B E S C H R E I B U N G
Befestiqunqsclip
Die Erfindung bezieht sich auf einen Befestigungsclip entsprechend dem Oberbegriff des Anspruchs 1.
Derartige Clips sind in mannigfacher Form bekannt und dienen regelmäßig der Verbindung von mindestens zwei Bauteilen, wobei Anwendungsmöglichkeiten praktisch im gesamten Bereich der Technik gegeben sind. Häufig sind diese Clips mit federnden, eine Verrastung des Befestigungszustands der Bauteile aneinander bewirkenden Elementen versehen, deren mechanische Eigenschaften die Montage der Clips, den Befestigungszustand der Bauteile anein- ander, jedoch auch die Herstellung der regelmäßig aus einem Kunststoff bestehenden Clips beeinflussen, welche beispielsweise im Wege des Spritzgusses bekannt ist. Unterschiede der bekannten Clipformen bestehen auch darin, inwieweit ihre konkrete Anwendung eine definierte Vorbereitung der aneinander zu befestigenden Bauteile voraussetzt. Angestrebt wird aus prakti- sehen Gründen, z. B. der Lagerhaltung eine möglichst universelle Anwendbarkeit der jeweiligen Clips.
Eine weitere, in zunehmendem Maße an eine konkrete Clipform gestellte Frage ist deren Eignung für eine Verwendung in automatisierten, beispielsweise robotergestützten Fertigungsstraßen.
Aus der DE 198 30 752 ist ein Befestigungsclip bekannt, der zur Verbindung zweier plattenartiger Bauteile aneinander bestimmt ist. Dieser besteht aus einem pilzartigen, sich in Richtung auf eine Einführspitze hin konisch verjün- genden Halteteil, das seinerseits durch vier, in Umfangsrichtung gleichförmig verteilte Stützbeine gebildet ist, zwischen denen sich achsparallele Schlitze erstrecken. Das dem Halteteil gegenüberliegende Kopfteil wird durch eine
Anordnung von zwei tellerartigen Druckplatten gebildet, deren Öffnungsrichtungen einander entgegengesetzt gerichtet sind, wobei die eine, das Ende des Clips bildende Druckplatte zur Außenseite hin geöffnet ist. Im Montagezustand der Bauteile liegt die andere Druckplatte an der Außenseite des einen der Bauteile an, wohingegen ein, an den Stützbeinen außenseitig angeformter, radial vorspringende Stützabschnitte aufweisender Verrastungsabschnitt an der Außenseite des anderen der Bauteile anliegt, so dass aus der Verbundwirkung von Halteteil und Kopfteil der Befestigungszustand definiert ist. Die, mit dem Kopfteil in Verbindung stehenden Stützbeine durchdringen eine Lochanordnung der Bauteile, wobei eines dieser Löcher einen Kreisquerschnitt und das andere mit Hinblick auf Justiermöglichkeiten in der Ebene der Bauteile langlochartig ausgebildet ist. In Verbindung mit einer Dickenbemessung der Stützbeine in deren Längsrichtung soll erreicht werden, dass eine Montage des Befestigungsclips infolge eines leichten radialen Einfederns der Stützbeine mit geringem Kraftaufwand erfolgen kann, wohingegen infolge der Dickenbemessung der Stützbeine im Bereich der genannten Schultern gleichzeitig eine hohe Auszugskraft gesichert sein soll. Dieser Befestigungsclip ist für eine manuelle Montage konzipiert, wobei über die äußere Druckplatte dieser durch die genannte Lochanordnung hindurch eingeführt wird. Er ist lediglich zur Befesti- gung zweier, untereinander im Wesentlichen gleichartiger Bauteile bestimmt.
