DE102004008298A1

DE102004008298A1 - Messtechnisches Spannelement

Info

Publication number: DE102004008298A1
Application number: DE200410008298
Authority: DE
Inventors: Axel Zimmermann
Original assignee: DaimlerChrysler AG
Current assignee: Mercedes Benz Group AG
Priority date: 2004-02-20
Filing date: 2004-02-20
Publication date: 2005-09-08

Abstract

Ein messtechnisches Spannelement zum Aufspannen eines in einem Halter (4) federbelastet gelagerten Druckstückes (5) auf insbesondere wanddünne Formteile, wie insbesondere Kraftfahrzeugkarosserieteile, mit einem Schwenkantrieb (6') für den das Druckstück (5) lagernden Halter (4), soll das zu verspannende Bauteil, das gemessen werden soll, beim Spannen nicht aus seiner Messposition verschieben. DOLLAR A Zu diesem Zweck weist ein solches Spannelement folgende Merkmale auf: DOLLAR A - zwei voneinander getrennte Antriebe, nämlich ein Schwenkantrieb (6') und ein Linearantrieb (6), DOLLAR A - mit dem Linearantrieb (6) kann das Druckstück (5) nach einem einrichtungsmäßig vorgebbaren Schwenkwegende gradlinig auf die Messfläche eines zu vermessenden Bauteils aus einer diese Messfläche gerade noch nicht kontaktierenden Position aufgedrückt werden.

Description

Die Erfindung betrifft ein messtechnisches Spannelement nach dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.

Ein solches Spannelement ist aus DE 38 16 692 A1 bekannt. Bei dieser bekannten Ausführung wird das Druckstück auf die Messfläche des zu vermessenden Bauteiles bis in seine endgültige Messposition geschwenkt, das heißt auf einer Kurvenbahn bewegt. Hierdurch wirkt auf das Druckstück, das federbelastet in dem Halter des Spannelementes gelagert ist und bis zur Erreichung seiner Endposition eine Schwenkbewegung ausübt, in dem Zeitabschnitt zwischen seinem erstmaligen Berühren der Messfläche und seinem aufgespannten Endzustand, in dem die Federkraft voll auf die Messfläche wirkt, eine Querkraft. Dies kann quer zur Messrichtung zu einer Verschiebung des Bauteiles führen.

Hier sichere Abhilfe zu schaffen, ist das technische Problem, mit dem sich die vorliegende Erfindung beschäftigt und das sie durch eine Ausführung eines gattungsgemäßen Spannelementes nach den kennzeichnenden Merkmalen des Patentspruchs 1 löst.

Vorteilhafte und zweckmäßige Ausgestaltungen sind Gegenstand der Unteransprüche.

Die Erfindung beruht auf dem allgemeinen Gedanken, das Druckstück während des gesamten Zeitraumes, in dem es die Messfläche bereits erreicht hat, von Querkräften durch ein Spannen der das Druckstück belastenden Feder, die durch die Bewegung des das Druckstück haltenden Halters auftreten können, frei zu halten. Erreicht wird dies durch zwei voneinander getrennte Spannantriebe innerhalb des Spannelementes, von denen derjenige, der das Druckstück unter Federkraft an die Messfläche andrückt, ein Linearantrieb ist, mit dem das Druckstück geradlinig zur Messfläche angedrückt werden kann.

Der Linearantrieb kann in vorteilhafter Weise in den Halter des Druckstückes integriert werden. Dabei kann die das Druckstück belastende Feder Bestandteil des Linearantriebes sein, indem sie gleichzeitig die Spannkraft für die durch den Linearantrieb einnehmbaren Endpositionen des Druckstückes liefert.

Das Arretieren des Druckstückes mit Hilfe des Linearantriebes in den beiden Endpositionen des Druckstückes lässt sich durch ein einfaches Drehen eines mit dem Druckstück verbundenen Betätigungselementes erreichen.

