Riegelverschlüsse finden beispielsweise im Bereich von Staufächern für Ablagen, Verbandskästen und Warndreiecke Anwendung. So wird beispielsweise das Tepro-Drehriegelsystem im Kofferraum an der Klappe des seitlichen Stauchfaches eingesetzt. Es besteht aus einem Drehknopf, einem Schließriegel, einer Rastscheibe und einem Gehäuse komplett aus Kunststoff. Zur Montage des Drehriegelsystems wird im ersten Schritt das Gehäuse in die Aufnahme der Seitenklappe gedrückt und von der Unterseite mit der Scheibe verrastet, so dass das System unverlierbar am Bauteil gesichert ist. Von oben erfolgt nun die Montage des Drehknopfes. Der Montagevorgang ist einfach. Über zwei Rastnasen am Verschlussoberteil erfolgt die Verclipsung mit dem Schließriegel.

Durch die Rastscheibe (Führungsnut) wird die Verbindung durch eine 90°-Drehung geöffnet bzw. geschlossen. Eine besondere Herausforderung lag bei diesem Designteil in der gewünschten Oberflächengüte in Kombination mit der entsprechenden Farbausführung. Der Drehknopf wird in sechs Farben hergestellt und fügt sich somit harmonisch in das jeweilige Kofferraumdesign ein.

Baugruppen, zusammenbringen, was zusammengehört
Der Funktionsknopf besteht aus zwei Elementen, einem Basiselement und einem Funktionselement. Das Basiselement ist gleichzeitig das Trägerelement und wird an verschiedenen Positionen im Fahrzeug eingesetzt. Das Funktionselement hingegen kann mit diversen Funktionen hergestellt werden. Je nach gewünschter Anforderung, in diesem Fall die eines Taschenhalters, ist das entsprechende Element zu montieren. Bei der vorherigen Lösung bestand das Basiselement bereits aus zwei Hälften, die zusammengeschraubt werden mussten. Die aktuelle Lösung bietet also eine Teilereduzierung und eine erhebliche Einsparung der Montagezeit durch einfaches Einstecken in eine Bohrung.

Eine zusätzliche Forderung bestand darin, dass der Haken bei einer Überbelastung spürbar überdehnt. Dies wird durch eine Feder erreicht, die den Haken in der entsprechenden Position hält. Anschließend ist die ursprüngliche Funktion wieder gegeben und ein geräuschfreier Sitz gewährleistet.

Präzisionsteile, wenn es darauf ankommt

Die Arretierung dient zur Einstellung der Handschaltung im Automobil. Sie wird in einem Aluminium-Druckguss-Gehäuse mittels Presspassung montiert und besitzt über den gesamten Anwendungsbereich von – 40° bis + 120° C einen 100-prozentigen Festsitz und das ohne zusätzliche Fixierung. Arretiert zwischen dem 1. und 2. Gang, ermöglicht sie die Justierung der Bowdenzuglänge zwischen Schalthebel und Getriebe. Darüber hinaus ist sie dicht gegen Öl. Diese Dichtigkeit wird über die Teilegeometrie und den Einsatz eines Dichtringes erreicht, der bei der automatischen Montage der sieben Einzelteile mittels Kameraüberwachung auf seine Einsatzfähigkeit geprüft wird.

In Kunststoff sicher verschraubt

Bei dem Verschraubungsprinzip K‘ in K‘ ist die Gewindegeometrie von ausschlaggebender Bedeutung, da sich die K‘ in K‘ Gewinde in die zylindrisch vorgefertigten Bohrungen ein „Aufnahmegewinde“ formen bzw. schneiden müssen. Das K‘ in K‘ System zeichnet sich durch spezielle Gewindeprofile aus. Die verschiedenen Systemvarianten sind selbstsichernd, selbstformend, verstellbar und toleranzausgleichend. So dämpft beispielsweise ein speziell entwickelter Fensteranschlag die Geräusche beim Anschlag des Fensters. Dieser Fensteranschlag wird an den Glasplatten der Seitentüren mit einer selbstfurchenden Tepro K‘ in K‘ Schraube befestigt. Grobe Toleranzen der Glasbohrung können durch die umlaufenden Rippen am Fensteranschlag ausgeglichen werden. Durch den Kegelabsatz an der K‘ in K‘ Schraube wird ein spielfreier Sitz erreicht. Möglich wird dies durch die Presspassung im Kegel des Scheibenanschlages. Zudem weist die K‘ in K‘ Schraube eine Rückdrehsicherung auf. Mit dieser ausgewählten Verbindungslösung ist der Anschlag der Scheibe geräuschgedämmt.

