WO2019096552A1 - Anordnungsstruktur sowie verfahren zum herstellen einer bauteilanordnung - Google Patents

Anordnungsstruktur sowie verfahren zum herstellen einer bauteilanordnung Download PDF

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WO2019096552A1
WO2019096552A1 PCT/EP2018/079126 EP2018079126W WO2019096552A1 WO 2019096552 A1 WO2019096552 A1 WO 2019096552A1 EP 2018079126 W EP2018079126 W EP 2018079126W WO 2019096552 A1 WO2019096552 A1 WO 2019096552A1
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arrangement structure
component
arrangement
central region
sealing element
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PCT/EP2018/079126
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Ulrich Macha
Steve Breuninger
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Bayerische Motoren Werke Aktiengesellschaft
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    • F16J15/104—Sealings between relatively-stationary surfaces with solid packing compressed between sealing surfaces with non-metallic packing characterised by structure

Definitions

  • the present invention relates to an arrangement structure for a
  • Sealing element a component, such as a door lock or a
  • Lock housing for a door lock a method for producing a component assembly and a use of an arrangement structure.
  • a sealing element for example in the form of a foam bead, is applied to the lock or the housing. Due to manufacturing technology
  • Foam bead an additional processing step and in particular increased material costs incurred.
  • a thick or highly trained sealing element may be compressed inadmissible, namely, if the tolerances are such that the sealing gap is very thin.
  • an arrangement structure for a sealing element wherein the arrangement structure is designed for arranging a sealing element, such as a foam bead, has a central region in cross-section and laterally adjacent thereto side regions, and wherein the central region projects beyond the lateral regions in height. Due to the arrangement structure, which is provided in particular in critical sealing areas, can
  • foam beads For example, be dispensed with extra thick or double-applied foam beads.
  • a foam bead applied depending on the design also z. B. between the lock housing and the
  • foam beads or double-applied foam beads may possibly be compressed to an impermissibly high degree if the sealing gap is too small. In this case, the required assembly forces can be unacceptably high. As a result, it must therefore be decided depending on the application, as the sealing element, such as the foam bead to be executed.
  • Sealing element or the foam bead can dodge quasi, whereby unacceptably high tension forces in the foam bead can be avoided.
  • the sealing gaps in question are z. B. in a range of about 0.5 to 3 mm, usually in a range of about 1 mm, which may occur due to component tolerances deviations of up to 30%.
  • a sealing element in particular a foam bead, for example of PUR (polyurethane) foam, is fastened to the arrangement structure.
  • the arrangement structure is coated directly with the PUR foam. It is by the
  • Profiling comprising the middle area, in particular a
  • the central region has a triangular or substantially triangular basic shape. Similar to the side areas, this basic triangular shape allows the sealing element to escape to the side areas, causing it to become too high
  • the central region has side surfaces which are at an angle of approximately 0-120 ° to each other.
  • An angle of 0 ° means that the side surfaces are parallel to each other, so that the central region in this embodiment has an approximately quadrangular, rectangular or square configuration, which has also proved to be advantageous.
  • up to angular ranges of about 120 ° between the side surfaces also or depending on the components to be mounted, even better
  • the central region has a recess or forms a recess, wherein the recess forms two upper contact surfaces or contact lines.
  • the return offers the advantage that the middle section thereby receives additional flexibility.
  • the recess is centered with respect to the cross section
  • the arrangement structure is preferably symmetrical in cross-section, wherein the
  • Cross-sectional geometry along a longitudinal direction of the arrangement structure is designed to be constant with advantage.
  • the recess is triangular in shape. Typical angular ranges are preferably in a range of about 50-150 °, more preferably in a range of about 80-120 °, more preferably in a range of about 90-100 °. According to one embodiment, the side areas are lower
  • Embodiments in a range of about 1 -5 mm, wherein the
  • the side regions on inner surfaces which include an area of about 40-120 ° with the side surfaces of the central area.
  • this will virtually between the
  • a ratio of a maximum height of the central region to a maximum height of a side region or regions is in a range of approximately 4-1.5.
  • a ratio of a width of the center region to a width of a side region is in the range of about 10-1.5.
  • the maximum height of the array structure is, depending on the embodiment and application, about 1 to 3 mm.
  • the minimum height, which is typically measured between the transition from the central region to the lateral regions, is about 0.2 to 2 mm.
  • a height or a thickness of the arrangement structure varies along the longitudinal direction.
  • the arrangement structure is highest in the middle and then drops linearly or progressively towards the ends. This allows a very flexible and individual adaptation to the
  • the arrangement structure is formed as a single part.
  • the arrangement structure for example, an extruded profile, for. B. of a plastic or a metal material. This is for example on the sealing surface laterally positive and / or non-positively and / or materially secured, for example screwed, riveted or glued.
  • the arrangement structure can also be part of a component, for example a door lock or housing, and be taken into account directly during production.
  • the arrangement structure may have been manufactured in one of the aforementioned methods in order subsequently to be fastened on the corresponding component at the desired location.
  • the arrangement structure may be formed directly in the manufacture of the corresponding component, e.g. B. be formed with.
