DE10006739C1 - Schablone zur Überprüfung der Kontur gekrümmter Körper, insbesondere gewölbter Fahrzeugscheiben - Google Patents

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Schablone zur Überprüfung der Kontur gekrümmter Körper, insbesondere gewölbter Fahrzeugscheiben, mit Gitterelementen, die die Kontur des Körpers nachbilden. Sie ist dadurch gekennzeichnet, daß die Gitterelemente Abschnitte zueinander paralleler Querstreifen (6) und zueinander paralleler Längsstreifen (4) sind, wobei die Längsstreifen (4), die an den Gitterpunkten (8) erste Ausnehmungen (10) aufweisen, und die Querstreifen (6), die an den Gitterpunkten (8) entgegengesetzt gerichtete zweite Ausnehmungen (12) aufweisen, an den Ausnehmungen (10, 12) zu einem Gitter zusammensteckbar sind.

Description

Die Erfindung betrifft eine Schablone zur Überprüfung der Kontur gekrümmter Körper, insbesondere gewölbter Fahrzeugscheiben, mit Gitterelementen, die die Kontur des Körpers nachbilden.

Es ist bekannt, die Wölbung der Scheiben von Kraftfahrzeugen zu kontrollieren, indem die Scheibe auf eine dreidimensionale Lehre aufgelegt und die Einhaltung der vorgeschriebenen Abstände zwischen Scheibe und Lehre mittels Abstandslehren geprüft wird. Die dabei verwendeten Lehren weisen Gitterelemente auf, die sowohl untereinander als auch mit einem schweren verwindungssteifen Rahmen verschweißt oder anderweitig stoffschlüssig verbunden sind. Es ist auch bekannt, derartige Lehren einstückig durch Gießen herzustellen und anschließend spanend zu bearbeiten., beispielsweise durch 3D-Fräsen. All dies ist nicht nur sehr aufwendig, sondern führt auch zu hohem Gewicht. Beides läßt sich bei Prüfung großer Serien noch akzeptieren. Für kleinere Serien, wie sie in der flexiblen Fertigung immer üblicher werden, oder gar für Nullserien oder Musterbau wirken sich hoher zeitlicher und fertigungstechnischer Aufwand und damit verbundene hohe Kosten nachteilig aus. Auch ist das sehr hohe Gewicht der Lehre ungünstig für die Handhabung.

Bei einer bekannten Vorrichtung zum Ausrichten und Kontrollieren der Ausrichtung von Turbinenradschaufeln gemäß DE 44 30 526 A1 sind die Gitterelemente, die hier aus CAD- ermittelten und NC-geschnittenen Blechabschnitten bestehen, durch maßgerchte Distanzstücke positioniert und untereinander verbunden. Da die Seriengöße bei Turbinenradschaufeln naturgemäß nicht mit der von Kraftfahrzeugscheiben zu vergleichen ist, wirkt sich der hohe Aufwand in jedem Fall nachteilig aus. Dem aus den Abmessungen resultierenden großen Gewicht sucht man durch Transporträder zu begegnen.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Schablone nach dem Oberbegriff des Anspruches 1 zu schaffen, die sich bei geringem Gewicht ohne großen Aufwand herstellen läßt.

Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe durch die Merkmale des Anspruches 1 gelöst. Vorteilhafte Ausbildungen ergeben sich aus den Unteransprüchen.

Die Schablone zur Überprüfung der Kontur gekrümmter Körper, insbesondere gewölbter Fahrzeugscheiben, besitzt Gitterelemente, die die Kontur des Körpers nachbilden. Die Gitterelemente sind dabei Abschnitte zueinander paralleler Querstreifen und zueinander paralleler Längsstreifen, wobei die Längsstreifen, die an den Gitterpunkten erste Ausnehmungen aufweisen, und die Querstreifen, die an den Gitterpunkten entgegengesetzt gerichtete zweite Ausnehmungen aufweisen, an den Ausnehmungen zu einem Gitter zusammensteckbar sind. Auf diese Weise lassen sich 3D- Schablonen zur Überprüfung der Kontur auch für sehr kleine Serien kostengünstig herstellen. Das geringe Gewicht läßt manuelle Handhabung zu. Die Positionierung der Streifen zu sich selbst erfolgt ohne Distanzstücke.

