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Die Erfindung betrifft eine Verbindungsanordnung, eine Gehäuseanordnung und ein Fahrzeug.
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Es ist bekannt, einen Deckel und einen Boden über FDS-Schrauben an einem Strangpressprofil zu befestigen. FDS steht für „flow drill screws“, und sie werden auch als Fließformschrauben bezeichnet. Sie ermöglichen ein thermomechanisches Gewindeformen und Verschrauben in einem einzigen Arbeitsgang. Zur Abdichtung wird beispielsweise linienförmig ein Dichtmittel angebracht, beispielsweise mit dem Werkstoff Butyl. Dies wird auch als Butyllinie bezeichnet. FDS-Schrauben sind nicht zerstörungsfrei lösbar, und es kann Probleme mit der Dichtigkeit geben.
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Die
DE 10 2020 209 654 B4 zeigt ein Gehäuse für einen Energiespeicher in einer Hybridbauweise aus Strangpressprofilen.
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Die
DE 297 22 910 U1 wird als nächstliegender Stand der Technik angesehen und zeigt einen Wagenkasten für einen Kraftwagen mit einem aus Modulen zusammengesetzten Chassis, wobei der Wagenkasten aus zwei Seitenrahmenteilen und diese in Fahrzeugquerrichtung untereinander verbindenden Querstreben besteht. Die Seitenrahmenteile bestehen aus einem einteiligen, zu einem umlaufenden und geschlossenen Rahmenteil gefügten Längsabschnitt eines Strangpress-Profilmaterials. Seitenrahmenteile sind mit der zwischen zwei Profilstegen eingreifenden Eingriffsleiste mittels Schraubenbolzen verbunden, wobei die Schraubenbolzen einerseits die den Profilstegen zugeordnete Wandung der Profilkammer durchgreifen und über eine Öffnung in der gegenüberliegenden Wandung der Profilkammer in diese einführbar sind.
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Die
DE 10 2018 128 004 A1 zeigt einen Achsträger eines zweispurigen Fahrzeugs mit einem durch ein Strangpressprofil gebildeten Schubfeld, wobei Schraubenverbindungen vorgesehen sind.
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Die
DE 689 03 633 T2 zeigt ein Rahmentragwerk mit Strangpressteilen, das zur Verwendung als Chassisrahmen eines Straßenfahrzeugs geeignet ist.
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Es ist daher eine Aufgabe der Erfindung, eine neue Verbindungsanordnung, eine neue Gehäuseanordnung und ein neues Fahrzeug bereitzustellen.
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Diese Aufgabe wird gelöst durch die Gegenstände des Anspruchs 1 und der nebengeordneten Ansprüche 11 und 14.
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Eine Verbindungsanordnung umfasst ein erstes Strangpressprofilteil, ein zweites Strangpressprofilteil, eine Dichtung, eine Schraubverbindung, ein erstes Gehäuseteil und ein zweites Gehäuseteil, wobei das erste Gehäuseteil durch eine erste Schweißverbindung mit dem ersten Strangpressprofilteil verbunden ist, wobei das zweites Gehäuseteil durch eine zweite Schweißverbindung mit dem zweiten Strangpressprofilteil verbunden ist, wobei die Schraubverbindung eine Schraube und ein Innengewindeteil aufweist und dazu ausgebildet ist, in einem verschraubten Zustand das erste Strangpressprofilteil mit dem zweiten Strangpressprofilteil lösbar zu verbinden, wobei die Dichtung im verschraubten Zustand der Schraubverbindung
- - auf das erste Strangpressprofilteil aufgesteckt ist und gegen das zweite Strangpressprofilteil anliegt, oder
- - auf das zweite Strangpressprofilteil aufgesteckt ist und gegen das erste Strangpressprofilteil anliegt.
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Die Verbindungsanordnung ermöglicht eine zerstörungsfreie Demontage und eine verbesserte Dichtigkeit. Durch die Anordnung der Verbindung im Bereich zwischen den beiden Strangpressprofilteilen wird eine sichere Verbindung ermöglicht. Die Verschweißung der Gehäuseteile führt zu einer sicheren, dichten und langlebigen Verbindung.
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Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform ist die Dichtung zumindest abschnittsweise aus einem elastischen Werkstoff ausgebildet. Dies ermöglicht eine gute Abdichtung.
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Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform ist die Dichtung im nicht verschraubten Zustand der Schraubverbindung zerstörungsfrei vom ersten Strangpressprofilteil und vom zweiten Strangpressprofilteil lösbar. Ein Austausch der Dichtung wird hierdurch erleichtert.
