DE10021873A1 - Elementsystem zum Aufbau von Halte- und/oder Messvorrichtungen - Google Patents

Abstract

Um ein Elementsystem zum Aufbau von Halte- und/oder Messvorrichtungen herzustellen, bei dem Toleranzen ausgeglichen werden können, wird erfindungsgemäß vorgesehen, die säulenartigen Stützen aus rohrförmigen Grundkörpern herzustellen und an mindestens einer Stirnseite dieses Grundkörpers einen Zentrierkern vorzusehen, der mit einer Ringkeilnut versehen ist, in die Schrauben eingreifen, um den Zentrierkern in seiner Winkellage einzustellen. An dem Zentrierkern wird dann eine Aufbauplatte zum Tragen von Halte- und/oder Messelementen befestigt oder über diesen Zentrierkern werden die säulenartien Stützen an einer Grundplatte befestigt.

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung der im Oberbegriff des ersten An­ spruchs angegebenen Art.

Aus der europäischen Patentanmeldung 0 219 856 ist ein Elementsystem zum Auf­ bau von Haltevorrichtungen für Werkstücke bekannt. Dieses Elementsystem besteht aus einer Grundplatte und säulenartigen Stützen, an denen über Adapter weitere Stützen angebracht werden können. Auch können Aufbauplatten angebracht wer­ den, an denen dann die Spannelemente zum Halten der Werkstücke befestigt wer­ den können.

Nachteilig bei dieser bekannten Anordnung ist es, dass sich Toleranzfehler durch das Aneinanderkoppeln mehrerer Elementsysteme addieren können, da keine Aus­ gleichsmöglichkeiten vorgesehen sind.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, hier Abhilfe zu schaffen und ein Ele­ mentsystem der eingangs genannten Art vorzuschlagen, bei dem sich diese Sum­ mentoleranzen nicht als Fehler niederschlagen.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die Merkmale des ersten Anspruchs gelöst.

Die Lösung basiert auf dem Grundgedanken, dass die als Stützen dienenden Grundkörper nicht direkt auf die Grundplatte verschraubt bzw. die Aufbauplatten nicht direkt an den Grundkörpern angeschraubt werden, sondern unter Zwischen­ schaltung von sogenannten Zentrierkernen, die an dem Grundkörper einstellbar sind. Damit lassen sich Lagefehler ausgleichen. Die rohrförmigen Grundkörper kön­ nen in Gruppen auf der Grundplatte befestigt werden und tragen dann die Aufbau­ platten, auf denen z. B. die Spannelemente befestigt oder vergossen sind. Damit haben die Aufbauplatten einen sicheren Stand. Auch können die Grundkörper in ihrer Länge in Stufen hergestellt werden, so dass unterschiedliche Höhen der Auf­ bauplatte über der Grundplatte leicht verwirklicht werden können. Die Grundkörper selbst sowie die Zentrierkerne sind Drehteile, die mit geringsten Toleranzen her­ gestellt werden können. Mit derart aufgebauten Stützen kann die Aufbauplatte wie­ der toleranzfrei ausgerichtet werden, so dass ein optimales Elementsystem zur Verfügung steht. Dieses eignet sich besonders zum Tragen von Messvorrichtungen.

Die Unteransprüche 2 bis 8 stellen Weiterbildungen der Erfindung dar.

Besonders einfach fassen sich die Zentrierkerne am Grundkörper über eine Ring­ keilnut mit entsprechend ausgebildeten Schrauben befestigen. Die Weiterbildung nach Anspruch 3 hat den Vorteil, dass durch den geringfügig kleineren Innendurch­ messer, beispielsweise 0,5 bis 1 mm, das Einstellen der Zentrierkerne in dem Grundkörper ermöglicht wird.

Die Ausgestaltung der Erfindung nach Anspruch 4 hat den Vorteil, dass nicht der rohrförmige Grundkörper selbst auf der Grundplatte positioniert ist, sondern dass er über seinen auf der Grundplatte aufliegenden Zentrierkern an der Grundplatte be­ festigt wird.

Die weitere Ausgestaltung der Erfindung gemäß den Ansprüchen 5 bis 8 erleichtern einerseits das Befestigen der Zentrierkerne an der Grundplatte und andererseits der Aufbauplatten an den Zentrierkernen.

Im folgenden wird die Erfindung anhand eines bevorzugten Ausführungsbeispiels näher beschrieben. Es stellen dar:

Fig. 1 eine perspektivische Ansicht des erfindungsgemäßen Element­ systems;

Fig. 2 einen Querschnitt durch eine erste Ausgestaltung einer säulenartigen Stütze;

Fig. 3 die Anordnung gemäß Fig. 2 mit einer Befestigungsschraube;

Fig. 4 einen Querschnitt durch eine weitere Ausgestaltung einer säulenarti­ gen Stütze.