Wenigstens zwei Längs- und/oder Querstreifen sind zueinander lagefixierbar, indem sie an der konturabgewandten Seite in einen Rahmen einsteckbar und/oder mit Hilfe eines oder mehrerer Winkel untereinander oder mit einem Rahmen verbindbar sind, wobei die Längs- und/oder Querstreifen untereinander und/oder mit den Winkeln und/oder mit dem Rahmen verklebbar sind. Diese Lagefixierung betrifft den Winkel zwischen den Längsstreifen und den Querstreifen. Sie erfolgt im Falle des Einsteckens in einen Rahmen selbsttätig, wodurch sich die Montage vereinfacht. Zusätzliche oder alternative Winkelverbindungen ermöglichen es, die Stabilität der Schablone zu erhöhen bzw. beidseitig der Längs- und Querstreifen Prüfkonturen zuzulassen.

Die Längs- und/oder Querstreifen weisen insgesamt wenigstens drei Auflageelemente auf, die den zu prüfenden Körper in einem geringfügigen vorbestimmten Abstand zu den Gitterelementen halten, um bei der Prüfung leichter in vorgegebenen Toleranzfeldern arbeiten zu können. In ihren Randbereichen besitzen sie erste Meßflächen für die Überprüfung der Randbiegung, die der Körperkontur in einem geringeren Abstand als die zweiten Meßflächen für die Überprüfung der Flächenbiegung folgen, dritte Meßflächen, die den Umriß des Körpers abbilden und insgesamt wenigstens zwei Seitenanschläge, die den zu prüfenden Körper seitlich positionieren.

Die Erfindung wird nachstehend anhand eines Ausführungsbeispiels näher erläutert. In den zugehörigen Zeichnungen zeigen:

Fig. 1 eine erfindungsgemäße Schablone von schräg oben betrachtet,

Fig. 2 einen Ausschnitt zur Überprüfung der Umrißtoleranz,

Fig. 3 einen Ausschnitt zur Überprüfung der Randbiegungstoleranz,

Fig. 4 einen Ausschnitt zur Überprüfung der Flächenbiegungstoleranz,

Fig. 5 einen Ausschnitt zur Überprüfung der Umrißtoleranz einer Stufe und

Fig. 6 die Schablone gemäß Fig. 1 von schräg unten betrachtet.

Die gitterförmige Schablone 2 besteht gemäß Fig. 1 aus zueinander parallelen Längsstreifen 4 und zueinander parallelen Querstreifen 6, die beide mit ihren Unterkanten eine Ebene und mit ihren Oberkanten die Kontur einer gewölbten Panzerglasscheibe S bilden. Die Längsstreifen 4 weisen in den Gitterpunkten 8 senkrechte Schlitze 10 auf, die sich von oben her etwa bis zur Mitte erstrecken. Entsprechend besitzen die Querstreifen 6 in den Gitterpunkten 8 Schlitze 12, die sich von unten her etwa bis zur Mitte erstrecken. Auf diese Weise lassen sich die Querstreifen 6 von oben her leicht auf die Längsstreifen 4 stecken, so daß durch die Vielzahl der Längs- und Querstreifen eine stabile Schablone 2 entsteht, die nach dem Aufsetzen auf eine beispielsweise genutete (nicht dargestellte) Grundplatte oder nach dem Einsetzen, insbesondere Einkleben von (nicht dargestellten) Winkeln zwischen die Längs- und Querstreifen 4 und 6 oder zwischen diese und die Grundplatte winkelpositioniert wird. Durch Verkleben der Längs- und Querstreifen 4 und 6 läßt sich die Stabilität noch weiter erhöhen. Gemäß Fig. 6 ist die Grundplatte als ebener Rahmen R ausgebildet, der im gewünschten Abstand der Längs- und Querstreifen 4 und 6 Schlitze S1 und S2 aufweist, die korrespondierende Vorsprünge V1 und V2 der Längs- und Querstreifen 4 und 6 aufnehmen. Der Rahmenumfang ist hier geringer als der Schablonenumfang. Die Rahmenbreite ist auf Schlitzlängen unterhalb der Gitterelementlängen abgestimmt. Die Lagefixierung der Längs- und Querstreifen 4 und 6 zueinander wäre auch gegeben, wenn der Rahmen R nur Schlitze S1 für Vorsprünge V1 wenigstens zweier Längsstreifen 4 oder nur Schlitze S2 für Vorsprünge V2 wenigstens zweier Querstreifen 6 aufwiese.

