Strinfläche 7 der Abdeckkappe 6 an der Gegenlage mit entsprechender Vorspannung zur Aufrechterhaltung der Dichtigkeit wird die ganze Anordnung lackiert.After the end face 7 of the cover cap 6 is in contact with the counter-surface with appropriate pre-tension to maintain tightness, the entire assembly is painted.
Schritt E,F:Step E,F:
Bei Verwendung einer geschlossenen Öse als Anbauteil 2, wie in der oberen Bildreihe dargestellt, wird zunächst die inzwischen lackierte Abdeckkappe 6 z.B. mittels einer Nuß 26 vollständig vom Gewindebolzen 3 abgeschraubt, dann Bauteil 2 über den Gewindebolzen 3 gesteckt und die Abdeckkappe 6 wieder aufgeschraubt, bis das Anbauteil 2 mit dem notwendigen Solldruck gegen die lackfreie Gegenlage, entweder den Sockel des Gewindebolzens oder das Blech, gepresst wird.When using a closed eyelet as attachment part 2, as shown in the upper row of images, the now painted cover cap 6 is first completely unscrewed from the threaded bolt 3, e.g. using a nut 26, then component 2 is placed over the threaded bolt 3 and the cover cap 6 is screwed on again until the attachment part 2 is pressed with the required target pressure against the paint-free counter-surface, either the base of the threaded bolt or the sheet metal.
In der unteren Bildreihe ist die Verwendung nicht-geschlossener, z.B. U-förmiger Anbauteile dargestellt, die seitlich an den Gewindebolzen herangeschoben werden können. Dabei ist das vollständige Abschrauben der Abdeckkappe nicht notwendig, sondern es genügt das Hochschrauben um eine Distanz, die mindestens der Dicke des Anbauteiles entsprechen muß.The bottom row of images shows the use of non-closed, e.g. U-shaped attachments that can be pushed sideways onto the threaded bolt. It is not necessary to completely unscrew the cover cap, but it is sufficient to screw it up by a distance that must correspond at least to the thickness of the attachment.
Nach dem Heranschieben des Anbauteiles und Aufliegen auf der lackfreien Gegenlage wird die Abdeckkappe zum Befestigen des Anbauteiles wieder in Richtung gegen das Blech geschraubt. Dadurch wird wertvolle Montagezeit gewonnen, da nur eine kürzere Strecke zurück und wieder vorwärts verschraubt werden muß.After the attachment has been pushed in and rested on the paint-free counter surface, the cover cap is screwed back against the sheet metal to secure the attachment. This saves valuable assembly time, as only a short distance has to be screwed back and forwards again.
Fig. 2 zeigt eine Querschnittsdarstellung mit einem Gewindebolzen 3 ohne verbreiterten Sockel.Fig. 2 shows a cross-sectional view with a threaded bolt 3 without a widened base.
&iacgr;&ogr; In der linken Bildhälfte ist der Gewindebolzen 3, der mit dem Blech 1 verschweißt ist, zu erkennen. Beim Verschweissen entsteht in dem Übergangsbereich zwischen beiden Teilen kurzfristig eine Schmelze 24, und dadurch auch eine in der ringförmigen Kante zwischen dem Gewindebolzen 3 und dem Blech 1 entstehende Aufwerfung 21.&iacgr;&ogr; In the left half of the picture, the threaded bolt 3, which is welded to the sheet metal 1, can be seen. During welding, a melt 24 is formed briefly in the transition area between the two parts, and this also causes a projection 21 to form in the ring-shaped edge between the threaded bolt 3 and the sheet metal 1.
Das Gewinde 13 des Gewindebolzens 3 reicht herstellungsbedingt nicht bis an das blech-seitige Ende 1 heran, sondern endet einen oder wenige mm vorher.Due to manufacturing reasons, the thread 13 of the threaded bolt 3 does not reach to the sheet metal end 1, but ends one or a few mm earlier.