In Fig. 1 ist in perspektivischer Ansicht das erfindungsgemäße Elementsystem dargestellt. Es besteht aus einer Grundplatte 1, die in üblicher Weise nach Art eines Rasters mit einer Vielzahl von Aufnahmebohrungen 2 versehen ist.

Auf der Grundplatte 1 werden säulenartige Stützen 3 über die Bohrungen 2 be­ festigt. Die säulenartigen Stützen 3 können in Gruppen zu zwei, drei oder mehreren Stützen zusammenstehen, um an ihrem oberen freien Ende eine Aufbauplatte 4 zu tragen. Auf diese Aufbauplatte 4 werden handelsübliche oder typspezifische Klemmelemente 5 befestigt oder fest vergossen, die dazu dienen, beispielsweise Karosseriebauteile zu halten, damit sie, beispielsweise im Prototypenbau, weiter­ bearbeitet werden können. Auch können an den Aufbauplatten Werkstücke aufge­ spannt werden, die dann weiterbearbeitet werden, beispielsweise mit einer NC- Fräsmaschine.

Die Höhe der säulenartigen Stützen sowie die Gestaltung der Aufbauplatten richtet sich nach den Einsatzbedingungen und insbesondere auch nach Lage und Größe der Spannelemente und der zu spannenden Werkstücke.

In Fig. 2 ist ein Querschnitt durch eine erste Ausgestaltung einer säulenartigen Stütze dargestellt. Sie besteht aus einem rohrförmigen Grundkörper 6, bei dem es sich um ein Drehteil handelt, das mit genau definierter Länge, beispielsweise in 100 mm Schritten, innenpassgenau und plangedreht wird.

Zum Befestigen des Grundkörpers 6 an der in Fig. 2 nicht dargestellten Grund­ platte 1 sowie zur Befestigung der Aufbauplatte 4 dienen die Zentrierkerne 7, die ebenfalls als Drehteile hergestellt werden. Sie werden in den Grundkörpern 6 einge­ setzt und bilden dessen Stirnseiten, allerdings schließen sie nicht bündig ab, son­ dern weisen einen Rückstand in Längsrichtung zur Grundkörperstirnseite auf. Dieser beträgt rund 0,5 mm.

Zum Befestigen werden die Zentrierkerne mit einer umlaufenden Ringkeilnut ver­ sehen. In diese Ringkeilnut greifen von außen in den Grundkörper 6 einschraubbare Schrauben 8 ein. Üblicherweise sind auf dem Umfang an jeder Stirnseite vier Schrauben 8 vorgesehen. Diese Schrauben besitzen an ihrem vorderen Ende 9 eine Ausgestaltung, die dem Profil der Ringkeilnut entspricht. Um Winkelfehler der Grundkörper auszugleichen, ist der Zentrierkern 7 in seinem Außendurchmeser ge­ ringfügig kleiner als der Innendurchmesser des Grundkörpers 6 gewählt. Völlig aus­ reichend sind Spaltgrößen zwischen Zentrierkern und Innenwand des Grundkörpers von 0,5-2 mm. Dadurch lässt sich mit dem Herein- oder Herausschrauben der Schrauben 8 der Zentrierkern 7 in seiner Lage einstellen. Damit können Winkel­ fehler des Gesamtaufbaues, die bei der Herstellung aller beteiligten Bauelemente eintreten, ausgeglichen werden.

Zum Befestigen der Zentrierkerne an der Grundplatte 1 bzw. der Aufbauplatte 4 an dem Zentrierkern 7 besitzen diese auf ihrer nach außen weisenden Oberfläche eine Passhülse 10. Mit dieser Passhülse 10 werden die Zentrierkerne und damit die Grundkörper 6 in die Bohrungen in der Grundplatte bzw. der Aufbauplatte gesteckt.

Die Passhülsen 10 sind ebenfalls an ihrem Außenumfang passgedreht, um höchste Genauigkeit zu erzielen.

In Fig. 2 und 3 sind zwei Befestigungsmöglichkeiten der säulenartigen Stütze an der Grundplatte gezeigt.

Eine Befestigungsmöglichkeit (Fig. 2) besteht darin, den unteren Zentrierkern 7 mit üblichen Schrauben 11.1 zuerst auf der Grundplatte 1 zu befestigen und dann den Grundkörper 6 über die Schrauben 8 an dem bereits angeschraubten Zentrierkern anzubringen.

