DE20311091U1 - Kunststoff-Distanzelement - Google Patents
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Description
Meissner, Bolte & Partner Gbr
Postfach 860624
81633 München
81633 München
PRO-TECH Beratungs- und Entwicklungs GmbH 18. Juli 2003
Stephansplatz 6 M/CBA-025-DE/G
AT-1010 Wien MB/HZ/hk
Kunststoff-Distanzelement
Die Erfindung betrifft ein Betriebsmittel auf dem Gebiet der Fahrzeugherstellung, welches bei der Oberflächenbehandlung einer Pkw-Karosserie eingesetzt wird.
Betriebsmittel der in Rede stehenden Art, auch als Produktionshilfsmittel bezeichnet, haben die Aufgabe, Anbauteile, wie zum Beispiel Türen, Heck-, Frontklappen etc., in einem definierten Abstand zum Karosserie-Grundkörper halten, um eine Berührung bzw. ein Zusammenschlagen des Anbauteiles mit dem Grundkörper z.B. während eines Lackierprozesses zu verhindern. Das Einsetzen dieser Betriebsmittel bzw. Abstandhalter erfolgt am Ende des Karosseriebaus vor dem Durchlauf durch die Vorbehandlungsbänder, bestehend aus Entfettung, Spülung, Phosphatierung und Kataphorese-Tauchlackierung (KTL). Nach dem Einbrennen der KTL-Beschichtung in einem Umluftofen bei Temperaturen bis 2200C gelangt die grundierte Karosserie in den eigentlichen Lackierprozess.
Diese Betriebsmittel sind für den jeweiligen Einsatzbereich und abhängig vom Fahrzeugmodell spezifisch konstruiert und werden gegenwärtig aus Stahl hergestellt und zur vielfachen Verwendung vorgesehen. Speziell und aufwendig gestaltete Fixierung- bzw. Eingriffsabschnitte, an denen diese Teile mit dem Karosserie-Grundkörper bzw. den Anbauteilen in Kontakt kommen, dienen zur Vermeidung von Beschädigungen der empfindlichen Oberflächen. Aufgrund dieses Umstands und bedingt durch den eingesetzten Werkstoff, sind die bekannten Betriebsmittel relativ teuer.
Da diese Haltevorrichtungen im Lackierprozess mitbeschichtet werden, müssen sie nach jedem Einsatz bzw. Umlauf mechanisch, thermisch oder chemisch, verbunden mit hohen Koste*r3,i:ßntla^kt:wcrclHn. $ie*Maf}naljrrte -igt nf)t\}/e«rtdig, um eine Konta-
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mination der frisch beschichteten bzw. lackierten Karosserie-Oberfläche durch mögliche Lackstücke bzw. Lacksplitter zu vermeiden, welche aufgrund der erforderlichen Handhabungsoperationen, wie z.B. dem Öffnen der Anbauteile für Einbauten im Fahrzeuginnenraum, entstehen.
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Aus Schutzrechtsveröffentlichungen, die auf die Anmelderin zurückgehen, sind in jüngerer Zeit auch aus Kunststoff bestehende Betriebsmittel dieser Art bekannt geworden; vgl. etwa die WO 03/004173 Al oder DE 202 10 136 Ul. Diese Kunststoff-Betriebsmittel haben gegenüber den oben beschriebenen Stahl-Betriebsmitteln mannigfache Vorteile, sowohl bezüglich der Handhabung im Produktionsablauf als auch auf der Kostenseite. Es hat sich jedoch herausgestellt, dass mit den vorangegangenen und u.a. in den genannten Druckschriften beschriebenen Lösungen nicht alle sinnvollen Anwendungsfälle abgedeckt sind.
Es ist daher Aufgabe der Erfindung, ein neuartiges Betriebsmittel der gattungsgemäßen Art bereitzustellen, welches eine neue Einsatzmöglichkeit im Prozess der Oberflächenbehandlung von Kfz-Karosserien erschließt.
Diese Aufgabe wird durch ein Kunststoff-Distanzelement mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen des Erfindungsgedankens sind Gegenstand der abhängigen Ansprüche.
