DE102012111606A1

DE102012111606A1 - Zylindergehäuse

Info

Publication number: DE102012111606A1
Application number: DE201210111606
Authority: DE
Inventors: Jens Zimmer
Original assignee: Dr Ing HCF Porsche AG
Current assignee: Dr Ing HCF Porsche AG
Priority date: 2012-11-29
Filing date: 2012-11-29
Publication date: 2014-04-10
Also published as: US8893535B2; RU2552982C1; CN103850547A; CN103850547B; IN2013DE03272A; BR102013030191A2; US20140144194A1

Abstract

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Zylindergehäuse für einen Schließzylinder eines Kraftfahrzeugs, mit einer Öffnung zur Aufnahme eines Zylinderkerns, wobei das Zylindergehäuse aus Kunststoff ausgebildet ist. Erfindungswesentlich ist dabei, dass zumindest der Kunststoff zumindest bereichsweise mit Aramidfasern verstärkt ist. Hierdurch kann ein äußerst robustes Zylindergehäuse geschaffen werden, welches insbesondere die Aufbruchsicherheit eines damit ausgestatteten Türschlosses erhöht.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Zylindergehäuse für einen Schließzylinder eines Kraftfahrzeugs gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1. Die Erfindung betrifft außerdem ein mit zumindest einem derartigen Zylindergehäuse ausgestattetes Kraftfahrzeug.
Schließeinrichtungen für Kraftfahrzeuge weisen üblicherweise ein Zylindergehäuse und einen Zylinderkern auf, der drehbar in dem Zylindergehäuse gelagert ist. Die aus dem Stand der Technik bekannten Zylindergehäuse werden beispielsweise aus Metall gefertigt, insbesondere im Zink-Druckgussverfahren, wodurch derartige Zylindergehäuse zwar die erforderlichen mechanischen Eigenschaften aufweisen, in der Herstellung jedoch vergleichsweise teuer sind und zudem ein hohes Gewicht aufweisen.
Aus der DE 10 2008 001 627 A1 ist ein Zylindergehäuse für einen Schließzylinder eines Kraftfahrzeuges mit einer in Längsrichtung des Zylindergehäuses angeordneten Öffnung bekannt, in der ein Zylinderkern aufnehmbar ist. Das Zylindergehäuse ist dabei aus einem Kunststoff ausgebildet und weist zudem eine eingebettete Verstärkungseinlage auf, die aus einem Material aus gegenüber dem Kunststoff erhöhter Festigkeit gebildet ist. Hierdurch soll insbesondere ein Zylindergehäuse mit hoher Festigkeit, jedoch gleichzeitig geringem Gewicht hergestellt werden können, welches zugleich Rohstoffressourcen, insbesondere metallische Rohstoffressourcen, schont.
Aus der EP 1 053 918 A2 ist ein langfaserverstärktes Kunststoffgehäuse für beispielsweise ebenfalls einen Schließzylinder eines Kraftfahrzeugs bekannt.
Auch aus der DE 25 36 804 A1 ist ein Zylindergehäuse für einen Schließzylinder eines Kraftfahrzeuges aus Kunststoff mit eingebetteten Glasfasern bekannt.
Aus der DE 31 34 471 C2 ist ein Zylindergehäuse aus Kunststoff mit eingebetteten Karbonfasern bekannt.
Schließlich sind aus der EP 0 655 539 B1 sowie aus der DE 299 12 034 U1 Schlossteile für Schließeinrichtungen eines Kraftfahrzeuges bekannt, die faserverstärkt sind.
Die vorliegende Erfindung beschäftigt sich mit dem Problem, für ein Zylindergehäuse der gattungsgemäßen Art eine verbesserte Ausführungsform anzugeben, die sich insbesondere durch eine leichte und zugleich äußerst feste Bauweise auszeichnet.
Dieses Problem wird erfindungsgemäß durch die Gegenstände der unabhängigen Ansprüche gelöst. Vorteilhafte Ausführungsformen sind Gegenstand der abhängigen Ansprüche.
Die vorliegende Erfindung beruht auf dem allgemeinen Gedanken, ein Zylindergehäuse für einen Schließzylinder eines Kraftfahrzeuges aus Kunststoff auszubilden und diesen Kunststoff zumindest bereichsweise mit Aramidfasern oder Fasern mit vergleichbaren Eigenschaften zu verstärken. Derartige Aramidfasern sind landläufig auch unter dem Namen „Kevlar-Fasern“ bekannt. Aramid ist dabei generell eine Bezeichnung für aromatische Polyamide, wobei diese polymeren Kunststoffe strukturelle Ähnlichkeit mit Proteinen besitzen. Als Aramide werden nach einer Definition der US-amerikanischen Federal Trade Commission nur solche langkettigen synthetischen Polyamide bezeichnet, bei denen mindestens 85% der Amidgruppen direkt an zwei aromatische Ringe gebunden sind. Generell zeichnen sich Aramidfasern durch eine sehr hohe Festigkeit, eine hohe Schlagzähigkeit, eine hohe Bruchdehnung, eine gute Schwingungsdämpfung sowie eine erstklassige Beständigkeit gegenüber Säuren und Laugen aus. Sie sind darüber hinaus hitze- und feuerbeständig und schmelzen bei hohen Temperaturen nicht, sondern beginnen ab etwa 400°C zu verkohlen. Mit dem Verstärken des Zylindergehäuses mittels derartiger Aramidfasern kann die Festigkeit des Zylindergehäuses deutlich gesteigert werden, bei im Vergleich zu metallischen Zylindergehäusen deutlich reduziertem Gewicht.
Insbesondere kann dadurch auch die Einbruchssicherheit deutlich gesteigert werden, insbesondere beispielsweise im Bereich von Anschraubpunkten, über die das Zylindergehäuse am Kraftfahrzeug angeschraubt ist. Werden derartige Anschraubpunkte mittels Aramidfasern verstärkt, so lässt sich die Stabilität der gesamten Schließeinrichtung deutlich steigern.