  • the invention is also directed to a component comprising a
  • the component is in particular a housing, a door lock or a lock housing (a door lock) of a motor vehicle, such as a passenger car.
  • the component has a provided with a sealing element, for example, to be foamed, surface or contour, which forms the later sealing surface.
  • Arrangement structure helps that in the surface to be foamed in one or more portions of the foam cross section ideal
  • the entire sealing surface can also be formed by the arrangement structure or the arrangement structure can be provided along the entire sealing surface or sealing contour.
  • the component is also a body component or a trim component.
  • the component z In the
  • Injection molded According to one embodiment, it is, for example, an injection molded plastic housing.
  • Manufacturing process allows an uncomplicated and fast implementation of Arrangement structure, in particular directly in the manufacture of the component.
  • the arrangement structure at least one
  • Section of the sealing surface forms
  • a higher "simple" foam bead can be partially produced so that the tightness despite a simple foam bead and any inaccuracies is given.
  • the method allows due to the geometric design of the arrangement structure for both dimensionally stable as well as non-dimensional components the required tightness, for example, in the critical area between the door lock or lock housing and
  • the arrangement structure or its profiling has an extremely positive effect in particular on the tension forces acting in the sealing element.
  • the sealing element is lightly loaded and it is advantageously also a multiple disassembly of the components possible without causing damage. Demenschwend it may also be advantageous to provide along the entire sealing surface, the arrangement structure.
  • the method comprises the step:
  • the impression can be realized via the or a second component or a corresponding pattern component, which is marked on the (later) sealing surface, for example by being provided with a color.
  • the color is transferred to the first component, as far as the geometries of the sealing surfaces match each other.
  • the arrangement structure should be provided.
  • the invention is further directed to the use of a
  • FIG. 1 shows an embodiment of an arrangement structure in cross section
  • FIG. 3 shows a further embodiment of an arrangement structure in FIG.
  • Fig. 4 a schematic view of a door lock together with
  • Fig. 1 shows an arrangement structure 10 in cross section.
  • Arrangement structure 10 extends along a longitudinal direction L and has a bottom surface 12.
  • a substantially three-part structure comprising a central region 20 and respectively adjacent side regions 30.
  • the central region 20 has a substantially triangular basic shape, the triangle enclosing an angle a, which measures between the side surfaces 24 of the central region 20.
  • the central region 20 has a
  • the configuration essentially forms linear contact surfaces 28.
  • the side regions 30 each have substantially parallel side surfaces 32. Offset to the upper contact surfaces 28 are at the
  • Side areas 30 formed lower contact surfaces 36 which are oriented in the embodiment shown here is substantially flat or flat and parallel to a bottom surface 12.
  • the side regions 30 form inner surfaces 34, which form an angle g with the side surfaces 24 of the middle region 20 and, so to speak, reduce a profile height.
  • a minimum height hmin in this range is for example 0.5-2 mm.
  • the reference character h20 outlines a maximum height of the middle region 20, with the reference symbol h30 a maximum height of the side region 30, wherein advantageous conditions between the maximum height h20 of the central region 20 to the maximum height h30 of the side region 30 are in a range of approximately 4-1.5.
  • Preferred ratios of a width b20 of the central region 20 to a width b30 of a side region 30 are in a range of about 10-1.5.
  • FIG. 2 shows a first component 81 and a second component 82.
  • an arrangement structure 10 which extends along a longitudinal direction L.
  • a foam bead provided with the reference numeral 90 is applied, which represents a sealing element.
  • the foam bead 90 deforms.
  • a distance or sealing gap is sketched, which depending on the tolerances of the components 81 and 82 may each be different, for example, once smaller or larger.
  • the arrangement structure 10 is extremely robust with regard to the actual distance a, in other words can compensate for large tolerances.
  • FIG. 3 shows a further embodiment of an arrangement structure 10 in cross section.
  • the basic structure is essentially known from FIG. 1.
  • upper contact surfaces 28 and lower contact surfaces 36 are provided with a radius or executed rounded.
  • a central region 20 comprising side surfaces 24 is substantially quadrangular. As a result, the side surfaces 24 are substantially parallel to each other. Otherwise, the central area 20 also has a return 22.
  • the embodiment is different in detail from that in FIG. 1. However, here too the advantageous basic configuration can be discerned, according to which the middle region 20 projects beyond side regions 30 in height.
  • Fig. 4 shows a very simple schematic view of a first component 81 in the form of a housing, for example a lock housing of a Door lock, seen in the view from the bottom left side, in the view above it so flipped up, that almost the interior of the first component 81 in the form of a housing, for example a lock housing of a Door lock, seen in the view from the bottom left side, in the view above it so flipped up, that almost the interior of the
  • Housing or a circumferential sealing surface 92 can be seen.
  • the sealing surface 92 for example, the arrangement takes place on a door shell of a motor vehicle. Sectionally, at the sealing surface 92 a
  • Arrangement structure 10 is arranged in particular in a corner region of the housing 81.
  • a sealing surface 90 is applied over the entire sealing surface 92 or along it, for example in the form of a foam bead.
  • a higher "simple" foam bead can be partially generated, as a result of which the advantages already mentioned can be achieved.