Drei der Querstreifen 6 weisen in ihren Randbereichen Auflageelemente 14 auf, die in Ausnehmungen der Abschnitte 16 eingebettet sind, deren Oberkanten sich geringfügig, beispielsweise wenige Millimeter, über die konturbildenden Oberkanten erheben. Zwei dieser Querstreifen 6 besitzen neben den Abschnitten 16 nochmals erhöhte Abschnitte 18, deren Innenkanten als Seitenanschläge 20 wirken. Ein entsprechender Abschnitt 22, dessen senkrechte Innenkante als Seitenanschlag 24 wirkt, ist einem Längsstreifen 4 zugeordnet. Alle Längs- und Querstreifen 4 und 6 weisen in ihren freien Randbereichen Abschnitte 26 auf, deren konturparallele Oberkanten 28 geringfügig niedriger als die Auflagepunkte der Auflageelemente 14 verlaufen und deren senkrechte Außenkanten 30 den Umriß der Panzerglasscheibe abbilden.

Um derartige Längs- und Querstreifen 4 und 6 zu erhalten, erstellt man von der Panzerglasscheibe S auf bekannte Weise ein CAD-Modell, das der Rechner gemäß einem vorbestimmtem Raster in vertikale Längs- und Querschnitte zerlegt, deren Oberkanten denen der späteren Längs- und Querstreifen 4 und 6 entsprechen und deren Unterkanten der Rechner auf eine Ebene projiziert. Nachdem der Rechner in diese Längs- und Querschnitte rastergemäß die entsprechenden Schlitze 10 und 12 sowie die Abschnitte 18, 22 und 26 eingefügt hat, werden die Daten auf eine entsprechend programmierte Blechschneidemaschine übertragen, die die Längs- und Querstreifen 4 und 6 aus einem Blech ausschneidet. Entsprechend ließe sich auch der Rahmen R fertigen.

Zur Überprüfung der Kontur legt der Prüfer die Panzerglasscheibe S auf die Auflageelemente 14 auf und an die Seitenanschläge 20 und 24 an. Da sich die Auflageelemente einige Millimeter über die konturbildenen Oberkanten der Längs- und Querstreifen 4 und 6 erheben, entsteht zwischen der Kontur der Panzerglasscheibe S und der entsprechenden Kontur der Schablone 2 ein vorbestimmter Referenzabstand.

Die in der Schablone abgebildeten Meßflächen (Oberkanten und Außenkanten) stellen die Mitte eines vorbestimmten Toleranzfeldes dar.

Bei der Überprüfung der Umrißtoleranz wird gemäß Fig. 2 kontrolliert, ob und in welchem Maße der Umriß der Panzerglasscheibe S über die senkrechten Außenkanten 30 der Abschnitte 26 übersteht oder hinter diesen zurücksteht. Dies geschieht vorzugsweise durch Absolutmessung.

Die Randbiegungstoleranz beschreibt die Abweichung der Durchbiegung im Randbereich der Panzerglasscheibe S von der Schablonenoberfläche. Ihre Einhaltung wird gemäß Fig. 3 vorzugsweise dadurch ermittelt, daß zwischen Panzerglasscheibe S und die konturbildenden Oberkanten 28 der Abschnitte 26 Abstandslehren eingebracht werden.

Entsprechend wird die Einhaltung der Flächenbiegungstoleranz, welche die Durchbiegung im gesamten Bereich der Panzerglasscheibe S und damit die Abweichung von der Schablone 2 beschreibt, gemäß Fig. 4 bevorzugt durch Einbringen von Abstandslehren zwischen Panzerglasscheibe S und die innenliegenden Oberkanten 32 der Längs- und/oder Querstreifen 4 und 6 ermittelt.

Da Panzerglasscheiben aus verschiedenen durchgehenden oder Randschichten bestehen können, die im Randbereich Stufen bilden, muß auch die Einhaltung der Umrißtoleranz solcher Stufen 34 überprüft werden. Dies geschieht gemäß Fig. 5 durch Messung des Vorstehens oder Zurückstehens der Stufe 34 in bezug auf die senkrechten Außenkanten 30 der Abschnitte 26 der Schablone 2.