Ein vorteilhaftes, nachstehend näher erläutertes Ausführungsbeispiel ist in der Zeichnung dargestellt.
In dieser zeigen
1 eine Ansicht eines Spannelementes in einer Kniehebelausführung,
2 eine Seitenansicht des Spannelementes nach dem Pfeil II in 1,
3 das in 1 dargestellte Spannelement in gleicher Ansicht mit einer Explosionsdarstellung des Linearantriebbereiches.
Ein Spannelement in einer Kniehebelausführung umfasst einen in einer Messeinrichtung ortsfest anschraubbaren Fuß 1 mit einem daran angelenkten Kniehebel 2, der einen Arm 3 mit einem fest mit diesem verschraubten Halter 4 auf einer Schwenkbahn bewegen kann. An dem Halter 3 befindet sich ein druckbelastetes Druckstück 5, das auf eine Messfläche unter definiertem Druck – gegeben durch die Federbelastung – aufspannbar ist.
Das Spannelement enthält insgesamt für das Aufspannen des Druckstückes 5 auf eine Messfläche zwei Bewegungsantriebe, nämlich einen durch den Kniehebel 2 betätigbaren Schwenkantrieb 6' und einen in den Halter 4 integrierten Linearantrieb 6.
Den konstruktiven Aufbau des Linearantriebes 6 zeigt 3 in einer Explosionsdarstellung.
Das Druckstück 5 ist fest verbunden mit einer Gewindestange als Verbindungselement 7. Dieses Verbindungselement 7 durchgreift längsverschiebbar den Halter 4 und ist auf der dem Druckstück 5 abgewandten Seite des Halters 4 mit einem Kugelgriff als Betätigungselement 8 fest verbunden.
Auf die Gewindestange 7 aufgezogen ist eine Schrauben-Druckfeder 9. Als Druckfeder-Widerlager an der Gewindestange 7 dienen zwei gegeneinander gekonterte Muttern 10. Das Gegen-Widerlager für die Druckfeder 9 befindet sich unsichtbar innerhalb des Halters 4.
Fest mit dem Kugelgriff 8 verbunden ist ein Steg 11, der in eine Nut 12 an der zugeordneten Stirnseite des Halters 4 einsetzbar ist. Greift der Steg 11 des Kugelgriffes 8 in die Nut 12 des Halters 4 ein, so befindet sich das Druckstück 5 in seiner federbelasteten Messposition, das heißt seiner zweiten möglichen Endposition mit Bezug auf den Halter 4.
Mit Hilfe des Kugelgriffes 8 kann der Steg 11 unter Verspannung der Druckfeder 9 aus der Nut 12 herausgeführt und gegenüber der Nut 12 verdreht werden um beispielsweise 90°. In dieser verdrehten Position befindet sich das Druckstück 5 in seiner ersten Endposition gegenüber dem Halter 4. In dieser ersten Endfunktion kann das Druckstück 5 bei voll gespanntem Kniehebelverschluss die Messfläche gerade noch nicht kontaktieren.
Mit der Schraube 13 ist der Halter 4 an den Arm 3 festschraubbar.
Das erfindungsgemäße Spannelemente wird wie folgt betätigt.
Vor Durchführen eines Messvorganges ist der Kniehebelverschluss des Spannelementes geöffnet, das heißt der Kniehebel 2 befindet sich in einer gegenüber der Zeichnung, in der sich der Kniehebel 2 in Schließfunktion befindet, abweichenden Position. Aus dieser abweichenden Position wird der Kniehebel 2 in die gezeichnete Schließposition geschwenkt.
Bei geöffnetem Kniehebel 2 befindet sich der Linearantrieb 6 in dem in 2 dargestellten Zustand, in dem der mit dem Kugelgriff 8 verbundene Steg 11 außerhalb der Nut 12 des Halters 4 liegt und sich auf der Stirnseite des Halters 4 abstützt.
Sobald der Kniehebel 2 seine Schließposition erreicht hat, befindet sich das Druckstück 5 in einer Position, in der es mit Sicherheit die Messfläche gerade noch nicht kontaktiert. Aus diesem Zustand wird das Druckstück 5 sodann durch ein Betätigen des Kugelgriffes 8 in seine federbelastete Messposition gebracht. Hierzu wird der Kugelgriff 8 um 90° derart gedreht, dass dessen Steg 11 in die Nut 12 des Halters 4 eingreifen kann. In dieser Position kann an dem zu vermessenden Bauteil, das durch das Druckstück 5 gespannt wird, die gewünschte Messung durchgeführt werden. Der Kugelgriff 8 ist das Betätigungselement des erfindungsgemäßen Linearantriebes 6.
Beim Öffnen des Spannelementes kann wiederum, falls gewünscht und notwendig, zuerst der Linearantrieb 6 und erst danach der Schwenkantrieb 6' über den Kniehebel 2 betätigt werden.

Claims

Messtechnisches Spannelement zum Aufspannen eines in einem Halter federbelastet gelagerten Druckstückes auf insbesondere wanddünne Formteile, wie insbesondere Kraftfahrzeugkarosserieteile, mit einem Schwenkantrieb für den das Druckstück lagernden Halter, gekennzeichnet durch die Merkmale – es sind zwei voneinander getrennte Antriebe, nämlich ein Schwenkantrieb (6') und ein Linearantrieb (6) vorgesehen, – mit dem Linearantrieb (6) kann das Druckstück (5) nach einem einrichtungsmäßig vorgebbaren Schwenkwegende gradlinig auf die Messfläche eines zu vermessenden Bauteiles aus einer diese Messfläche gerade noch nicht kontaktierenden Position aufgedrückt werden.
Spannelement nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Linearantrieb (6) in den Halter (4) integriert ist.
Spannelement mit einem Linearantrieb nach Anspruch 2, gekennzeichnet durch die Merkmale – das Druckstück (5) lagert federbelastet verschiebbar in einem durch den Schwenkantrieb (6') schwenkbaren Halter (4), – das Druckstück (5) ist über ein stabförmiges Verbindungselement (7) durch den Halter (4) verschiebbar bis an ein von außen handhabbares Betätigungselement (8) durchgeführt, mit dem es verbunden ist, – mit dem Betätigungselement (8) kann das Druckstück (5) zwischen einer ersten und einer zweiten arretierbaren Endposition verschoben werden, – in der ersten Endposition befindet sich das Druckstück (5) innerhalb des Halters (4) in einer Position, in der es die Messfläche nicht kontaktieren kann, – in der zweiten Endposition ist das Druckstück (5) in der für ein Aufspannen erreichbaren Schwenkendlage des Halters (4) federbelastet auf die Messfläche aufspannbar.
Spannelement nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Federbelastung des Druckstückes (5) von einer sich zwischen dem Halter (4) und einem Widerlager (10) an dem Verbindungselement (7) abstützenden Druckfeder (9) bestimmt wird.
Spannelement nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Druckfeder (9) in der ersten Position des Druckstückes (5) stärker als in dessen zweiter Position gespannt ist.
Spannelement nach einem der vorhergehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch eine Arretiereinrichtung für ein sichern der ersten und zweiten Endposition des Druckstückes (5), bei der das Druckstück (5) zwischen seinen beiden Endpositionen durch das Betätigungselement (8) in eine erste und eine zweite Rastposition in der Achse des Verbindungselementes (7) verdrehbar ist, wobei die Rastpositionen durch voneinander entfernte, längs der Achse des Verbindungselementes (7) liegende Widerlager (Bereiche der Nut 12 des Halters 4) festgelegt sind.