  • the arrangement structure 10 can have a different profile height along its longitudinal direction L relative to its bottom surface 12, for example in the middle region a higher than at the end regions.
  • the component 81 may be, for. B. also act to a door lock, which is to be arranged on a door shell.

Abstract

Anordnungsstruktur für ein Dichtelement, wobei die Anordnungsstruktur zur Anordnung eines Dichtelements, wie einer Schaumraupe, ausgelegt ist, und wobei die Anordnungsstruktur im Querschnitt einen Mittelbereich und seitlich daran angrenzende Seitenbereiche aufweist, und wobei der Mittelbereich die Seitenbereiche in der Höhe überragt.

Description

Anordnungsstruktur sowie Verfahren zum Herstellen einer
Bauteilanordnung
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Anordnungsstruktur für ein
Dichtelement, ein Bauteil, beispielsweise ein Türschloss oder ein
Schlossgehäuse für ein Türschloss, ein Verfahren zum Herstellen einer Bauteilanordnung sowie eine Verwendung einer Anordnungsstruktur.
Der Fokus liegt vorliegend insbesondere auf dem Bereich
Kraftfahrzeugtechnik und hier insbesondere im Karosserierohbau. Da sämtliche Teile toleranzbehaftet sind, kommt es bei der Montage bzw. beim Zusammenbau verschiedener Teile/Komponenten unweigerlich zu
Problemen. Um beispielsweise die gewünschte Dichtheit zwischen einem Türschloss oder Schlossgehäuse und dem Türrohbau zu erzielen, wird auf dem Schloss oder dem Gehäuse ein Dichtelement, beispielsweise in Form einer Schaumraupe, appliziert. Aufgrund von fertigungstechnischen
Abweichungen und daraus resultierenden Toleranzen kommt es immer wieder vor, dass diese Schaumraupe nicht ausreicht, um die Toleranzen zwischen Schloss und Rohbau bzw. Gehäuse und Rohbau, je nach konstruktiver Ausgestaltung, zu überbrücken bzw. eine gewünschte Dichtheit sicherzustellen. Ein typischer Ansatz, dieses Problem zu beheben, besteht beispielweise darin, die Schaumraupe entsprechend dicker auszuführen oder aber sogar mehrfach, beispielsweise doppelt, aufzutragen. Dies führt unweigerlich zu Nachteilen, da, insbesondere im Fall einer doppelten
Schaumraupe, ein zusätzlicher Bearbeitungsschritt und insbesondere erhöhte Material kosten anfallen. Hinzu kommt, dass ein derart dick bzw. stark ausgebildetes Dichtungselement ggf. unzulässig stark komprimiert wird, nämlich dann, wenn die Toleranzen so liegen, dass der Dichtspalt sehr dünn ausfällt.
Es ist daher eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine
Anordnungsstruktur, ein Bauteil, ein Verfahren sowie eine Verwendung anzugeben, welche die vorgenannten Nachteile beseitigen, den
Montageprozess dabei deutlich vereinfachen und die Lebensdauer von Dichtungsanordnungen verlängern.
Diese Aufgabe wird durch eine Anordnungsstruktur gemäß Anspruch 1 , durch ein Bauteil gemäß Anspruch 12, durch ein Verfahren gemäß Anspruch 13 sowie durch eine Verwendung gemäß Anspruch 15 gelöst. Weitere Vorteile und Merkmale ergeben sich aus den Unteransprüchen sowie der Beschreibung und den beigefügten Figuren.
Erfindungsgemäß weist eine Anordnungsstruktur für ein Dichtelement, wobei die Anordnungsstruktur zur Anordnung eines Dichtelements, wie einer Schaumraupe, ausgelegt ist, im Querschnitt einen Mittelbereich und seitlich daran angrenzende Seitenbereiche auf, und wobei der Mittelbereich die Seitenbereiche in der Höhe überragt. Durch die Anordnungsstruktur, welche insbesondere in kritischen Dichtbereichen vorgesehen wird, kann
beispielsweise auf extra dicke oder doppelt applizierte Schaumraupen verzichtet werden. Wie bereits eingangs erwähnt, wird beispielsweise im Automobilbau zwischen dem Türschloss und dem Türrohbau, um die gewünschte Dichtheit zu erzielen, eine Schaumraupe appliziert, je nach Ausgestaltung auch z. B. zwischen dem Schlossgehäuse und dem
Türschloss oder dem Türrohbau. Aufgrund von Fertigungstoleranzen kommt es hierbei immer wieder zu Dichtheitsproblemen. Ein typischer
handwerklicher Ansatz, um dieses Problem zu lösen, besteht beispielsweise darin, zumindest in den kritischen Bereichen (beispielsweise im Bereich von Ecken, Radien etc.) die Schaumraupe extra dick oder zumindest doppelt auszuführen, um die ggf. größeren Toleranzen überbrücken zu können. Dies bedingt nicht nur zusätzliche Arbeitsschritte und erhöhte Material kosten, sondern verkompliziert auch die gesamte Fertigung. So ist es beispielsweise üblich, ein und dasselbe Schloss bzw. ein und dasselbe Schlossgehäuse an unterschiedlichen Türen zu verwenden, wobei sich diese unterschiedlichen Türen beispielsweise hinsichtlich des Materials unterscheiden. Stahltüren sind dabei oftmals mit deutlich geringeren Toleranzen fertigbar als
Aluminiumtüren. In der Folge entstehen auch unterschiedlich hohe/große Dichtspalte. Das standardmäßige Aufträgen von dicken oder doppelten Dichtelementen kann hier nachteilig sein. Dicke Dichtelemente bzw.
