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Stand der Technik
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Die Erfindung geht aus von einem Manipulierwerkzeug zur Einwirkung auf dünnwandige Teile, beispielsweise zum Ausbeulen von Karosserieteilen von Kraftfahrzeugen, wobei das Manipulierwerkzeug von der Rückseite her an das Teil angesetzt wird und eine Messeinrichtung zur Anzeige des Angriffspunktes aufweist.
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Können dünnwandige Teile nicht mehr durch an deren Vorderseite angreifende Vorrichtungen, wie sie beispielsweise in der
DE 199 37 277 C2 oder
DE 100 26 794 A1 gezeigt sind, bearbeitet werden, oder stehen solche verhältnismäßig aufwendigen und deshalb auch teuren Vorrichtungen nicht zur Verfügung, so werden dünnwandige Teile mittels manuell bedienbarer Werkzeuge von ihrer Rückseite her bearbeitet. Ein breites Anwendungsgebiet derartiger Manipulierwerkzeuge ist der Karosseriebau und hier insbesondere das Reparieren von Beschädigungen, wie Ausbeulen, Richten u. dgl.
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Mit derartigen Manipulierwerkzeugen lassen sich aber nicht nur Reparaturarbeiten ausführen, sondern sie können auch im Rahmen eines technologisch notwendigerweise vorgesehenen Verfahrensschritts, beispielsweise zur Erzeugung eines bestimmten Spannungszustandes in einem bereits eingebauten dünnwandigen Teil, verwendet werden.
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Das Problem der Anwendung derartiger Manipulierwerkzeuge besteht für den Anwender darin, dass er beim Ansetzen des Manipulierwerkzeugs von der Rückseite des dünnwandigen Teils her dessen genauen Angriffspunkt nicht sieht. Der Erfolg des Vorgangs und damit auch die Qualität der Tätigkeit sind nicht nur von dem handwerklichen Können des Karosseriebauers, sondern ganz wesentlich von dem genauen Ansatz des Manipulierwerkzeugs abhängig. Deshalb wurden bereits Verfahren und Vorrichtungen zum genauen Erkennen des Angriffspunktes von von der Rückseite eines Bauteils her angreifenden Manipulierwerkzeugen entwickelt. Bei einer bekannten Vorrichtung wird auf die schadhafte Stelle eines Karosserieteils mittels einer teilweise durchlässigen Platte und einer Fluoreszenzlampe ein Gitter projiziert. An dem gestörten Verlauf der Gitterlinien kann man den verformten Bereich sehr genau erkennen. Das Karosserieteil wird mit dem Manipulierwerkzeug von der Rückseite her so lange bearbeitet, bis alle Gitterlinien des projizierten Gitterbildes parallel zueinander verlaufen (
JP 2001071030 A ). Der Nachteil dieser Verfahrensweise besteht darin, dass diese Vorrichtung dem Monteur nicht den exakten Ansatzpunkt seines Werkzeugs anzeigt, sondern nur das Ergebnis seiner Arbeit. Dabei kann es durchaus passieren, dass durch einen falschen Ansatzpunkt nicht das gewünschte Ergebnis erzielt wird, was dann durch nachträgliche Drückvorgänge auch nicht mehr wesentlich verbessert werden kann. Außerdem erfordern mehrere nachträgliche Drückvorgänge eine höhere Bearbeitungszeit.
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Bekannt ist auch ein Werkzeug zur Korrektur von Beschädigungen an Automobilteilen, bei dem ein beliebig horizontal und vertikal verstellbares und winkelverstellbares Laserteil auf einem senkrecht von dem Manipulierwerkzeug aufstrebenden Stab angeordnet ist. Das Manipulierwerkzeug selbst besteht aus einem Werkzeugteil und einem in der gleichen Ebene liegenden und mit diesem starr verbundenen abgewinkelten Griffteil. An seinem freien Ende ist das Werkzeugteil ebenfalls abgewinkelt (
JP 10034238 A ). Der Nachteil dieses Manipulierwerkzeugs besteht in seinem verhältnismäßig komplizierten Aufbau und der damit verbundenen unbequemen Handhabung. Zur Ausübung einer Druckkraft auf die Rückseite des Karosserieteils muss der lange Schenkel des Werkzeugteils in einem Widerlager abgestützt werden, wozu er hier mit Mittel zum Verbinden mit dem Widerlager versehen ist. Die mehrfache Abwinkelung hat ungünstige Kraftübertragungsverhältnisse zur Folge. Außerdem wirkt der die Lasereinrichtung tragende Stab störend bei der Ausführung der Ausbeularbeiten.
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Die Erfindung und ihre Vorteile
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Das erfindungsgemäße Manipulierwerkzeug mit den Merkmalen des Patentanspruches 1 hat demgegenüber den Vorteil, dass es sehr einfach aufgebaut und leicht handhabbar ist. Griffteil, Drückteil und Messeinrichtung sind in einer Ebene angeordnet. Durch die einfache U-förmige Gestaltung ist eine direkte Krafteinleitung vom Griffteil in das dünnwandige Teil möglich. Ein weiterer Vorteil besteht darin, dass die Blickrichtung vom Anwender auf den von der Messeinrichtung auf der Außenseite des Teils erzeugten Messpunkt immer frei ist, was insbesondere bei Überkopfarbeiten wichtig ist. Ferner ist bei der Arbeit mit dem erfindungsgemäßen Manipulierwerkzeug eine Abstützung an einem Widerlager nicht mehr erforderlich, kann jedoch bei bestimmten Anwendungen ohne weiteres vorgesehen werden.