Aus der DE 102 52 597 ist ein weiterer Befestigungsclip bestimmt, der zum Befestigen eines, eine Fensterscheibe einfassenden Führungsrahmens an der Karosserie eines Kraftfahrzeugs bestimmt ist. Dieser Befestigungsclip besteht aus einem ersten plattenartigen, zur Verbindung mit einem aus TPE
(Thermoplastic Elastomer) oder mit EPDM (Ethylen/Propylen-Dien-Terpolymer) hergestellten Führungsrahmen bestimmten Befestigungsteil und einem, aus dessen Ebene vertikal herausragenden, sich in Richtung auf einen oberen Abschnitt pilzartig verjüngenden, zur Befestigung an einem Karosserieteil bestimmten zweiten Befestigungsteil. Das erste Befestigungsteil ist zur stoffschlüssigen Verbindung mit dem Führungsrahmen bestimmt und zu diesem Zweck mit einem Absatz sowie Öffnungen versehen, die zusätzlich einen
Formschluss mit dem Führungsrahmen bewirken sollen. Die Verbindung kann durch Kleben, Schweißen oder auch durch Spritzgießen erfolgen. Das zweite Befestigungsteil ist durch an dessen freiem Ende angelenkte, sich in Richtung auf den ersten Befestigungsteil hin erstreckende elastisch auslenkbare Stütz- beine gekennzeichnet, die an ihren freien Enden Verrastungskanten bilden, die zum elastischen Übergreifen des Karosserieteils bestimmt sind. Die Stützbeine sind wiederum mit der Maßgabe gestaltet, dass eine vergleichsweise geringfügige Montagekraft aufgewandt werden muss, um diese durch die jeweils zugeordnete Öffnung des Karosserieteils einzuführen, wobei jedoch gleichzeitig eine hohe Abzugskraft sichergestellt ist. Es handelt sich bei diesem Befesti- gungsclip um eine speziell an einen bestimmten Führungsrahmen angepasste Form. Insbesondere die Verbindung zwischen diesem Befestigungsclip und dem genannten Führungsrahmen kann sich nach Maßgabe der konkret gewählten Verfahrensführung verhältnismäßig aufwendig gestalten.
Eine verhältnismäßig komplizierte Gestaltung weist ein weiterer, aus der DE 199 28 706 bekannter zweiteiliger, aus einem Halteteil und einem mit diesem lösbar in Verbindung stehenden Verankerungsteil bestehender Befestigungsclip auf, der dazu bestimmt ist, im Montagezustand den Zusammenhalt zwischen zwei äußeren und einer Zwischen platte bestehenden Bauteilanordnung darzustellen. Die eine der beiden äußeren Platten sowie die Zwischenplatte weisen eine speziell an diesen Befestigungsclip angepasste Ausgestaltung auf und es dient die zweiteilige Anordnung dazu, die mit dem Halteteil in Verbindung stehende eine der Platten druckknopfartig, d.h. leicht lösbar mit der, aus der Zwischen platte und der anderen Platte bestehenden Plattenanordnung, die durch das Verankerungsteil zusammengehalten wird, zu verbinden. Der Zusammenhalt letztgenannter Plattenanordnung wird durch zwei Anordnungen voneinander beabstandeter, elastisch auslenkbarer, jeweils Verrastungskanten bildender Stützbeine dargestellt, die an dem Verankerungsteil angeformt sind und eine einander entgegengerichtete Stützwirkung entwickeln. Die Verbindung zwischen dem Halteteil und der diesem zugeordneten Platte ist formschlüssig angelegt. Es handelt sich bei diesem bekannten Befestigungsclip
somit um einen außerordentlich spezialisierten, Anpassungen an den zu verbindenden Platten erforderlich machenden Anwendungsfall, der darüber hinaus aufgrund seiner vergleichsweise komplizierten Gestaltung für eine maschinelle automatisierte Montage kaum geeignet ist.
Der aus der GB 23 66 594 bekannte Befestigungsclip durch ein, zur Verrastung mit einem ersten Bauteil bestimmtes Halteteil und ein, zur Fixierung an einem zweiten Bauteil bestimmtes Kopfteil gekennzeichnet. Zu diesem Zweck sind auf einem das Kopfteil mit dem Halteteil verbindenden Schaft zwei Ringflansche vorgesehen, von denen der eine als Gegenlager bei der Festlegung des Halteteiles und der andere als Gegenlager bei der Festlegung des Kopfteiles fungiert. Auf diese Weise ergibt sich eine relativ komplizierte Gestaltung.