Schaumraupen oder doppelt aufgetragene Schaumraupen werden nämlich ggf. unzulässig stark zusammengedrückt, wenn der Dichtspalt zu klein ist. In diesem Fall können auch die erforderlichen Montagekräfte unzulässig hoch werden. In der Folge muss also je nach Anwendungsfall entschieden werden, wie das Dichtelement, beispielsweise die Schaumraupe, ausgeführt werden soll. Überraschend herausgestellt hat sich nun, dass mit der vorgeschlagenen Anordnungsstruktur, welche im Querschnitt einen
Mittelbereich aufweist, der die Seitenbereiche überragt, nicht nur sehr hohe Toleranzen ausgeglichen bzw. überbrückt werden können, sondern dieses Profil auch äußerst robust in dem Fall ist, wenn das Dichtelement sehr stark zusammengedrückt wird, beispielsweise wenn der Dichtspalt sehr klein, also dünn, ist. Dies ist insbesondere der Tatsache geschuldet, dass die Rand- bzw. Seitenbereiche niedriger sind als der Mittelbereich, sodass das
Dichtelement bzw. die Schaumraupe quasi ausweichen kann, wodurch unzulässig hohe Verspannungskräfte in der Schaumraupe vermieden werden können. Die in Rede stehende Dichtspalte liegen z. B. in einem Bereich von etwa 0,5 bis 3 mm, üblicherweise in einem Bereich von etwa 1 mm, wobei aufgrund von Bauteiltoleranzen Abweichungen von bis zu 30 % auftreten können.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform ist auf der Anordnungsstruktur ein Dichtelement, insbesondere eine Schaumraupe, beispielsweise aus PUR (Polyurethan) -Schaum, befestigt. Insbesondere ist die Anordnungsstruktur unmittelbar mit dem PUR-Schaum beschichtet. Dabei wird durch die
Profilierung umfassend den Mittel bereich, insbesondere auch ein
zusätzlicher Formschluss bereitgestellt. Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform weist der Mittelbereich eine dreieckige bzw. im Wesentlichen dreieckige Grundform auf. Ähnlich wie die Seitenbereiche ermöglicht diese dreieckige Grundform ein Entweichen des Dichtelements zu den Seitenbereichen hin, wodurch zu hohe
Verspannungskräfte, welche das Dichtelement beschädigen könnten, vermeidbar sind.
Gemäß einer Ausführungsform weist der Mittelbereich Seitenflächen auf, welche in einem Winkel von etwa 0-120° zueinander stehen. Ein Winkel von 0° bedeutet, dass die Seitenflächen parallel zueinander stehen, sodass der Mittelbereich bei dieser Ausführungsform eine in etwa viereckige, rechteckige oder quadratische Konfiguration aufweist, welche sich ebenfalls als vorteilhaft erwiesen hat. Daneben hat sich allerdings gezeigt, dass bis zu Winkelbereichen von etwa 120° zwischen den Seitenflächen ebenfalls bzw. abhängig von den zu montierenden Bauteilen, sogar noch bessere
Ergebnisse erzielbar sind. Die optimale Geometrie muss hier im Einzelfall beispielsweise mittels Versuchen herausgefunden werden.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform weist der Mittelbereich einen Rücksprung auf oder bildet diesen aus, wobei der Rücksprung zwei obere Kontaktflächen oder Kontaktlinien formt. Der Rücksprung bietet den Vorteil, dass der Mittelbereich dadurch eine zusätzliche Flexibilität bekommt.
Bevorzugt ist der Rücksprung bezogen auf den Querschnitt mittig
positioniert. An dieser Stelle sei erwähnt, dass die Anordnungsstruktur im Querschnitt bevorzugt symmetrisch ausgebildet ist, wobei die
Querschnittsgeometrie entlang einer Längsrichtung der Anordnungsstruktur mit Vorteil konstant ausgebildet ist.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform ist der Rücksprung dreieckig geformt. Typische Winkelbereiche liegen bevorzugt in einem Bereich von etwa 50-150°, insbesondere bevorzugt in einem Bereich von etwa 80-120°, besonders bevorzugt in einem Bereich von etwa 90-100°. Gemäß einer Ausführungsform weisen die Seitenbereiche untere
Kontaktflächen auf bzw. bilden diese aus, wobei die unteren Kontaktflächen flächig und parallel zu einer Bodenfläche der Anordnungsstruktur ausgebildet sind. Eine Breite der flächigen Kontaktflächen liegt bei bevorzugten
Ausführungsformen in einem Bereich von etwa 1 -5 mm, wobei die
tatsächlichen Maße insbesondere von der Gesamtgröße der
Anordnungsstruktur abhängen.