Die Erfindung schließt den wesentlichen Gedanken ein, auch für den Bereich der Motorhaube ein Kunststoff-Betriebsmittel des von der Anmelderin entwickelten neuen Typs bereitzustellen, und zwar speziell zur Verhinderung des sogenannten "Durchschlagens" der frisch lackierten Motorhaube auf den darunter liegenden Längsträger (bzw. ein anderes darunter liegendes Karosserieteil), welches beim bisherigen Ablauf des Lackierprozesses vielfach einen unerwünschten und unschönen Nassabdruck ergibt. Weiter schließt die Erfindung den Gedanken ein, dieses Betriebsmittel derart auszuformen, dass es lediglich einen geringfügigen Abstand zwischen der Motorhaube und demjenigen Karosserieteil, dessen Berührung mit der Motorhaube verhindert werden soll, gewährleistet. Schließlich gehören zur Erfindung die Gedanken des Vorsehens eines ersten Eingriffsabschnitts zum Eingriff mit
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dem Karosserieabschnitt von dessen Oberseite oder einer Seitenkante her und eines zweiten Eingriffsabschnitts zum Eingriff in einen Abschnitt der Motorhaube von dessen Unterseite., Das Distanzelement ist mit diesen Eingriffsabschnitten einfach und schnell auf dem Karosserieabschnitt (Längsträger) einerseits anbringbar, greift zum anderen selbsttätig in den entsprechenden Abschnitt der Motorhaube ein und ist schließlich auch leicht und schnell wieder entfernbar.
In der aus derzeitiger Sicht bevorzugten Ausführung der Erfindung ist der erste Eingriffsabschnitt zum Eingriff mit einem Karosserie-Längsträger von dessen Oberseite her ausgebildet. Insbesondere hat beim Distanzelement in dieser Ausführung der erste Eingriffsabschnitt zwei den Karosserie-Längsträger von dessen Oberseite elastisch umgreifende Flanken. In einer weiter bevorzugten Ausführung hat der erste Eingriffsabschnitt mindestens einen an eine Öffnung des Karosserie-Längsträgers angepassten ersten Zapfen, bevorzugt mehrere erste Zapfen.
Mit dieser bevorzugten Formgebung lässt sich das Distanzelement durch den Arbeiter am Band wie erforderlichenfalls auch einen Handhabungsroboter durch einfaches Aufdrücken/Aufschieben in geeigneter Position am Längsträger positionsgenau und gesichert gegen unbeabsichtigtes Lösen anbringen. Auch die Entfernung nach Trocknung des Lackes erfordert praktisch nur einen Handgriff.
Neben dieser bevorzugten Ausführung sind, in Anpassung an die konkrete Karosseriegestalt des Fahrzeuges, bei dem der Einsatz des vorgeschlagenen Distanzelementes vorgesehen ist, vielgestaltige Varianten realisierbar. So kann der erste Eingriffsabschnitt einen im wesentlichen U-förmigen, elastisch aufweitbaren Klammerabschnitt aufweisen, der zum seitlichen Aufschieben auf den Karosserieabschnitt, insbesondere einen Karosserie-Längsträger, ausgebildet ist. Auch sonstige Klammerabschnitte in annähernder U- oder C-Form, wahlweise kombiniert mit an Bohrungen in den entsprechenden Karosserieteilen angepassten Zapfen, stellen zweckmäßige erste Eingriffsabschnitte dar.
In einer weiter bevorzugten Ausführung ist der zweite Eingriffsabschnitt zum Eingriff in einen Spriegel der Motorhaube ausgebildet. Insbesondere hat dann der
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zweite Eingriffsabschnitt einen an eine Bohrung im Spriegel angepassten zweiten Zapfen. Dieser Zapfen ist derart ausgeführt, dass er beim "Zufallen" der Motorhaube leicht in die Bohrung im Spriegel gleitet und die Motorhaube in diesem Zustand sicher in vorbestimmtem Abstand zum darunter liegenden Karosserieteil fixiert. 5
Zur Herstellung des vorgeschlagenen Kunststoff-Distanzelementes kommen bevorzugt temperaturbeständige Kunststoffe mit einer Dauergebrauchstemperatur von größer als 17O0C in Betracht, wie z.B. Polysulfon, Poly(acrylether)keton, Poly(ethersulfon), ABS (Acrylnitril/Butadien/Styrol), insbesondere aber Polyamide.
Insbesondere eignen sich Kunststoffe, welche mit Fasern, wie z.B. Glas, Kohlenstoff oder Kevlar etc., verstärkt sind. Als besonders geeignetes Material bezüglich Beschaffungskosten, Rezyklierfähigkeit, Spritzgießen (optimales Fliessverhalten) sowie mechanischen Eigenschaften auch bei hohen Temperaturen, wie sie in den Einbrennöfen vorkommen, hat sich glasfaserverstärktes Polyamid erwiesen. Die Formelastizität der erwähnten Kunststoffe und das Biegverhalten konstruktiv geeignet ausgeführter Halter-, Ausleger- und Eingriffsabschnitte aus diesen Materialien ermöglichen ein leichtes Einsetzen in die dafür vorgesehenen Öffnungen der Anbauteile bzw. des Karosserie-Grundkörpers, wobei die Gefahr einer Beschädigung angrenzender Oberflächen entscheidend geringer als bei den bekannten harten und nicht oder kaum biegsamen Metall-Betriebsmitteln ist.