Bei einer anderen Befestigungsmöglichkeit (Fig. 3) wird im Inneren des Grund­ körpers 6 eine Zentralschraube 11 vorgesehen, die den unteren Zentrierkern und seine Passhülse durchsetzt. An ihrem Kopfteil wird sie durch eine Distanzscheibe 12, die sich am Innenumfang des Grundkörpers 6 abstützt, zentriert.

Da die Zentrierkerne mit einer Durchgangsbohrung 13 versehen sind, kann die Zen­ tralschraube 11 mit einem entsprechenden Werkzeug durch die Durchgangs­ bohrung 13 des oberen Zentrierkernes 7 gedreht werden. Hierzu eignen sich bevor­ zugt Inbusschlüssel, wenn der Kopf der Zentralschraube 11 mit einem Innensechs­ kantprofil versehen wird.

In Fig. 2 und 3 weist der Grundkörper 6 an seinen beiden Stirnseiten jeweils über Schrauben befestigbare Zentrierkerne auf. Hiervon unterscheidet sich die Ausge­ staltung nach Fig. 4, da kein unterer Zentrierkern 7 vorgesehen ist, sondern eine Fußplatte 14, an die die untere Stirnseite des Grundkörpers 6 angeschweißt ist. Befestigt wird die säulenartige Stütze nach Fig. 4 wie diejenige in Fig. 3, nämlich über eine Zentralschraube 11. Auch weist die Fußplatte 14 zum Justieren in der Bohrung 2 in der Grundplatte 1 eine eingesetzte Passhülse 15 auf.

Die Ausgestaltung nach Fig. 4 eignet sich für all diejenigen Anwendungsfälle, bei denen eine einzige Einstellmöglichkeit, nämlich am oberen Ende des Grundkörpers 6 ausreichend ist.

Mit der Erfindung wird ein Elementsystem geschaffen, das aus wenigen Teilen auf­ gebaut ist, da nur zwei Grundtypen von Grundkörpern benötigt werden, nämlich einmal mit Zentrierkernen an beiden Stirnseiten und zum anderen mit einer ange­ schweißten Fußplatte. Die Zentrierkerne für alle Grundkörper können gleich ausge­ staltet werden, ebenso die hierzu benötigten Befestigungsschrauben.

Regelmäßig wird je nach vorgesehener Aufbauplatte, vorgesehenem Spannelement 5 oder anderem Anbauteil auch vorgesehen, dass die Durchgangsbohrung 13 ein Innengewinde trägt, wie dies in Fig. 1 unterhalb der Passhülse 10.1 angedeutet ist.

Anstelle einer einstückig hergestellten Passhülse mit dem Zentrierkern 7 kann die Passhülse 15 selbstverständlich auch in den Zentrierkern 7 eingesetzt bzw. einge­ passt werden.

Claims (8)

1. Elementsystem zum Aufbau von Halte- und/oder Messvorrichtungen für Bauteile, insbesondere Karosserie-Bauteile für Kraftfahrzeuge, bestehend aus einer Grundplatte, daran befestigbaren säulenartigen Stützen und von den Stützen getragenen Aufbauplatten, an denen Halte- und/oder Mess­ elemente befestigbar oder angegossen sind, dadurch gekennzeichnet, dass die säulenartigen Stützen aus einem rohr­ förmigen Grundkörper (6) bestehen, dessen mindestens eine Stirnseite über einen Zentrierkern (7) verschlossen ist, und dass mindestens ein Zentrier­ kern (7) einstellbar im Grundkörper (6) gehalten ist.

2. Elementsystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Zentrierkern (7) auf seinem Umfang eine Ringkeilnut aufweist, in die mindestens eine von außen in den Grund­ körper (6) einschraubbare Schraube (8) mit kegeliger Spitze eingreift.

3. Elementsystem nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Außendurchmesser des Zentrierkerns (7) geringfügig kleiner ist als der Innendurchmesser des Grundkörpers (6) im Aufnahmebereich des Zentrierkerns.

4. Elementsystem nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Abstand von der Stirnfläche des Zen­ trierkerns (7) zur Mittellinie der Ringkeilnut geringfügig kleiner ist als der Ab­ stand der Grundkörperstirnseite von der Gewindemittellinie

5. Elementsystem nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Zentrierkern (7) auf seiner nach außen weisenden Oberfläche eine nach außen über die Stirnseite überstehende Passhülse (10, 10.1, 15) aufweist.

6. Elementsystem nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Passhülse (10, 10.1) einstückig mit dem Zentrierkern ausgebildet.

7. Elementsystem nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Zentrierkern (7) eine Durchgangs­ bohrung (13) mit einem Innengewinde aufweist.

8. Elementsystem nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass in dem Grundkörper (6) eine Zentral­ schraube (11), die den unteren Zentrierkern (7) durchdringt, vorgesehen ist.