Es hat sich herausgestellt, dass insbesondere eine Kombination aus linienförmigen oberen Kontaktflächen und flächigen unteren Kontaktflächen bestmögliche Eigenschaften, insbesondere hinsichtlich des möglichen Toleranzausgleichs, ermöglichen. Insbesondere ermöglichen die unteren flachen Kontaktflächen ein Entweichen des Dichtelements nach außen.
Alternativ hat es sich ebenfalls als vorteilhaft erwiesen, die oberen und unteren Kontaktflächen mit Radien zu versehen, insbesondere also abgerundet auszuführen, wobei typische Radien in einem Bereich von etwa 0,5 bis 2 mm liegen.
Gemäß einer Ausführungsform weisen die Seitenbereiche Innenflächen auf, welche mit den Seitenflächen des Mittel bereichs einen Winkel von etwa 40-120° einschließen. Mit Vorteil wird dadurch quasi zwischen den
Seitenbereichen und dem Mittelbereich eine Art Tal bzw. Rücksprung oder eine Ausnehmung geschaffen, welche insbesondere dann von Vorteil ist, wenn das Dichtelement sehr stark zusammengedrückt werden muss, da durch dieses Tal quasi ein Raum bereitgestellt wird, in welchen das
Dichtelement entweichen kann.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform liegt ein Verhältnis einer maximalen Höhe des Mittelbereichs zu einer maximalen Höhe eines bzw. des Seitenbereichs in einem Bereich von etwa 4-1 ,5. Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform liegt ein Verhältnis einer Breite des Mittelbereichs zu einer Breite eines Seitenbereichs in dem Bereich von etwa 10-1 ,5. Die vorgenannten Werte sind Ergebnis vieler Versuche und beziehen sich auf ein Dichtelement, welches eine Breite in einem Bereich von etwa 10 bis 50 mm aufweist.
Die maximale Höhe der Anordnungsstruktur liegt, je nach Ausführungsform und Anwendung bei etwa 1 bis 3 mm. Die minimale Höhe, welche in der Regel zwischen dem Übergang vom Mittelbereich zu den Seitenbereichen gemessen wird, bei etwa 0,2 bis 2 mm.
Gemäß einer Ausführungsform variiert eine Höhe bzw. eine Dicke der Anordnungsstruktur entlang der Längsrichtung. Bezogen auf die
Längsrichtung ist beispielsweise die Anordnungsstruktur in der Mitte am höchsten und fällt dann linear oder progressiv zu den Enden hin ab. Dies erlaubt eine äußerst flexible und individuelle Anpassung an die
verschiedensten Randbedingungen. Daneben sind auch andere
Konfigurationen möglich, beispielsweise am Rand höher als in der Mitte bzw. abwechselnd etc.
Gemäß einer Ausführungsform ist die Anordnungsstruktur als Einzelteil ausgebildet. Zweckmäßigerweise ist die Anordnungsstruktur beispielsweise ein Strangpressprofil, z. B. aus einem Kunststoff- oder einem Metallwerkstoff. Dieses wird beispielsweise auf die spätere Dichtfläche form- und/oder kraft- und/oder auch stoffschlüssig befestigt, beispielsweise geschraubt, genietet oder geklebt. Daneben kann die Anordnungsstruktur aber auch Teil eines Bauteils, beispielsweise eines Türschlosses oder Gehäuses sein, und dort bei der Fertigung direkt mitberücksichtigt werden.
Hinsichtlich des verwendeten Materials gibt es keine Einschränkungen. Auch die Herstellung ist vielfältig möglich. Hier sind kontinuierliche
Herstellverfahren (Extrusion, Strangpressen, Rollformen, Walzen etc.) denkbar ebenso wie integrierte Verfahren (Spritzguss, Schmieden, Gießen etc.). Wie bereits erwähnt, kann die Anordnungsstruktur in einem der vorgenannten Verfahren gefertigt worden sein, um anschließend auf dem entsprechenden Bauteil an gewünschter Stelle befestigt zu werden.
Alternativ kann die Anordnungsstruktur direkt bei der Herstellung des entsprechenden Bauteils gebildet, z. B. mit ausgeformt werden.
Die Erfindung richtet sich auch auf ein Bauteil, umfassend eine
erfindungsgemäße Anordnungsstruktur.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform ist das Bauteil insbesondere ein Gehäuse, ein Türschloss oder ein Schlossgehäuse (eines Türschlosses) eines Kraftfahrzeugs, wie eines Personenkraftwagens. Das Bauteil weist eine mit einem Dichtelement zu versehene, beispielsweise zu beschäumende, Fläche oder Kontur auf, welche die spätere Dichtfläche bildet. Die
Anordnungsstruktur hilft, dass bei dem zu beschäumenden Untergrund in einem oder mehreren Teilbereichen des Schaumquerschnitts ideale
Verspannungsverhältnisse erzeugt werden, wodurch Dichtheit gegeben ist. Des Weiteren kann insbesondere auch die Dichtheit bei mehrfachem Ein- und Ausbau, beispielsweise des Schlossgehäuses, gewährleistet werden. Gemäß einer Ausführungsform kann auch die gesamte Dichtfläche durch die Anordnungsstruktur gebildet sein bzw. die Anordnungsstruktur entlang des gesamten Dichtfläche oder Dichtkontur vorgesehen sein.