Die bezeichneten Vorteile können insbesondere bei einer Verstärkung der Kunststoffe durch Füllstoffe im Verhältnis von 0,1 bis 40 % nachgewiesen werden. In diesem Variationsbereich der Füllung kann in Abhängigkeit der Anforderungen an ein gutes Fliessverhalten beim Spritzgießen und eine entsprechende Formbeständigkeit und Festigkeit des Betriebsmittels während des Lackiervorganges ein wünschenswertes Optimum erzielt werden.
Die erfindungsgemäßen Betriebsmittel sind insbesondere zunächst im Spritzgussverfahren hergestellt und werden nach jedem Einsatz - oder jedenfalls nach einer begrenzten Anzahl von Einsätzen - gemahlen, wobei das resultierende Pulver direkt wieder für die tiers.tejluncj der BetriebsmrtteI#verwendet werden kann.
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Vorteilhafterweise wird beim Spritzgießen im Recyclingbetrieb eine gewisse Menge - bevorzugt etwa 5 - 30 %, insbesondere 10 % - von Originalrohstoff zugegeben. Dies kann insbesondere dann sinnvoll sein, falls die Qualität des mit Lack kontaminierten Kunststoff-Recyclingmaterials nicht mehr zufriedenstellend ist. Durch Zugabe des Originalrohstoffes kann die Funktionalität des Betriebsmittels mit den im vorhinein genannten Vorteilen aufrecht erhalten werden.
Vorteilhafterweise haben der erste und/oder zweite Eingriffsabschnitt eine vorbestimmte Form- und Materialelastizität zum oberflächenschonenden Eingriff mit dem Abschnitt der Motorhaube oder darunter liegenden Karosserieabschnitt. Dies lässt sich durch geeignete Wahl der Materialparameter einerseits und der Wandungsdicke der Eingriffsabschnitte (z.B. deren Flanken) und ggf. das Vorsehen von die Biegsamkeit erhöhenden Aussparungen (etwa in den Zapfen der Eingriffsabschnitte) erreichen.
Vorteile und Zweckmäßigkeiten der Erfindung ergeben sich im übrigen aus der nachfolgenden Beschreibung eines bevorzugten Ausführungsbeispiels anhand der Figuren. Von diesen zeigen:
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Fig. 1 eine Skizze zur Darstellung einer typischen Einbausituation für eine
bevorzugte Ausführungsform des Kunststoff-Distanzelementes in Art
einer Querschnittsdarstellung,
Fig. 2 eine Detailansicht aus Fig. 1 sowie
Fig. 3A bis 3C verschiedene Ansichten des in der Einbausituation nach Fig. 1 und 2 eingesetzten Kunststoff-Distanzelementes.
Fig. 1 zeigt schematisch eine Teil-Querschnittsdarstellung des Motorhauben/Kotflügel-Bereiches des Vorderwagens eines Pkw, mit einem Abschnitt einer Motorhaube 1 und eines angrenzenden Kotflügels 3 sowie einem oberen Längsträger 5 und einem unteren Längsträger 7. An der Motorhaube 1 ist ein Spriegel 9 vorgese-
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hen, und zwischen diesem Spriegel 9 und dem oberen Längsträger 5 ist temporär für einen Lackierprozess ein Kunststoff-Distanzelement 11 angeordnet.
Wie Fig. 2 als Ausschnittsdarstellung des Abschnittes A in Fig. 1 genauer zeigt, hat das Kunststoff-Distanzelement 11 an einem ebenen Basisabschnitt 11.1 eine erste Seitenflanke 11.2 und eine zweite Seitenflanke 11.3, die zusammen mit einem aus dem ebenen Abschnitt 11.1 nach unten hervorstehenden ersten Zapfen 11.4 einen ersten Eingriffsabschnitt des Distanzelementes zum Eingriff mit dem oberen Längsträger 5 bilden. Auf der dem ersten Zapfen 11.4 abgewandten Oberfläche des ebenen Abschnittes 11.1 ist ein zweiter Zapfen 11.5 vorgesehen, dessen konische Spitze 11.6 in eine Bohrung 9a des Spriegels im aufliegenden Zustand der Motorhaube teilweise eingreift. In dieser Figur ist auch zu erkennen, dass der zweite Zapfen 11.5 im Querschnitt eine Kreuzform 11.7 zur Verringerung seiner Steifigkeit aufweist.