Zweckmäßig sind die Aramidfasern in den Kunststoff des Zylindergehäuses eingebettet oder auf diesem auflaminiert. Eine Einbettung der Aramidfasern kann beispielsweise durch Einlegen in eine entsprechende Kunststoffspritzgussform erfolgen, wobei in diesem Fall die Aramidfasern beispielsweise als Gewebelagen ausgebildet sein können und dadurch eine innenliegende Bewehrung des Zylindergehäuses bilden. Alternativ ist selbstverständlich auch ein Auflaminieren derartiger Aramidfasern denkbar, wobei sowohl das Kalt- als auch das Heißlaminieren zum Einsatz kommen kann. In beiden Fällen werden die Aramidfasern, die wiederum beispielsweise als Gewebelage ausgebildet sein können, über eine Klebeschicht mit dem Kunststoffzylindergehäuse verbunden. Bei dem Laminieren der Aramidfasern auf das erfindungsgemäße Zylindergehäuse aus Kunststoff bietet sich zudem der große Vorteil, dass je nach Ausstattungsvariante das Zylindergehäuse wahlweise mit oder ohne zusätzliche Aramidfasern eingebaut werden kann, wodurch sich ein vergleichsweise flexibler Produktionsprozess ergibt. Dabei ist insbesondere denkbar, dass bei günstigen Ausstattungsvarianten das Zylindergehäuse ohne zusätzliche Aramidfasern angeboten wird, wogegen in höherwertigen Ausstattungsvarianten ausschließlich Zylindergehäuse mit auflaminierten Aramidfasern Verwendung finden.
Zweckmäßig ist der Kunststoff des Zylindergehäuses mit eingebetteten Kohlefasern verstärkt. Kohlefasern, oft auch Karbonfasern genannt, sind industriell hergestellte Fasern aus kohlenstoffhaltigen Ausgangsmaterialien, welche durch Pyrolyse in graphitartig angeordneten Kohlenstoff umgewandelt werden. Der Durchmesser von Kohlefasern beträgt üblicherweise zwischen 5 und 8 μm, wobei mehrere Tausend derartiger Einzelfasern (Filamente) zu einem Bündel (roving) zusammengefasst werden. Kohlefasern zeichnen sich durch eine hohe Festigkeit und ein geringes Gewicht aus und sind dadurch insbesondere zur Bewehrung von Kunststoffbauteilen geeignet. Derartige Kohlefasern, insbesondere ausgebildet in der Art von Geweben, bilden ebenfalls wie vergleichbare Aramidgewebe einen besonderen Schutz gegen Durchdringung. Dabei können selbstverständlich je nach gewünschter Festigkeit auch mehrere Kohlefaserlagen bzw. Aramidfaserlagen übereinander in bzw. am Zylindergehäuse angeordnet werden.
Weitere wichtige Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen, aus den Zeichnungen und aus der zugehörigen Figurenbeschreibung anhand der Zeichnungen.
Es versteht sich, dass die vorstehend genannten und die nachstehend noch zu erläuternden Merkmale nicht nur in der jeweils angegebenen Kombination, sondern auch in anderen Kombinationen oder in Alleinstellung verwendbar sind, ohne den Rahmen der vorliegenden Erfindung zu verlassen.
Bevorzugte Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in den Zeichnungen dargestellt und werden in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert, wobei sich gleiche Bezugszeichen auf gleiche oder ähnliche oder funktional gleiche Bauteile beziehen.
Dabei zeigen, jeweils schematisch
1 eine Schnittdarstellung durch ein erfindungsgemäßes Zylindergehäuse mit darin angeordnetem Schließzylinder,
2 eine Schrägansicht auf ein erfindungsgemäßes Zylindergehäuse. Entsprechend der 1 ist eine Schließeinrichtung 1, insbesondere für ein Türschloss einer Kraftfahrzeugtür eines Kraftfahrzeugs gezeigt, wobei die Schließeinrichtung 1 ein Zylindergehäuse 2 sowie einen darin angeordneten Schließzylinder 3 aufweist. Das Zylindergehäuse 2 ist dabei erfindungsgemäß aus Kunststoff ausgebildet und zumindest bereichsweise mit Aramidfasern 4 verstärkt, das heißt bewehrt. Die Aramidfasern 4 können dabei in den Kunststoff des Zylindergehäuses 2 eingebettet sein, wie dies gemäß der 1 dargestellt ist, oder aber auf den Kunststoff des Zylindergehäuses 2 auflaminiert werden, wie dies gemäß der 2 dargestellt ist. In beiden Fällen steifen sie das erfindungsgemäße Zylindergehäuse 2 aus bzw. verstärken dieses und bietend darüber hinaus einen effektiven Splitterschutz, wodurch zuverlässig verhindert werden kann, dass durch eine Einwirkung einer Missbrauchskraft, beispielsweise beim Aufbrechen der Schließeinrichtung 1, das Zylindergehäuse 2 und hierbei insbesondere Anschraubpunkte 5 desselben zerstört werden. Die Anschraubpunkte 5 sind dabei gemäß der 2 dargestellt und dienen dem Anschrauben der Schließeinrichtung 1 an das nicht dargestellte Kraftfahrzeug, beispielsweise an einen Rohbau einer Kraftfahrzeugtür.
Sind die Aramidfasern 4 in dem Kunststoff des Zylindergehäuses 2 eingebettet, so werden diese üblicherweise in eine Kunststoffspritzgussform eingelegt und beim Spritzen des Zylindergehäuses vom Kunststoff umhüllt. Alternativ dazu können die Aramidfasern 4 auch auflaminiert sein, das heißt nachträglich über eine Klebeschicht mit dem Zylindergehäuse 2 verbunden werden. Die Aramidfasern 4 können dabei als einzelne Faserstränge oder aber auch als Gewebe mit dem Zylindergehäuse 2 verbunden werden. Das Auflaminieren bietet dabei den großen Vorteil, dass die Schicht mit den Aramidfasern 4 nur rein optional am Zylindergehäuse 2 angebracht wird, so dass dieses wahlweise mit oder ohne Aramidfasern 4, beispielsweise je nach Wertigkeit der Ausstattungslinie, angeboten werden kann.
Neben den erwähnten Aramidfasern 4 kann das Zylindergehäuse 2 zusätzlich mit weiteren Fasern verstärkt sein, beispielsweise mit Karbonfasern 6 oder mit Glasfasern 7. Diese sind üblicherweise in dem Kunststoff des Zylindergehäuses 2 eingebettet.
Mit dem erfindungsgemäßen Zylindergehäuse 2 lässt sich ein besonders hinsichtlich seiner Festigkeit und seiner Widerstandsfähigkeit deutlich gesteigertes Bauteil anbieten, was insbesondere auch dazu beiträgt, einen Diebstahlschutz eines mit einer derartigen Schließeinrichtung 1 bzw. mit einem derartigen Zylindergehäuse 2 ausgestatteten Kraftfahrzeug zu erhöhen.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