Alternativ handelt es sich bei dem Bauteil auch um ein Karosseriebauteil oder um ein Verkleidungsbauteil.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform ist das Bauteil z. B. im
Spritzguss hergestellt. Gemäß einer Ausführungsform handelt es sich beispielsweise um ein Spritzgussgehäuse aus Kunststoff. Dieses
Herstellverfahren erlaubt eine unkomplizierte und schnelle Umsetzung der Anordnungsstruktur, insbesondere auch direkt bei der Herstellung des Bauteils.
Erfindungsgemäß umfasst ein Verfahren zum Herstellen einer
Bauteilanordnung die Schritte:
- Bereitstellen zumindest eines ersten Bauteils und eines zweiten
Bauteils;
- Vorsehen einer erfindungsgemäßen Anordnungsstruktur auf dem
ersten Bauteil;
- Aufträgen eines Dichtelements entlang einer Dichtfläche auf dem
ersten Bauteil, wobei die Anordnungsstruktur zumindest einen
Abschnitt der Dichtfläche bildet;
- Anordnen des zweiten Bauteils auf oder an dem ersten Bauteil,
sodass das Dichtelement umgeformt oder verformt wird.
Durch die Umgestaltung des zu beschäumenden Untergrundes, mit anderen Worten der Dichtfläche, kann partiell eine höhere„einfache“ Schaumraupe so erzeugt werden, dass die Dichtheit trotz einer einfachen Schaumraupe und etwaigen Ungenauigkeiten gegeben ist. Das Verfahren ermöglicht aufgrund der geometrischen Gestaltung der Anordnungsstruktur sowohl für maßhaltige als auch für nichtmaßhaltige Bauteile die geforderte Dichtheit, beispielsweise im kritischen Bereich zwischen Türschloss oder Schlossgehäuse und
Rohbau. Daneben wird zusätzlich gewährleistet, wie bereits erwähnt, dass sich die Anordnungsstruktur bzw. dessen Profilierung insbesondere auf die in dem Dichtelement wirkenden Verspannungskräfte äußerst positiv auswirkt. Das Dichtelement wird wenig belastet und es ist vorteilhafterweise auch eine mehrmalige Demontage der Bauteile möglich, ohne dass Schäden auftreten. Demensprechend kann es auch vorteilhaft sein, entlang der gesamten Dichtfläche die Anordnungsstruktur vorzusehen.
Gemäß einer Ausführungsform umfasst das Verfahren den Schritt:
- Erstellen eines Abdrucks auf dem ersten Bauteil zum Positionieren der Anordnungsstruktur. Der Abdruck kann über das bzw. ein zweites Bauteil oder ein entsprechendes Musterbauteil realisiert werden, welches an der (späteren) Dichtfläche markiert ist, beispielsweise indem es mit einer Farbe versehen ist. Beim Anordnen wird die Farbe auf das erste Bauteil übertragen, soweit die Geometrien der Dichtflächen zueinander passen. Anhand der oder den nicht markierten Stellen ist erkennbar, wo ggf. die Anordnungsstruktur vorgesehen werden sollte.
Die Erfindung richtet sich weiter auf die Verwendung einer
erfindungsgemäßen Anordnungsstruktur zum Abdichten zumindest zweier Bauteile gegeneinander, gemäß einer Ausführungsform z. B. eines
Gehäuses eines Türschlosses gegenüber dem Türrohbau eines
Kraftfahrzeugs oder eines Schlossgehäuses gegenüber dem Türrohbau eines Kraftfahrzeugs oder eines Schlosses gegenüber dem Türrohbau eines Kraftfahrzeugs.
Für die Verwendung, das Verfahren sowie für das Bauteil gelten die im Zusammenhang mit der Anordnungsstruktur erwähnten Vorteile und
Merkmale analog und entsprechend sowie umgekehrt und untereinander.
Weitere Vorteile und Merkmale ergeben sich aus der nachfolgenden
Beschreibung verschiedener Ausführungsformen bzw. Skizzen von
Anordnungsstrukturen mit Bezug auf die beigefügten Figuren.
Unterschiedliche Merkmale können dabei im Rahmen der Erfindung miteinander kombiniert werden.
Es zeigen:
Fig. 1 : eine Ausführungsform einer Anordnungsstruktur im Querschnitt;
Fig. 2: eine schematische Ansicht einer Ausführungsform nebst
aufgebrachter Schaumraupe vor und nach der Montage; Fig. 3: eine weitere Ausführungsform einer Anordnungsstruktur im
Querschnitt;
Fig. 4: eine schematische Ansicht eines Türschlosses nebst
Anordnungsstruktur sowie eine Anordnungsstruktur in einer Seitenansicht.
Fig. 1 zeigt eine Anordnungsstruktur 10 im Querschnitt. Die
Anordnungsstruktur 10 erstreckt sich entlang einer Längsrichtung L und weist eine Bodenfläche 12 auf. Zu erkennen ist eine im Wesentlichen dreiteilige Struktur, umfassend einen Mittelbereich 20 sowie jeweils angrenzende Seitenbereiche 30. Der Mittelbereich 20 weist im Wesentlichen eine dreieckige Grundform auf, wobei das Dreieck einen Winkel a einschließt, welcher sich zwischen den Seitenflächen 24 des Mittelbereichs 20 bemisst.