Die Figuren 3A bis 3C zeigen in Vorderansichten eines linken bzw. rechten Kunststoff-Distanzelementes (zum Einbau in einen linken bzw. rechten Karosserie-Längsträger) und einer perspektivischen Untersicht (Fig. 3C) Details des Kunststoff-Distanzelementes 11 genauer. Gut zu erkennen ist die bereits oben erwähnte Kreuzform des zweiten Zapfens 11.5 mit der sich im wesentlichen geradlinig verjüngenden Spitze 11.6. Weiterhin ist (wie schon in Fig. 2) zu erkennen, dass die erste Seitenflanke 11.2 einen rechtwinklig umgebogenen Endabschnitt 11.8 hat, während die zweite Seitenflanke 11.3 einen pfeilartig spitz zulaufenden Endabschnitt 11.9 hat. Hierdurch wird ein leichtes Aufsetzen auf den Längsträgern ermöglicht.
Schließlich ist zu erkennen, dass der ebene Abschnitt 11.1 in seiner zum Abschnitt zwischen den Seitenflanken 11.2 und 11.3 senkrechten Erstreckungsrichtung zwei erste Zapfen 11.4 trägt und am Ende dieser Erstreckung noch eine dritte, kleinere Seitenflanke 11.10 vorgesehen ist. Im übrigen ist auch die Umfangsform der ersten Zapfen 11.4 etwas strukturiert, um ein leichteres Einpassen in entsprechende Bohrungen des Längsträgers zu ermöglichen.
Meissner, Bolte & Partner
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Die Ausführung der Erfindung ist nicht auf das oben beschriebene Beispiel beschränkt, sondern ebenso in einer Vielzahl von Abwandlungen möglich, die im Rahmen fachgemäßen Handelns liegen - sowohl hinsichtlich der Grundform des Distanzelementes als auch der Anordnung und Formgestaltung seiner Eingriffsabschnitte.
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Claims (11)
1. Kunststoff-Distanzelement (11) zur temporären Einstellung eines geringen Abstandes zwischen einer Motorhaube (1) eines Pkw und einem darunter liegenden Karosserieabschnitt (5) in einem Oberflächenbehandlungsschritt, insbesondere einem Lackierschritt, mit einem ersten Eingriffsabschnitt (11.2-11.4) zum Eingriff mit dem Karosserieabschnitt von dessen Oberseite oder einer Seitenkante her und einem zweiten Eingriffsabschnitt (11.5) zum Eingriff in einen Abschnitt (9) der Motorhaube von dessen Unterseite.
2. Kunststoff-Distanzelement nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der erste Eingriffsabschnitt (11.2-11.4) zum Eingriff mit einem Karosserie- Längsträger (5) von dessen Oberseite her ausgebildet ist.
3. Kunststoff-Distanzelement nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass der erste Eingriffsabschnitt (11.1-11.4) zwei den Karosserie-Längsträger (5) von dessen Oberseite elastisch umgreifende Flanken (11.2, 11.3) aufweist.
4. Kunststoff-Distanzelement nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass der erste Eingriffsabschnitt (11.2-11.4) mindestens einen an eine Öffnung des Karosserie-Längsträgers angepassten ersten Zapfen (11.4), bevorzugt mehrere erste Zapfen, aufweist.
5. Kunststoff-Distanzelement nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der zweite Eingriffsabschnitt (11.5) zum Eingriff in einen Spriegel (9) der Motorhaube (1) ausgebildet ist.
6. Kunststoff-Distanzelement nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass der zweite Eingriffsabschnitt einen an eine Bohrung (9a) im Spriegel (9) angepassten zweiten Zapfen (11.5) aufweist.
7. Kunststoff-Distanzelement nach Anspruch 1, 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, dass der erste Eingriffsabschnitt einen im wesentlichen U-förmigen, elastisch aufweitbaren Klammerabschnitt aufweist, der zum seitlichen Aufschieben auf den Karosserieabschnitt, insbesondere einen Karosserie-Längsträger, ausgebildet ist.
8. Kunststoff-Distanzelement nach einem der vorangehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch die Ausbildung aus einem hochtemperaturbeständigen Kunststoff mit einer Dauergebrauchstemperatur von mindestens 170°C.
9. Kunststoff-Distanzelement nach einem der vorangehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch die Ausbildung aus glasfaserverstärktem Polyamid mit einer Füllstoffverstärkung in einem Anteil zwischen 0,1% und 40%, insbesondere zwischen 5% und 20%.
10. Kunststoff-Distanzelement nach einem der vorangehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch die Ausbildung zu einem wesentlichen Teil, insbesondere zu 50% oder mehr oder bevorzugt 70% oder mehr, aus rezykliertem Material.
11. Kunststoff-Distanzelement nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der erste und/oder zweite Eingriffsabschnitt eine vorbestimmte Form- und Materialelastizität zum oberflächenschonenden Eingriff mit dem Abschnitt der Motorhaube oder darunter liegenden Karosserieabschnitt aufweisen.
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