DE 102008001627 A1 [0003]
EP 1053918 A2 [0004]
DE 2536804 A1 [0005]
DE 3134471 C2 [0006]
EP 0655539 B1 [0007]
DE 29912034 U1 [0007]

Claims

Zylindergehäuse (2) für einen Schließzylinder (3) eines Kraftfahrzeugs, das aus Kunststoff ausgebildet ist, dadurch gekennzeichnet, dass der Kunststoff des Zylindergehäuses (2) zumindest bereichsweise mit Aramidfasern (4) oder Fasern mit vergleichbaren Eigenschaften verstärkt ist.
Zylindergehäuse nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Aramidfasern (4) in den Kunststoff des Zylindergehäuses (2) eingebettet oder auf diesen auflaminiert sind.
Zylindergehäuse nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass am Zylindergehäuse (2) Anschraubpunkte (5) angeordnet sind, über die das Zylindergehäuse (2) am Kraftfahrzeug anschraubbar ist.
Zylindergehäuse nach einem der vorhergehenden Ansprüchen, dadurch gekennzeichnet, dass der Kunststoff mit eingebetteten Kohlefasern (6) oder Glasfasern (7) verstärkt ist.
Zylindergehäuse nach einem der Ansprüche 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Aramidfasern (4) im Bereich der Anschraubpunkte (5) eingebettet oder auflaminiert sind.
Zylindergehäuse nach einem der vorhergehenden Ansprüchen, dadurch gekennzeichnet, dass die Aramidfasern (4) als Gewebe auf den Kunststoff des Zylindergehäuses (2) auflaminiert sind.
Kraftfahrzeug mit zumindest einem Zylindergehäuse (2) nach einem der vorhergehenden Ansprüche.