In der hier gezeigten Ausführungsform weist der Mittelbereich 20 eine
Ausnehmung bzw. insbesondere einen Rücksprung 22 auf, welcher ebenfalls dreieckig geformt ist und welcher Innenflächen 26 formt, zwischen welchen sich ein Winkel ß erstreckt. Durch die Konfiguration werden im Wesentlichen linienförmige obere Kontaktflächen 28 gebildet. Die Seitenbereiche 30 weisen jeweils im Wesentlichen parallel zueinander stehende Seitenflächen 32 auf. Versetzt zu den oberen Kontaktflächen 28 sind an den
Seitenbereichen 30 untere Kontaktflächen 36 ausgebildet, welche in der hier gezeigten Ausführungsform im Wesentlichen flach bzw. eben und parallel zu einer Bodenfläche 12 orientiert sind. Daneben bilden die Seitenbereiche 30 Innenflächen 34 aus, welche einen Winkel g mit den Seitenflächen 24 des Mittelbereichs 20 formen und sozusagen eine Profilhöhe verringern. Eine minimale Höhe hmin liegt in diesem Bereich bei beispielsweise 0,5-2 mm. Bezogen auf eine Symmetrielinie S ist die Anordnungsstruktur 10
symmetrisch ausgebildet. Mit dem Bezugszeichen h20 ist eine maximale Höhe des Mittelbereichs 20 skizziert, mit dem Bezugszeichen h30 eine maximale Höhe des Seitenbereichs 30, wobei vorteilhafte Verhältnisse zwischen der maximalen Höhe h20 des Mittelbereichs 20 zu der maximalen Höhe h30des Seitenbereichs 30 in einem Bereich von etwa 4-1 ,5 liegen. Bevorzugte Verhältnisse einer Breite b20 des Mittelbereichs 20 zu einer Breite b30 eines Seitenbereichs 30 liegen in einem Bereich von etwa 10-1 ,5.
Fig. 2 zeigt ein erstes Bauteil 81 sowie ein zweites Bauteil 82. Auf dem ersten Bauteil 81 ist eine Anordnungsstruktur 10 angeordnet, welche sich entlang einer Längsrichtung L erstreckt. Auf der Anordnungsstruktur 10 ist eine mit dem Bezugszeichen 90 versehene Schaumraupe appliziert, welche ein Dichtelement darstellt. Im montierten Zustand, welcher in der unteren Bildhälfte dargestellt ist, ist zu erkennen, wie sich die Schaumraupe 90 verformt. Mit dem Bezugszeichen a ist dabei ein Abstand bzw. Dichtspalt skizziert, welcher abhängig von den Toleranzen der Bauteile 81 und 82 jeweils unterschiedlich ausfallen kann, beispielsweise also einmal kleiner oder auch größer. Die Anordnungsstruktur 10 ist aufgrund ihrer Geometrie allerdings äußerst robust hinsichtlich des tatsächlichen Abstands a, kann mit anderen Worten also große Toleranzen ausgleichen.
Fig. 3 zeigt eine weitere Ausführungsform einer Anordnungsstruktur 10 im Querschnitt. Der Grundaufbau ist im Wesentlichen aus Fig. 1 bekannt.
Hervorzuheben ist lediglich, dass hier obere Kontaktflächen 28 bzw. untere Kontaktflächen 36 mit einem Radius versehen bzw. abgerundet ausgeführt sind. Zusätzlich ist ein Mittelbereich 20, umfassend Seitenflächen 24 im Wesentlichen viereckig ausgebildet. In der Folge stehen die Seitenflächen 24, im Wesentlichen parallel zueinander. Im Übrigen weist der Mittelbereich 20 aber auch einen Rücksprung 22 auf. Die Ausführung ist im Detail unterschiedlich von derjenigen in der Fig. 1. Allerdings ist auch hier die vorteilhafte Grundkonfiguration erkennbar, wonach der Mittelbereich 20 Seitenbereiche 30 in der Höhe überragt.
Fig. 4 zeigt in einer sehr einfachen schematischen Ansicht ein erstes Bauteil 81 in Form eines Gehäuses, beispielsweise eines Schlossgehäuses eines Türschlosses, in der Ansicht links unten von der Seite gesehen, in der Ansicht darüber so nach oben geklappt, dass quasi das Innere des
Gehäuses bzw. eine umlaufende Dichtfläche 92 erkennbar ist. Über die Dichtfläche 92 erfolgt beispielsweise die Anordnung an einem Türrohbau eines Kraftfahrzeugs. Abschnittsweise ist an der Dichtfläche 92 eine
Anordnungsstruktur 10 angeordnet (je nach Ausführungsform aber auch entlang der gesamten Dichtfläche), welche sich entlang einer Längsrichtung erstreckt. In der hier dargestellten schematischen Ansicht ist die
Anordnungsstruktur 10 insbesondere in einem Eckbereich des Gehäuses 81 angeordnet. Eine Dichtfläche 90 wird über die ganze Dichtfläche 92 bzw. entlang dieser aufgetragen, beispielsweise in Form einer Schaumraupe. Im Bereich der Anordnungsstruktur 10 kann partiell eine höhere„einfache“ Schaumraupe erzeugt werden, wodurch die bereits genannten Vorteile erzielbar sind. In der rechten Bildhälfte ist noch weiter schematisch dargestellt, dass die Anordnungsstruktur 10 entlang ihrer Längsrichtung L, bezogen auf ihre Bodenfläche 12, eine unterschiedliche Profilhöhe aufweisen kann, beispielsweise im Mittelbereich eine höhere als an den Endbereichen. Bei dem Bauteil 81 kann es sich z. B. auch um ein Türschloss handeln, das an einem Türrohbau angeordnet werden soll.