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Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform definiert das erste Strangpressprofilteil im Profil mindestens zwei Kammern, welche eine erste Kammer und eine zweite Kammer umfassen, wobei die erste Schweißverbindung im Bereich einer Wand der ersten Kammer ausgebildet ist, und wobei die Schraube einen Schraubenkopf aufweist, der eine Wand der zweiten Kammer mit einer ersten Kraft beaufschlagt. Hierdurch ist eine Undichtigkeit in der zweiten Kammer weniger kritisch für die erste Kammer, und/oder umgekehrt.
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Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform erstreckt sich die Schraube durch die zweite Kammer hindurch. Die Schraube kann hierdurch von der Außenseite der zweite Kammer her durch die zweite Kammer hindurch geschoben werden.
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Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform definiert das zweite Strangpressprofilteil im Profil mindestens zwei Kammern, welche eine dritte Kammer und eine vierte Kammer umfassen, wobei die zweite Schweißverbindung im Bereich einer Wand der dritten Kammer ausgebildet ist, und wobei das Innengewindeteil eine Wand der vierten Kammer mit einer zweiten Kraft beaufschlagt. Hierdurch ist eine Undichtigkeit in der vierten Kammer weniger kritisch für die dritte Kammer, und/oder umgekehrt. Es findet eine funktionale Trennung statt.
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Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform weisen
- - das erste Strangpressprofilteil oder
- - das zweite Strangpressprofilteil
einen Vorsprung auf,
wobei die Dichtung auf mindestens zwei zueinander entgegengesetzten Seiten des Vorsprungs angeordnet ist. Dies ergibt eine gute Verbindung und eine gute Abdichtung.
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Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform weist die Dichtung eine Nut auf, wobei sich der Vorsprung in die Nut erstreckt. Die Dichtwirkung kann hierdurch erhöht werden.
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Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform erstreckt sich der Vorsprung in Richtung zum gegenüberliegenden zweiten Strangpressprofilteil oder ersten Strangpressprofilteil. Dies ermöglicht eine sichere Positionierung der Dichtung durch die Normalkraft auf die Dichtung.
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Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform weist die Dichtung im Profil eine fünfte Kammer auf, wobei die fünfte Kammer zumindest bereichsweise in einem Bereich zwischen dem ersten Strangpressprofilteil und dem zweiten Strangpressprofilteil angeordnet ist. Die Möglichkeit zum Einfedern wird hierdurch verbessert, und die Dichtigkeit wird verbessert.
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Eine Gehäuseanordnung weist eine solche Verbindungsanordnung auf, wobei zwischen dem ersten Gehäuseteil und dem zweiten Gehäuseteil ein Innenraum definiert ist. Durch die Lösbarkeit der Verbindungsanordnung kann der Innenraum geöffnet und wieder verschlossen werden, und es ist eine gute Abdichtung möglich. Es kann beispielsweise für jede Seite der Gehäuseanordnung ein entsprechendes erstes und zweites Strangpressprofilteil vorgesehen sein, wobei jeweils die ersten bzw. zweiten Strangpressprofilteile miteinander verbunden sind.
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Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform ist die Dichtung näher am Innenraum ausgebildet als die Schraubverbindung. Hierdurch kann auf aufwändige Abdichtungsmaßnahmen im Bereich der Schraubverbindung verzichtet werden.
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Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform weist der Innenraum mit der Verbindungsanordnung eine IP-Schutzklasse auf, welche IP55 oder höher beträgt. Mit der Verbindungsanordnung ist eine hohe IP-Schutzklasse möglich.
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Ein Fahrzeug weist eine solche Gehäuseanordnung auf. Dies ermöglicht eine gute Wartung.
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Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform ist in der Gehäuseanordnung eine Fahrzeugbatterie angeordnet. Hierdurch kann die Fahrzeugbatterie gut geschützt und gewartet werden.
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Weitere Einzelheiten und vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung ergeben sich aus den im Folgenden beschriebenen und in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispielen sowie aus den Unteransprüchen. Es zeigt:
- 1 in einer schematischen Darstellung ein Fahrzeug mit einer Gehäuseanordnung, die eine Verbindungsanordnung aufweist.
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Im Folgenden sind gleiche oder gleich wirkende Teile mit den gleichen Bezugszeichen versehen und werden üblicherweise nur einmal beschrieben. Die Beschreibung ist figurenübergreifend aufeinander aufbauend, um unnötige Wiederholungen zu vermeiden.
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1 zeigt ein schematisch angedeutetes Fahrzeug 10.