Auch das Gewinde 13 des Gewindebolzens 3 paßt auf ein entgegengesetztes Außengewinde 16 bzw. entsprechend geformte Vorsprünge 17 im Innenumfang der Abdeckkappe 6. Diese besteht aus einem Mutternteil 9 in der Mitte, welches außen in an sich bekannter Weise als Außensechskant 11 gestaltet ist, und im w Innenumfang das Innengewinde 16 aufweist. In Längsrichtung gegen das Blech hin schließt sich an dem Mutternteil 9 ein verbreiterter Flansch 25 an, dessen Außendurchmesser die Größe der Stirnfläche 7 und damit der abgedeckten Fläche an der Gegenlage bestimmt.The thread 13 of the threaded bolt 3 also fits onto an opposite external thread 16 or correspondingly shaped projections 17 in the inner circumference of the cover cap 6. This consists of a nut part 9 in the middle, which is designed on the outside in a known manner as an external hexagon 11, and has the internal thread 16 on the inner circumference. In the longitudinal direction towards the sheet metal, a widened flange 25 adjoins the nut part 9, the external diameter of which determines the size of the end face 7 and thus the covered area on the counter-layer.
Der Außendurchmesser der abdeckenden Stirnfläche 7 der Abdeckkappe 6 ist dabei in Anpassung an den Außendurchmesser der Auflagefläche 20 des Anbauteiles 2 so gewählt, daß der Außendurchmesser der Stirnfläche 7 gleich oder geringfügig größer ist als der Außendurchmesser der Auflagefläche 20 des Anbauteiles 2.The outer diameter of the covering front surface 7 of the cover cap 6 is selected to match the outer diameter of the support surface 20 of the attachment part 2 so that the outer diameter of the front surface 7 is equal to or slightly larger than the outer diameter of the support surface 20 of the attachment part 2.
Oberhalb des Mutternteiles 9 schließt sich das Kappenteil 10 mit einer etwa halbrunden Außenkontur am freien Ende an. Kappenteil und Mutternteil sind vorzugsweise einstückig ausgebildet, jedoch ist auch eine mehrteilige Ausbildung und einfache Verbindung mittels Rastelementen etc. möglich. Dabei könnte beispielsweise der die Anpresskraft aufbringende Mutternteil 9 aus Metall, das lediglich Abdeckungszwecken 10 dagegen aus Kunststoff etc. bestehen.Above the nut part 9, the cap part 10 is connected with an approximately semi-circular outer contour at the free end. The cap part and nut part are preferably designed as one piece, but a multi-part design and simple connection using locking elements etc. is also possible. For example, the nut part 9 that applies the contact pressure could be made of metal, while the part 10 that only serves as a cover could be made of plastic etc.
&iacgr;&ogr; Der Durchmesser des Sackloches 18 kann im Bereich des Kappenteiles 10 größer sein als im Bereich des Mutternteiles 9 bzw. des Innengewindes 16.&iacgr;&ogr; The diameter of the blind hole 18 can be larger in the area of the cap part 10 than in the area of the nut part 9 or the internal thread 16.
Wie in Fig. 2 in der linken Bildhälfte zu erkennen, ist beim Abdecken für das Lackieren - wobei der Lack 12 mit nichtdurchgezogener Linie über die Außenkontur der Abdeckkappe 6 durchgehend eingezeichnet ist - die Aufwerfung 21 auf.As can be seen in the left half of Fig. 2, when covering for painting - whereby the paint 12 is drawn with a non-solid line across the outer contour of the cover cap 6 - the projection 21 is on.
Bei der in der rechten Bildhälfte dargestellten Verschraubung des Anbauteiles 2 mittels der Abdeckkappe 6 ist dieser Freistich 8 funktionslos.When the attachment part 2 is screwed using the cover cap 6 as shown in the right half of the picture, this undercut 8 is not functional.
In Fig. 3 ist eine ähnliche Anordnung, jedoch bei Verwendung eines Gewindebolzens 3 mit verbreitertem Sockel 5, dargestellt. Der Sockel 5 hat dabei i.d.R. einen runden Außenumfang und in * Anspassung daran besitzt auch der Flansch 25 am unteren Ende der Abdeckkappe 6 einen runden Außenumfang. Die Schmelze 24 tritt nun im Verbindungsbereich zwischen der in Fig. 3 unteren Stirnseite des Sockels 5 und dem Blech 1 auf.A similar arrangement is shown in Fig. 3, but using a threaded bolt 3 with a wider base 5. The base 5 usually has a round outer circumference and, in line with this, the flange 25 at the lower end of the cover cap 6 also has a round outer circumference. The melt 24 now appears in the connection area between the lower end face of the base 5 in Fig. 3 and the sheet 1.