Alle Schablonen S eines Fahrzeugstypes werden in einem nichtdargestellten Schablonentisch aufbewahrt, der auf seiner Oberseite eine Planfläche aufweist, um die ausgewählte Schablone S bzw. deren Grundplatte R aufzunehmen. Diese könnte im einfachsten Falle ein Winkelrahmen sein, der die äußeren Längs- und Querstreifen 4 und 6 umschließt. Eine solche Grundplatte R könnte aber auch zwei oder mehr zueinander parallele oder in vorbestimmtem Winkel (vorzugsweise 90 Grad) verlaufende Nuten aufweisen, in die die Längs- bzw. Querstreifen 4 und 6 eines weiter innen liegenden Schablonenbereichs einsetzbar sind, was die Abmessungen verringert. Ein zusätzliches Einkleben, ggfs. in Verbindung mit dem Einkleben von Winkeln W zwischen Längs- und Querstreifen 4 und 6 oder diese und die Grundplatte R ließe neben Stabilitätserhöhungen auch ein senkrechtes Aufstellen zu, so daß gegenüberliegende Kanten der Längs- und Querstreifen zur Bildung je einer Prüfkontur beitragen könnten.

Die Erfindung wurde am Beispiel einer Panzerglasscheibe S erläutert, da hier im Randbereich besonders hohe Genauigkeitsanforderungen bestehen. Sie ist jedoch auch für andere Scheiben oder andere Konturen anwendbar. Auch ist es für die Erfindung nicht von Belang, ob die Einhaltung der Toleranzen über Absolutmessungen oder mittels Lehren, von Hand oder automatisch ermittelt wird. Von entscheidender Bedeutung ist es, die entsprechenden Meßflächen (Oberkanten und Außenkanten) auf einfache Weise bereitzustellen, um auch sehr kleine Serien optimal kontrollieren zu können.

Claims (10)

1. Schablone zur Überprüfung der Kontur gekrümmter Körper, insbesondere gewölbter Fahrzeugscheiben, mit Gitterelementen, die die Kontur des Körpers nachbilden, wobei die Gitterelemente Abschnitte zueinander paralleler Querstreifen (6) und zueinander paralleler Längsstreifen (4) sind, wobei die Längsstreifen (4), die an den Gitterpunkten (8) erste Ausnehmungen (10) aufweisen, und die Querstreifen (6), die an den Gitterpunkten (8) entgegengesetzt gerichtete zweite Ausnehmungen (12) aufweisen, an den Ausnehmungen (10, 12) zu einem Gitter zusammensteckbar sind.

2. Schablone nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß wenigstens zwei Längs- und/oder Querstreifen (4, 6) zueinander lagefixierbar sind.

3. Schablone nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß wenigstens zwei Längs- und/oder Querstreifen (4, 6) in einen Rahmen (R) einsteckbar sind.

4. Schablone nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Längs- und/oder Querstreifen (4, 6) Vorsprünge (V1, V2) aufweisen, die mit Ausnehmungen (S1, S2) des Rahmens (R) korresponieren.

5. Schablone nach einem der Ansprüche von 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß wenigstens zwei Längs- und/oder Querstreifen (4, 6) mit Hilfe eines oder mehrerer Winkel (W) untereinander und/oder mit einem Rahmen (R) verbindbar sind.

6. Schablone nach einem der Ansprüche von 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Längs- und/oder Querstreifen (4, 6) untereinander und/oder mit den Winkeln (W) und/oder mit dem Rahmen (R) verklebbar sind.

7. Schablone nach einem der Ansprüche von 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Längs- und/oder Querstreifen (4, 6) insgesamt wenigstens drei Auflageelemente (14) aufweisen, die den zu prüfenden Körper (S) in einem geringfügigen vorbestimmten Abstand zu den Gitterelementen halten.

8. Schablone nach einem der Ansprüche von 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Längs- und/oder Querstreifen (4, 6) in ihren Randbereichen insgesamt wenigstens zwei Seitenanschläge (20, 24) aufweisen, die den zu prüfenden Körper (S) seitlich positionieren.

9. Schablone nach einem der Ansprüche von 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Längs- und/oder Querstreifen (4, 6) in ihren Randbereichen erste Meßflächen (28) für die Überprüfung der Randbiegung besitzen, die der Kontur des Körpers (S) in einem geringeren Abstand folgen als die zweiten Meßflächen (32) der Längs- und Querstreifen (4, 6) für die Überprüfung der Flächenbiegung.

10. Schablone nach einem der Ansprüche von 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Längs- und/oder Querstreifen (4, 6) in ihren Randbereichen dritte Meßflächen (30) besitzen, die den Umriß des Körpers (S) abbilden.