Schließlich ist aus dem DE 20 2005 019 612 ein Befestigungsclip bekannt, der aus einem, die Anbindung an einen Trägerabschnitt, z. B. ein Karosserieteil vermittelnden Befestigungsabschnitt, einem Kopfabschnitt und einem, zum Zusammenwirken mit dem Kopfabschnitt bestimmten Verriegelungselement besteht. Die Verbindung zwischen dem Verriegelungselement und dem Kopfabschnitt ist formschlüssig und lösbar ausgebildet, wobei im zusammen- gesetzten Zustand ein Schweller zwischen einem Plattenabschnitt des Kopfteils und der zugekehrten Seite des Verriegelungselements, insbesondere dessen pilzartigem Hutabschnitt verspannt und damit festgelegt ist. Dieser Befestigungsclip ist somit mehrteilig ausgebildet, wobei die Ausrüstung des Schwellers mit einem Befestigungsclip in jedem Fall eine Manipulation von drei Teilen, nämlich dem Schweller, dem Verriegelungselement und der übrigen Struktur des Befestigungsclips erfordert. Infolge dieses Umstands gestaltet sich die Montage dieses Befestigungsclips vergleichsweise aufwendig.
Es ist vor diesem Hintergrund die Aufgabe der Erfindung, einen gattungs- gemäßen, zur Verwendung bei der Befestigung von Dichtungsprofilen an
Karosserieteilen bestimmten Befestigungsclip zu entwerfen, der bei den zu verbindenden Bauteilen lediglich minimale Anpassungen erfordert, der für einen
Toleranzausgleich und insbesondere in einfacher Weise für eine automatisierte Montage geeignet ist und der darüber hinaus einen zuverlässigen Befestigungszustand der durch diesen verbundenen Bauteile gewährleistet. Gelöst ist diese Aufgabe bei einem solchen Befestigungsclip durch die Merkmale des Kennzeichnungsteils des Anspruchs 1.
Die Verbindungen zwischen dem Kopfteil des Clipses und dem Dichtungsprofil einerseits und diejenige zwischen dem Halteteil des Clipses und dem Karosserieteil, regelmäßig ein Karosserieblech andererseits sind unabhängig voneinan- der darstellbar. Dies ermöglicht es, das Dichtungsprofil, regelmäßig ein langgestrecktes, sich beispielsweise entlang der Berandung einer Fahrzeugtür erstreckendes Profil für die Montage im Fahrzeug vorzubereiten, indem dieses beispielsweise nach Maßgabe gleichförmiger Abstände mit derartigen Clips bestückt wird. Dem Fahrzeughersteller kann somit ein in diesem Sinne vorbe- reitetes Dichtungsprofil zur Montage bereitgestellt werden. Das Dichtungsprofil und das Karosserieteil sind mit Ausnehmungen versehen, die von ihren Abmessungen und ihrer individuellen Gestaltung her an das Kopfteil bzw. das Halteteil anzupassen sind. Im einfachsten Fall handelt es sich bei der Ausnehmung des Karosserieteiles um eine durchgängige Bohrung. Bei der Gestaltung der Ausnehmung des Dichtungsprofiles kann es sich um eine bloße Ausnehmung handeln, so dass in Verbindung mit einer elastischen Verformbarkeit dieses regelmäßig aus einem elastomeren Werkstoff bestehenden Profiles ein Formschluss mit dem Kopfteil herstellbar ist. Das Kopfteil, der Schaft, die Druckplatte sowie das Halteteil bilden ein einstückiges Bauteil, welches einer dementsprechend einfachen Handhabbarkeit bei der Montage zugänglich ist. Die Druckplatte dient nach Art eines Gegenlagers sowohl bei der Fixierung des Kopfteiles gegenüber dem Dichtungsprofil als auch derjenigen des Halteteiles gegenüber dem Karosserieteil. Die Verbindungen mit dem Karosserieteil einerseits und/oder diejenigen mit dem Dichtungsprofil andererseits sind vorzugs- weise lösbar ausgebildet.
Entsprechend den Merkmalen des Anspruchs 2 sind die Ausnehmungen des Karosserieteiles sowie des Dichtungsprofils in Abstimmung mit dem Halteteil sowie dem Kopfteil zur spielfreien Fixierung des Befestigungsclipses eingerichtet.