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Das Fahrzeug 10 hat eine Gehäuseanordnung 15, in der bevorzugt eine schematisch angedeutete Fahrzeugbatterie 16 angeordnet ist.
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Die Gehäuseanordnung 15 weist eine Verbindungsanordnung 20 auf.
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Die Verbindungsanordnung 20 weist ein Strangpressprofilteil 21, ein Strangpressprofilteil 22, eine Dichtung 30, eine Schraubverbindung 40, ein Gehäuseteil 91 und ein Gehäuseteil 92 auf.
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Zwischen dem Gehäuseteil 91 und dem Gehäuseteil 92 ist ein Innenraum 17 definiert. Bevorzugt ist die Fahrzeugbatterie 16 in dem Innenraum 17 angeordnet.
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Das Gehäuseteil 91 ist durch eine Schweißverbindung 93 mit dem Strangpressprofilteil 21 verbunden.
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Das Gehäuseteil 92 ist durch eine Schweißverbindung 94 mit dem Strangpressprofilteil 22 verbunden.
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Die Strangpressprofilteile 21, 22 sind beispielsweise aus Aluminium, aus einer Aluminiumlegierung oder aus einem Kunststoff ausgebildet.
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Die Schweißverbindungen 93, 94 sind bevorzugt umlaufend, um eine hohe Dichtigkeit zu gewährleisten. Sie verlaufen also um den gesamten Innenraum 17 herum. Anders ausgedrückt haben die Schweißverbindungen 93 und/oder 94 eine umlaufende Schweißnaht.
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Die Schraubverbindung 40 weist eine Schraube 41 und ein Innengewindeteil 42 auf und ist dazu ausgebildet, in einem verschraubten Zustand das Strangpressprofilteil 21 mit dem Strangpressprofilteil 22 lösbar zu verbinden. Das Innengewindeteil 42 kann beispielsweise als Innengewindehülse oder als Mutter ausgebildet sein.
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Die Dichtung 30 ist im verschraubten Zustand der Schraubverbindung 40 entweder auf das Strangpressprofilteil 21 aufgesteckt und liegt gegen das Strangpressprofilteil 22 an, oder sie ist auf das Strangpressprofilteil 22 aufgesteckt und liegt gegen das Strangpressprofilteil 21 an.
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Die Dichtung 30 ist bevorzugt zumindest abschnittsweise aus einem elastischen Werkstoff ausgebildet. Geeignete Werkstoffe sind beispielsweise Elastomere wie
- - Naturkautschuk,
- - Styrol-Butadien-Kautschuk,
- - Ethylpropylen-Dien-Kautschuk,
- - Nitrilkautschuk und
- - Butylkautschuk.
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Die Dichtung 30 kann auch als Aufsteckdichtung oder Steckdichtung bezeichnet werden.
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Die Dichtung 30 ist im nicht verschraubten Zustand der Schraubverbindung 40 zerstörungsfrei vom Strangpressprofilteil 21 und vom Strangpressprofilteil 21 lösbar. Dies ist vorteilhaft für die Wartung, da die Dichtung 30 bei einer Wartung einfach gewechselt werden kann. Hierfür wird im Ausführungsbeispiel nach dem Lösen der Schraubverbindung 40 das Strangpressprofilteil 21 entfernt, und anschließend kann die Dichtung 30 vom Strangpressprofilteil 22 abgezogen werden.
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Eine solche Dichtung 30 ist dafür konzipiert, auf ein Bauteil aufgesteckt oder geschoben zu werden, um eine zuverlässige Abdichtung zwischen zwei oder mehr Komponenten zu gewährleisten. Sie ermöglicht eine Abdichtung gegen Flüssigkeiten, Gase oder Schmutz.
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Die Dichtung 30 hat bevorzugt zumindest teilweise folgende Eigenschaften:
- - Elastizität: Die Ausbildung aus einem elastischen Werkstoff wie Gummi oder Kunststoff ermöglicht eine flexible Anpassung an die Konturen der Bauteile.
- - Einfaches Handling: Die Dichtung kann durch einfaches Aufschieben oder Aufklemmen montiert werden, ohne dass aufwendige Befestigungsmethoden erforderlich sind.
- - Wiedermontage: Die Dichtung 30 ermöglicht eine einfache Demontage und Wiederverwendung, da sie durch die elastischen Eigenschaften nicht beschädigt wird.
- - Dichtwirkung: Durch die Form der Dichtung 30 (beispielsweise mit Lippen oder Rippen) wird eine gute Abdichtung erreicht, auch bei Unebenheiten oder Fertigungstoleranzen der Bauteile.