Bei der in der linken Hälfte wiederum dargestellten Abdeckung für das Lackieren wird im Freistich 8 der Abdeckkappe 6 dabei nicht die Aufwerfung 21, verursacht durch die Schmelze 24 aufgenommen, die sich nun außerhalb der Abdeckkappe 6 befindet, sondern der i.d.R. verdickte und nicht exakt ausgebildete Außenumfang des Gewindebolzens 3 am Übergang zu seinem einstückigen Sockel 5.In the case of the cover for painting shown in the left half, the undercut 8 of the cover cap 6 does not accommodate the bulge 21 caused by the melt 24, which is now located outside the cover cap 6, but rather the usually thickened and not precisely formed outer circumference of the threaded bolt 3 at the transition to its one-piece base 5.
In der rechten Bildhälfte der Fig. 3 ist wiederum zu erkennen, daß nach Zwischenlegen des Anbauteiles 2 sich diese Undefinierte Kontur zwischen Gewindebolzen 3 und Sockel 5 durch die Öffnung 23 im Anbauteil 2 aufgenommen wird, die mindestens dem Umfang des Freistiches 8 entspricht, und der Freistich 8 funktionslos ist durch nunmehriges Aufliegen der Stirnseite 7 der Abdeckkappe 6 auf der Oberseite des Anbauteiles 2, die nunmehr als Gegenlage 4 dient.In the right half of Fig. 3 it can be seen again that after the attachment part 2 has been placed in between, this undefined contour between the threaded bolt 3 and the base 5 is taken up by the opening 23 in the attachment part 2, which corresponds at least to the circumference of the undercut 8, and the undercut 8 is no longer functional due to the front side 7 of the cover cap 6 now resting on the top of the attachment part 2, which now serves as a counter-support 4.
&iacgr;&ogr; In der linken Bildhälfte der Fig. 3 ist weiterhin eine zweiteilige Ausführungsform der Abdeckkappe dargestellt, in dem eine Nase 28 als Außenumfang am unteren Ende des Kappenteiles 10 hinter einen Vorsprung 29 am Innenumfang des Mutternteiles eingerastet ist.&iacgr;&ogr; In the left half of Fig. 3, a two-part embodiment of the cover cap is also shown, in which a nose 28 as an outer circumference at the lower end of the cap part 10 is locked behind a projection 29 on the inner circumference of the nut part.
Die Figuren 4a bis 4c zeigen eine Abdeckkappe 6, die an ihrem Innenumfang kein umlaufendes Innengewinde 6, sondern lediglich an zwei gegenüberliegenden Stellen gegeneinandergerichtete Vorsprünge 17 aufweisen.Figures 4a to 4c show a cover cap 6 which does not have a circumferential internal thread 6 on its inner circumference, but only protrusions 17 directed towards one another at two opposite locations.
In den Figuren 4a und 4b ist eine Querschnittsdarstellung
entsprechend der Linie IV - IV der Fig. 3 - dargestellt. Bei Fig. 4a ist dabei zu erkennen, wie im unbelasteten Zustand der Abdeckkappe
6 die Vorsprünge 17 in die Gewindegänge des Außengewindes 13
des Gewindebolzens 3 eingreifen, und damit den gleichen k formschlüssigen Rückhalteeffekt ergeben, wie bei einem
umlaufenden Gewinde. Die Feineinstellung kann dabei nach wie vor durch die Verschraubung der Abdeckkappe 6 gegenüber dem
Gewindebolzen 3 erfolgen.Figures 4a and 4b show a cross-sectional view
according to the line IV - IV of Fig. 3. In Fig. 4a it can be seen how, when the cover cap 6 is not under load, the projections 17 engage in the threads of the external thread 13 of the threaded bolt 3, thus producing the same positive retention effect as with a circumferential thread. Fine adjustment can still be carried out by screwing the cover cap 6 onto the threaded bolt 3.
Dagegen kann bei entsprechender Ausbildung der Vorsprünge 17 das Aufschrauben vom freien Ende des Gewindebolzens 3 her vermieden werden, indem beispielsweise die Abdeckkappe mit den Vorsprüngen 17 in axialer Richtung auf den Bolzen aufgeschoben wird, wenn die einzelnen Vorsprünge ausreichend elastisch sind, um über die Schrägen der einzelnen Gewindegänge in den nächsten einzurasten.On the other hand, if the projections 17 are designed accordingly, the unscrewing from the free end of the threaded bolt 3 can be avoided, for example by pushing the cover cap with the projections 17 onto the bolt in the axial direction, if the individual projections are sufficiently elastic to engage in the next one via the bevels of the individual threads.