Der erfindungsgemäße Befestigungsclip ist entsprechend den Merkmalen des Anspruches 3 für eine automatisierte Montage an dem Dichtungsprofil vorbereitet. Diesem Zweck dient ein Aufnahmeteil, welches an dessen einem Ende angeformt ist und zum Zusammenwirken mit einer Setzmaschine oder dem Manipulationsorgan eines Fertigungsroboters bestimmt ist. Die automatisierte Montage der Clips an dem Dichtungsprofil wird auf diese Weise begünstigt.
Die Merkmale des Anspruchs 4 sind auf die Ausgestaltung der Befestigung des Kopfteiles gerichtet. Dieses ermöglicht aufgrund seiner pilzartigen Struktur eine zuverlässige formschlüssige Befestigung in einer entsprechend gestalteten
Ausnehmung eines Dichtungsprofiles, und zwar unabhängig von der Anbindung an das Karosserieteil. .
Die Merkmale des Anspruches 5 sind auf die Ausgestaltung des Halteteiles gerichtet. Dieses ist durch eine Anordnung radial elastisch verformbarer Elemente gekennzeichnet, die außenseitig einen Verrastungsbereich darstellen, der zum Zusammenwirken mit dem Karosserieteil, z. B. einer Bohrung in diesem eingerichtet ist.
Gemäß den Merkmalen der Ansprüche 6 bis 8 ist eine Dichtungsscheibe vorgesehen, deren eine Seite an der den Clip umgebenden und an diesem festgelegten Druckplatte und deren andere Seite im Montagezustand des Clips an dem Karosserieteil abgestützt ist. Auf diese Weise ist ein Verspannungszu- stand der Dichtungsscheibe herstellbar, wenn das Halteteil, insbesondere des- sen Verrastungsbereich sich in einer Anlage an der, der Anlageseite der Dichtungsscheibe gegenüberliegenden Seite des Karosserieteiles befindet. Über die rotationssymmetrische, tellerartige Struktur der Druckplatte kann eine Zentrie-
rungswirkung auf die Dichtungsscheibe ausgeübt werden, durch welche ein Unterwandern durch Staub und Feuchtigkeit und damit deren Eindringen über die Bohrung des Karosserieteiles verhindert wird.
Die Merkmale der Ansprüche 9 bis 12 sind auf die weitere Ausgestaltung des Halteteiles, insbesondere dessen zur Verrastung bestimmter als Stützbeine ausgebildeter Elemente gerichtet. Diese bilden außenseitig einen Verrastungs- bereich, der durch schräg zu der Längsrichtung des Clips verlaufende Ver- rastungsflächen definiert ist. Diese Schrägorientierung ist mit der Maßgabe an- gelegt, dass sich die Verrastungsf lache - in einem Längsschnitt gesehen - in Richtung auf das Karosserieteil hin beispielsweise konisch verjüngt. Auf diese Weise ist beim Verspannen des Clips während der Montage eine Zentrierungswirkung in der Bohrung des Karosserieteiles erreichbar.
Die, ebenfalls das Halteteil betreffenden Merkmale der Ansprüche 13 und 14 haben sich als vorteilhaft erwiesen, nämlich mit Hinblick auf eine Zentrierung des Halteteiles in der Bohrung des Karosserieteiles, die Herstellung des vorzugsweise aus Kunststoff oder einem Elastomer bestehenden Clips durch Spritzgießen, sowie die Sicherung einer hohen Abzugkraft des Clips bei gleich- zeitig geringer Montagekraft.
Infolge der zentrierenden Wirkung der Druckplatte ist eine zuverlässige Vormontage des Clips möglich, indem dieser mit der Dichtungsscheibe ausgerüstet wird. Auf diesem Wege, nämlich durch Benutzung eines vormontierten Clips ist dessen Verkippen unterbunden und neben einer schnellen auch eine sichere Montage erreichbar.