- - Anpassungsfähigkeit: Sie eignet sich für verschiedene Geometrien, z. B. runde, rechteckige oder profilierte Oberflächen.
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Im Ausführungsbeispiel weist das Strangpressprofilteil 22 einen Vorsprung 23 auf, und die Dichtung 30 ist auf den Vorsprung 23 aufgesteckt.
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Die Dichtung 30 ist auf zwei zueinander entgegengesetzten Seiten 231, 232 des Vorsprungs 23 angeordnet. Dies ergibt einen guten Halt und einen Schutz vor einem seitlichen Wegkippen der Dichtung 30.
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Die Dichtung 30 weist eine Nut 31 auf, und der Vorsprung 23 erstreckt sich in die Nut 31. Dies ermöglicht eine einfache Montage und eine gute Dichtwirkung.
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Der Vorsprung 23 erstreckt sich in Richtung zum gegenüberliegenden Strangpressprofilteil 21. Dies ermöglicht eine gute Aufnahme von Normalkräften durch die Dichtung 30.
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Bevorzugt hat die Dichtung 30 im Profil eine Kammer 32.
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Der Begriff Kammer umfasst sowohl eine offene Kammer als auch eine geschlossene Kammer.
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Die Kammer 32 ist bevorzugt zumindest bereichsweise in einem Bereich zwischen dem Strangpressprofilteil 21 und dem Strangpressprofilteil 22 angeordnet. Die Kammer ermöglicht ein Einfedern der Dichtung 30 und damit einen größeren Federweg.
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Die Dichtung 30 ist bevorzugt näher am Innenraum 17 ausgebildet als die Schraubverbindung 40. Dies ermöglicht einen besser definierten geometrischen Abstand zwischen den beiden Strangpressprofilteilen 21, 22 als bei einer Anordnung, bei der die Dichtung 30 außerhalb von der Schraubverbindung 40 angeordnet ist. Zudem ist durch die Anordnung keine Abdichtung der Schraubverbindung 40 erforderlich.
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Das Strangpressprofilteil 21 definiert im Profil mindestens zwei Kammern 211, 212.
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Die Schweißverbindung 93 ist im Bereich einer Wand 213 der Kammer 211 ausgebildet, und die Schraube 40 weist einen Schraubenkopf 411 auf, der eine Wand 214 der zweiten Kammer 212 mit einer Kraft F1 beaufschlagt.
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Neben dem Schraubenkopf 411 hat die Schraube 40 einen Gewindebereich 412.
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Eine Undichtigkeit im Bereich der Schraubverbindung 40 wirkt sich durch die unterschiedlichen Kammern 211, 212 weniger auf die Dichtigkeit der gesamten Anordnung aus als bei einer einzigen Kammer.
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Bevorzugt erstreckt sich die Schraube 40 durch die Kammer 211 hindurch.
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Das Strangpressprofilteil 22 definiert im Profil mindestens zwei Kammern 221, 222, im Ausführungsbeispiel drei Kammern 221, 222, 223. Die Schweißverbindung 93 ist bevorzugt im Bereich einer Wand 225 der Kammer 221 ausgebildet, und das Innengewindeteil 42 beaufschlagt eine Wand 226 der Kammer 222 mit einer Kraft F2.
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Eine Undichtigkeit im Bereich des Innengewindeteils 42 wirkt sich durch die unterschiedlichen Kammern 221, 222 weniger auf die Dichtigkeit der gesamten Anordnung aus als bei einer einzigen Kammer.
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Der Innenraum 17 weist bevorzugt durch die Verbindungsanordnung 20 eine IP-Schutzklasse auf, welche IP55 oder höher beträgt.
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Die IP-Schutzklassen (auch Ingress Protection genannt) sind eine international standardisierte Kennzeichnung gemäß der Norm EN 60529 (DIN 40050). Sie beschreiben den Schutzgrad eines Gehäuses gegen das Eindringen von Fremdkörpern (z. B. Staub) und Wasser. Die IP-Klassifizierung besteht immer aus den Buchstaben IP, gefolgt von zwei Ziffern:
- Die erste Ziffer betrifft den Schutz gegen Fremdkörper und die zweite Ziffer den Schutz gegen Wasser.
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Bei der Schutzklasse IP55 besteht ein Schutz gegen ein Eindringen von Staub und ein Schutz gegen Strahlwasser aus beliebigem Winkel.
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Bevorzugt weist der Innenraum 17 mindestens die Schutzklasse IP68 auf.
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Naturgemäß sind im Rahmen der vorliegenden Erfindung vielfältige Abwandlungen und Modifikationen möglich.