Zu diesem Zweck ist eine Ausbildung wie in Fig. 4c dargestellt günstig, in dem die einzelnen Vorsprünge 17 nicht bis auf den Grund der Gewindegänge des Gewindes 13 ragen, sondern vorher enden und eine ausreichende freie Länge, unterbrochen durch Einkerbungen zwischen den einzelnen Vorsprüngen 17, aufweisen, um ein Auslenken und damit ein Überschieben zu ermöglichen.For this purpose, a design as shown in Fig. 4c is advantageous, in which the individual projections 17 do not extend to the bottom of the threads of the thread 13, but end beforehand and have a sufficient free length, interrupted by notches between the individual projections 17, in order to enable deflection and thus sliding over.
Auf diese Art und Weise ist ein schnelles Lösen der Abdeckkappe jedoch nicht möglich, da hierdurch eine gute formschlüssige &iacgr;&ogr; Verbindung zwischen der Abdeckkappe und einem Zug-Werkzeug notwendig wäre. Das zeitaufwendige Abschrauben ist selbstverständlich möglich.However, it is not possible to quickly remove the cover cap in this way, as this would require a good, positive connection between the cover cap and a pulling tool. The time-consuming unscrewing is of course possible.
Schneller ist das Abnehmen jedoch möglich, wenn der Bereich der Abdeckkappe, in deren Höhenlage sich die Vorsprünge 17 befinden, quer zur Verbindungslinie zwischen den gegenüberliegenden Vorsprüngen 17, entsprechend der Darstellung in Fig. 4b, durch Einwirken der Kraft 30 soweit zu einem Oval zusammengedrückt werden kann, daß die Vorsprünge 17 außer Eingriff mit dem Gewinde 13 geraten. Zu diesem Zweck empfiehlt es sich, die Vorsprünge 17 nicht in dem schwer zu verformenden Mutternteil, sondern in dem darüber angeordneten und bei Bedarf mit dünneren Wänden ausbildbaren Kappenteil anzuordnen. Bei dem Zusammendrücken entsprechend der Pfeile 30 müssen sich das Mutternteil 9 und der Sockel 25 nicht unbedingt mitverformen.However, removal is possible more quickly if the area of the cover cap at the height of which the projections 17 are located can be compressed into an oval transversely to the connecting line between the opposing projections 17, as shown in Fig. 4b, by the action of the force 30 to such an extent that the projections 17 come out of engagement with the thread 13. For this purpose, it is recommended that the projections 17 are not arranged in the nut part, which is difficult to deform, but in the cap part arranged above it and which can be designed with thinner walls if necessary. When pressed together according to the arrows 30, the nut part 9 and the base 25 do not necessarily have to deform as well.
Daher ist die Lösung mit Vorsprüngen 17 vor allem bei der zweiteiligen Ausbildung der Abdeckkappe interessant, da in diesem Fall die Elastizität eines Kappenteiles aus Kunststoff genutzt werden kann, während Mutternteil 9 und Flansch 25 aus Metall oder wenig elastischem, stärker dimensioniertem Kunststoff bestehen.Therefore, the solution with projections 17 is particularly interesting in the two-part design of the cover cap, since in this case the elasticity of a cap part made of plastic can be used, while the nut part 9 and flange 25 are made of metal or less elastic, stronger dimensioned plastic.
Claims (9)
einem Sacklock,&iacgr;&ogr; 1. Covering system, consisting of a cover cap and an attachment, whereby the cover cap is used to cover the sheet metal surrounding a threaded bolt and to fasten an attachment with
a sacklock,
dadurch gekennzeichnet, daßProjections which protrude from the walls of the blind hole into its interior transversely to the longitudinal direction of the blind hole,
characterized in that
dadurch gekennzeichnet, daß2. Cover system according to claim 1
characterized in that
dadurch gekennzeichnet, daß3. Cover system according to one of the preceding claims,
characterized in that
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| DE9312678U DE9312678U1 (en) | 1993-08-24 | 1993-08-24 | Cover system |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| DE9312678U DE9312678U1 (en) | 1993-08-24 | 1993-08-24 | Cover system |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| DE9312678U1 true DE9312678U1 (en) | 1993-12-09 |
Family
ID=6897169
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| DE9312678U Expired - Lifetime DE9312678U1 (en) | 1993-08-24 | 1993-08-24 | Cover system |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| DE (1) | DE9312678U1 (en) |
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- 1993-08-24 DE DE9312678U patent/DE9312678U1/en not_active Expired - Lifetime
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