Die Erfindung wird im Folgenden unter Bezugnahme auf das in den Zeichnungen schematisch wiedergegebene Ausführungsbeispiel näher erläutert werden. Es zeigen:
Fig. 1 eine Darstellung des erfindungsgemäßen Clips in einer Seitenansicht;
Fig. 2 eine Schnittdarstellung des Clips entsprechend einer Ebene H-Il der Fig. 1 ;
Fig. 3 eine Schnittdarstellung des Clips entsprechend einer Ebene Ill-Ill der Fig. 1 ;
Fig. 4 eine Schnittdarstellung des Clips entsprechend einer Ebene IV-IV der Fig. 1 ,
Fig. 5 eine oberseitige Ansicht des Clips entsprechend einer Blickrichtung V der Fig. 1 ;
Fig. 6 eine Darstellung des erfindungsgemäßen Clips im Einbauzustand in einer Seitenansicht und in teilweisem Schnitt.
Der global in den Fig. 1 und 5 gezeigte erfindungsgemäße Clip besteht aus einem plattenartigen Kopfteil 1 , das über einen zwischengeordneten Schaft 2 mit einem Halteteil 3 in Verbindung steht, wobei der Schaft 2 einen, zur Unter- seite 4 hin hohle, tellerartige Druckplatte 5 trägt.
Durch die Druckplatte 5 ist in Richtung zu einer Oberseite 6 hin eine ringzylin- derartige, den Schaft 2 umgebende, beispielsweise aus Moosgummi bestehende Dichtungsscheibe 7 abgestützt, deren Funktion im Folgenden noch näher erläutert werden wird.
Das ebenfalls im Folgenden noch unter ergänzender Bezugnahme auf Fig. 6 zu erläuternde Halteteil 3 ist zur Fixierung des Clips an einem Karosserieteil 18 (Fig. 6) eines Fahrzeugs bestimmt.
Wie aus einer Zusammenschau der Fig. 1 bis 4 ersichtlich ist, besteht das Halteteil 3 aus vier oder mehr, im peripheren Bereich unmittelbar an den Schaft
2 ansetzenden, in gleichförmiger Umfangsverteilung vorliegenden, im Querschnitt in etwa kreissektorartigen Stützbeinen 8, 8', 8", 8'", wobei sich zwischen diesen Stützbeinen, die entlang der Peripherie eines um den Mittelpunkt 2' des Querschnitts des Schafts verlaufenden Kreises angeordnet sind, eine durch gleichförmige, sich einander jeweils kreuzende Spalte 9, 10; 10', 11 ; 11', 12 und 12', 9' dargestellte, im Querschnitt kreuzförmige oder auch sternförmige, sich in Richtung der Achse des Schaftes 2 erstreckende zentrale Stützstruktur 13 befindet.
Wie Fig. 4 erkennen lässt, weisen die einander diametral gegenüberliegenden Spalte 10, 10', 12, 12' eine endliche Erstreckung in Achsrichtung des Schaftes 2 auf und gehen schließlich in die zur Außenseite hin gekrümmten Wandungsabschnitte 14, 14' über, welche in Verbindung mit der zentralen Stützstruktur 13 in einem, im Querschnitt wiederum kreuzförmigen, den unterseitigen Abschluss bildenden, Manipulationszwecken dienenden Aufnahmeteil 15 enden.
Man erkennt, dass durch die Länge der genannten Spalte 9, 9'; 10, 10'; 11 , 11' und 12, 12" - in Richtung der Achse des Schaftes 2 gesehen - die Länge sowie die Gestalt der Stützbeine 8, 8', 8", 8'" definiert ist, welche somit ausgehend von der in Fig. 2 gezeigten entspannten Form elastisch in Richtung auf den Mittelpunkt 2' des Querschnitts des Schaftes 2 hin verformbar sind. Ein jedes der auf diese Weise definierbaren Stützbeine ist auf seiner Außenseite, und zwar an seinem, der Druckplatte 5 zugekehrten Bereich mit einer Rastfläche 16 versehen, deren Zweck im Folgenden noch näher erläutert werden wird.
Wie anhand der Fig. 5 zu erkennen ist, weist das Kopfteil 1 eine langgestreckte, ellipsenähnliche Gestalt auf. Es ist dies lediglich eine bevorzugte Form und eine Kreisform kommt ebenfalls grundsätzlich in Betracht.
Besonders vorteilhaft ist das Kopfteil 1 als tellerartige, d.h. zur Unterseite 4 hin hohle Struktur ausgebildet.