Bezugszeichenliste
10 Anordnungsstruktur
12 Bodenfläche
20 Mittelbereich
22 Rücksprung, Ausnehmung
24 Seitenflächen
26 Innenflächen
28 obere Kontaktflächen
30 Seitenbereich
32 Seitenflächen
34 Innenflächen
36 untere Kontaktflächen
h20 Höhe Mittelbereich
h30 Höhe Seitenbereich
b20 Breite Mittelbereich
b30 Breite Seitenbereich
hmin min. Höhe
81 erstes Bauteil, Türschloss
82 zweites Bauteil, Tür
a Abstand, Spalt
90 Dichtelement, Schaumraupe
92 Dichtfläche
a Winkel Mittelbereich
ß Winkel Rücksprung, Ausnehmung g Winkel zwischen Innen- und Seitenflächen
L Längsrichtung

Claims

Patentansprüche
1. Anordnungsstruktur (10) für ein Dichtelement,
wobei die Anordnungsstruktur (10) zur Anordnung eines Dichtelements
(90), wie einer Schaumraupe, ausgelegt ist, und
wobei die Anordnungsstruktur (10) im Querschnitt einen Mittelbereich
(20) und seitlich daran angrenzende Seitenbereiche (30) aufweist, und wobei der Mittelbereich (20) die Seitenbereiche (20) in der Höhe überragt.
2. Anordnungsstruktur (10) nach Anspruch 1 ,
wobei auf der Anordnungsstruktur (10) ein Dichtelement (90) befestigt ist
3. Anordnungsstruktur (10) nach Anspruch 1 oder 2,
wobei der Mittelbereich (20) eine dreieckige Grundform aufweist.
4. Anordnungsstruktur (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei der Mittelbereich (20) Seitenflächen (24) aufweist, welche in einem Winkel von etwa 0 bis 120° zueinander stehen.
5. Anordnungsstruktur (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei der Mittelbereich (20) einen Rücksprung (20) aufweist oder ausbildet, welcher zwei obere Kontaktflächen (28) formt.
6. Anordnungsstruktur (10) nach Anspruch 5,
wobei der Rücksprung (22) dreieckig geformt ist.
7. Anordnungsstruktur (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Seitenbereiche (30) untere Kontaktflächen (36) ausbilden, welche flächig und parallel zu einer Bodenfläche (12) der
Anordnungsstruktur (10) ausgebildet sind.
8. Anordnungsstruktur (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Seitenbereiche (30) Innenflächen (34) aufweisen, welche mit den Seitenflächen (24) des Mittelbereichs (20) einen Winkel von etwa 40 bis 120° einschließen.
9. Anordnungsstruktur (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei ein Verhältnis einer maximalen Höhe (h20) des Mittelbereichs (20) zu einer maximalen Höhe (h30) eines Seitenbereichs (30) in einem Bereich von 4 bis 1 ,5 liegt.
10. Anordnungsstruktur (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei ein Verhältnis eine Breite (b20) des Mittelbereichs (20) zu einer Breite (b30) eines Seitenbereichs (30) in einem Bereich von 10 bis 1 ,5 liegt.
11. Anordnungsstruktur (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei eine Höhe bzw. Dicke der Anordnungsstruktur (10) entlang einer Längsrichtung (L) variiert.
12. Bauteil, umfassend eine Anordnungsstruktur (10) nach einem der
vorhergehenden Ansprüche.
13. Verfahren zum Herstellen einer Bauteilanordnung,
umfassend die Schritte:
- Bereitstellen zumindest eines ersten Bauteils (81 ) und eines zweiten Bauteils (82);
- Vorsehen einer Anordnungsstruktur (10) nach einem der
Ansprüche 1 -11 auf dem ersten Bauteil (10);
- Aufträgen eines Dichtelements (90) entlang einer Dichtfläche (92) auf dem ersten Bauteil (10), wobei die Anordnungsstruktur (10) zumindest einen Abschnitt der Dichtfläche (92) bildet; - Anordnen des zweiten Bauteils (82) auf oder an dem ersten Bauteil (81 ), sodass das Dichtelement (90) umgeformt oder verformt wird.
14. Verfahren nach Anspruch 13,
umfassend den Schritt:
- Erstellen eines Abdrucks auf dem ersten Bauteil (81 ) zum
Positionieren der Anordnungsstruktur (10).
15. Verwenden einer Anordnungsstruktur nach einem der Ansprüche 1 -11 zum Abdichten zweier Bauteile zueinander.
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