Beim K‘ in K‘ Prinzip ist die Gewindegeometrie von ausschlaggebender Bedeutung. Das Gewinde formt beziehungsweise schneidet in eine zylindrische Bohrung ein „Aufnahmegewinde“. Durch die spezielle Gewindeform des K‘ in K‘ Gewindes wird die Verschraubung gegen Lösen gesichert. In Kombination mit dem Aufnahmebauteil wird eine Selbsthemmung realisiert. Zu Erkennen ist das K‘ in K‘ Prinzip am Drehmoment: Zum Ausschrauben des Gewindes wird ein höheres Drehmoment benötigt als zum Einschrauben. Am Verbindungselement ist die K‘ in K‘ Funktion leicht über die Gewindeform mit zwei versetzten Gewindehälften zu identifizieren.

Mehrere Komponenten in einem – 2K Produkte

Die Besonderheit des 2K-Spritzgießen besteht darin, dass gleichzeitig oder nacheinander zwei Kunststoffschmelzen in eine Form eingespritzt werden. So können Multifunktionsteile mit unterschiedlichen funktionellen Anforderungen kostengünstiger hergestellt werden. Bei dem ausgewählten Anwendungsbeispiel konnte durch das 2K-Verfahren eine Produktoptimierung erreicht werden. Bei der modifizierten Lösung wurde die Teileanzahl von sechs Einzelteilen auf zwei fertig fallende Bauteile reduziert. Darüber hinaus entfällt der Montageaufwand. Das Unterteil wird am oberen Bauteil durch einen Haltebügel befestigt und besteht aus zwei Materialien: Ein hartes Material für die Clipsmontage mit dem oberen Teil und ein weiches Material für die Snaploc-Funktion.

Dessen Grundprinzip basiert auf einem zweiteiligem System und besteht aus einer Kupplung und einem Kugelbolzen. Innerhalb der Kupplung ist eine Kugelpfanne ausgebildet, in welche der Kugelbolzen als Gegenstück einschnappen kann. Diese Funktion ist im beschriebenen Anwendungsfall im Unterteil integriert worden. Der Kugelbolzen kann mit verschiedenen Anbindungsmöglichkeiten ausgeführt werden, wie zum Beispiel metrisches Innen- oder Außengewinde, selbstfurchendes K‘ in K‘-Gewinde, Clipsversion, Umspritzungsversion. Die Montage/Demontage erfolgt durch einfaches Aufstecken/Abziehen. Die Verbindung kann wiederholt geöffnet und geschlossen werden und ist zudem toleranzausgleichend, schwingungs- und geräuschentkoppelnd. Das obere Bauteil muss die Design-Anforderungen im Hinblick auf Oberfläche und Farbe erfüllen. Dichtfunktionen sind durch die Kombination der Materialeigenschaften ebenfalls umsetzbar.

Clipsen, wenn es schnell gehen soll

Der Hersteller bietet auch Clips- bzw. Steckverbindungen an. Diese Verbindungselemente stehen für die schnelle, sichere und damit kosten- günstige Befestigung zum Beispiel von Kabeln, Abdeckungen und Verkleidungen. Der Einsatz von Clips- beziehungsweise Steckverbindungen nimmt nicht nur in der Automobilindustrie stark zu, denn in unserer heutigen technologisierten Industrie spielt der Faktor Zeit mehr denn je eine wesentliche Rolle. Optimierte Montageprozesse sind der Schlüssel für eine effiziente Produktion. So dauert eine Schrauboperation durchschnittlich sechs Sekunden, so dass schnell beträchtliche Montagezeiten entstehen können. Durch einfaches Clipsen oder Stecken kann erheblich Zeit ein gespart werden. In Absprache mit dem Anwender werden diese zeitsparende Verbindungselemente mit funktionellem Design, welches optimal auf das jeweilige Anforderungsprofil abgestimmt wird, entwickelt.

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Über den Autor

Annette Löwen ist Marketing Manager Automotive bei Böllhoff Verbindungstechnik, Bielefeld, presse@boellhoff.com