Der erfindungsgemäße Clip, bestehend aus dem Kopfteil 1 , dem Schaft 2 und dem Halteteil 3 kann als Spritzgussteil aus einem beispielsweise thermoplastischen Werkstoff oder auch einem Elastomer hergestellt werden.
Zur Erläuterung des Gebrauchs eines erfindungsgemäßen Clips wird im Folgenden auf die Fig. 6 Bezug genommen.
Mit 17 ist ein langgestrecktes Dichtungsprofil bezeichnet, das auf seiner unteren, das heißt einem Karosserieteil 18 zugekehrten Seite in gleichförmigen Abständen mit schlitzartigen oder runden Ausnehmungen 19 versehen ist, die mit der Maßgabe bemessen sind, dass in diese das Kopfteil 1 eines erfindungsgemäßen Clips einsetzbar und in diesen formschlüssig festlegbar ist. Die Ausnehmungen 19 mündet somit in eine Hinterschneidung 19' ein, so dass zwischen einer Unterseite 1' des Kopfteils 1 und teilweise einer zugekehrten Oberseite 5' der Druckplatte 5 der sich zwischen diesen Seiten erstreckende Abschnitt 17' des Dichtungsprofils 17 elastisch verspannt ist. Die axiale Länge des Schaftes 2 im Verhältnis zu der Erstreckung der Ausnehmung 19 ist mit Hinblick auf die Einstellung eines solchen Verspannungszustandes angelegt.
Besonders vorteilhaft kann das Einsetzen erfindungsgemäßer Clips in ein im vorstehenden Sinne vorbereitetes Dichtungsprofil 17 unter Mitwirkung des Aufnahmeteils 15 maschinell mittels einer Setzmaschine erfolgen, wobei auf jeden der Clips Dichtungsscheiben 7 bereits aufgesetzt sind.
Mit 20 ist eine Bohrung des Karosserieteiles 18 bezeichnet, die zum Zusammenwirken mit dem Halteteil 3 des Clips bestimmt und eingerichtet ist. Das bedeutet, dass der Durchmesser der Bohrung 20 im Verhältnis zu den radialen Außenmaßen der Stützbeine 8, 81, 8" und 8'" dahingehend angelegt ist, dass beim Einführen des Halteteils 3 in eine Bohrung 20 die genannten Stützbeine zunächst radial einwärts federn und nach erfolgtem Durchdringen der Bohrung 20 radial wieder expandieren, so dass sich deren Rastflächen 16 an die Unter-
seite des Karosserieteils 18 in unmittelbarer Nähe der Bohrung 20 anlegen und eine formschlüssig wirksame Verriegelung für das Halteteil 3 bilden.
Der Verriegelungszustand des Halteteils 3 in der Bohrung 20 ist dadurch ge- kennzeichnet, dass einerseits die Rastflächen 16 an den zugekehrten Beran- dungen der Bohrung 20 anliegen und gleichzeitig die Dichtungsscheibe 7 axial komprimiert wird. Dies bedeutet, dass der Clip in der Bohrung 20 elastisch und insbesondere spielfrei festgelegt ist.
Eine Fehlpositionierung des Clips wird durch die besondere Gestaltung des Halteteiles 3, insbesondere die geometrisch spezielle Anordnung, Gestaltung und Verteilung der genannten Stützbeine in Verbindung mit den, diesen zugeordneten ebenfalls genannten Spalten ausgeschlossen. Es ist entweder eine korrekte Positionierung gegeben oder es liegt überhaupt keine funktionsge- rechte Positionierung vor.
Man erkennt, dass nachdem die Stützbeine in gleichförmiger Umfangsvertei- lung vorliegen, in jedem Fall eine elastische Zentrierung des Halteteils 3 in der diesem jeweils zugeordneten Bohrung 20 gegeben ist.
Man erkennt ferner, dass aufgrund der Dichtungsscheiben 7, insbesondere deren elastischer Verspannung zwischen den einander zugekehrten Seiten der Druckplatte 5 und des Karosserieteiles 18 eine jede Bohrung 20 eine zuverlässige Abdichtung erfährt, so dass insbesondere ein ansonsten unkontrollier- bares Eindringen von Feuchtigkeit oder Staub über diese Bohrung 20 unterbunden ist.