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Nach einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist das Drückteil lösbar am Bügel befestigt. Dadurch lässt sich das Manipulierwerkzeug in einem kleineren Behältnis unterbringen und leichter transportieren. Außerdem können die für unterschiedliche Drückarbeiten erforderlichen verschiedenen Drückwerkzeuge schnell ausgewechselt werden, wodurch es in seiner Anwendung sehr flexibel wird. Die Drückwerkzeuge können sich beispielsweise durch in Winkel und/oder Länge unterschiedliche Abwinkelungen unterscheiden.
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Anwendungsbreite und Flexibilität werden noch dadurch vergrößert, wenn das freie Ende des Drückteils oder eines Drückwerkzeugs in einer diesbezüglich zusätzlichen Ausgestaltung der Erfindung mit Mitteln zur Aufnahme von Drückspitzen versehen sind. Die Drückspitzen können sowohl durch Aufschrauben oder Aufstecken mit dem Drückteil bzw. dem Drückwerkzeug verbunden werden. Die Druckspitzen können sich beispielsweise durch unterschiedlich geformte und/oder harte Druckflächen, mit denen sie auf das dünnwandige Teil einwirken, unterscheiden.
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Nach einer anderweitigen vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung sind auch das Griffteil sowie die Messeinrichtung lösbar mit dem Bügel verbunden. Der Vorteil ist auch hier in der günstigeren Unterbringung des Manipulierwerkzeugs in einem Behältnis und der dadurch leichteren Transportmöglichkeit zu sehen.
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Nach einer zusätzlichen vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist die Messeinrichtung in axialer Verlängerung des griffteilseitigen Schenkels des Bügels angeordnet, d. h. Messeinrichtung, Kraftaufbringung und Krafteinleitung in das dünnwandige Teil liegen in einer Ebene. Dadurch wird eine sehr hohe Genauigkeit bei der Ortung des Ansatzpunktes des Drückwerkzeugs erzielt.
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Nach einer anderweitigen vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung besteht die Messeinrichtung aus einem Laser. Die Ortung des Ansatzpunktes des Drückwerkzeugs mittels Laser erfordert keinen großen Aufwand und ist sehr genau.
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Nach einer anderweitigen vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung kann als Messeinrichtung auch ein wärmeempfindliches Messgerät, beispielsweise eine Wärmebildkamera, verwendet werden. Hierzu ist es dann allerdings erforderlich, die Drückspitzen zu beheizen, so dass die von ihnen bei Berührung mit dem zu bearbeitenden Blechteil auf dieses übertragene Wärme von dem wärmeempfindlichen Messgerät als Punkt erfassbar ist.
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Nach einer zusätzlichen vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung besteht der Bügel aus zwei gleich langen Schenkeln, wobei auf den einen Schenkel das Drückteil bzw. das jeweilige Drückwerkzeug aufsetzbar ist und an dem gegenüberliegenden Ende das Griffteil aufsetzbar ist. Vom Griffteil wird dann die Messeinrichtung aufgenommen. Das hat den Vorteil, dass die Krafteinbringung in den Bügel genau gegenüber dem Drückteil bzw. dem Drückwerkzeug erfolgt. Ein Kippen bzw. Schiefstellen des Manipulierwerkzeugs wird vermieden. Dadurch wird nahezu die gesamte vom Bearbeiter ausgeübte Zugkraft über den Bügel in eine Druckkraft umgewandelt und von dem Drückteil bzw. Drückwerkzeug auf der gegenüberliegenden Seite in das zu bearbeitende Teil eingebracht. Ergonomisch ungünstige Belastungen der Gelenke des Bearbeiters werden weitestgehend vermieden. Für bestimmte Anwendungen, bei denen eine Einhandbedienung nicht vermeidbar ist, ist diese Ausgestaltung der Erfindung besonders günstig.
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Nach einer zusätzlichen vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist die Messeinrichtung in axialer Verlängerung des griffteilseitigen Schenkels des Bügels auf dem Griffteil angeordnet. Griffteil und Messeinrichtung lassen sich dadurch fertigungstechnisch sowohl als eine kompakte Baugruppe als auch als lösbar miteinander verbindbare Bauteile gestalten. Letztere Variante hat den im Zusammenhang mit der lösbaren Verbindung von Griffteil, Drückteil und Bügel bereits oben schon mehrfach erwähnten Vorteil der kleinen Bauweise und der Montagefreundlichkeit des Manipulierwerkzeugs.
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Nach einer diesbezüglichen vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist die Energieversorgung für die Messeinrichtung in dem Griffteil untergebracht, wodurch nochmals eine raumsparende Bauweise erreicht wird.
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Nach einer zusätzlichen vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist an dem Bügel ein zusätzliches Griffstück vorgesehen. Das ist dann von Vorteil, wenn Überkopfarbeiten, beispielsweise am Dach eines Kraftfahrzeugs auszuführen sind. Das Manipulierwerkzeug kann damit auch als normaler Ausdrückhebel verwendet werden.
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Nach einer diesbezüglichen vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist dieses zusätzliche Griffstück mit einem Schalter ausgerüstet, über den die Messeinrichtung mit ihrer Energieversorgung verbunden werden kann.
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Weitere Vorteile und vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind der nachfolgenden Beispielbeschreibung, der Zeichnung und den Ansprüchen entnehmbar.
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Zeichnung
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Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in den Zeichnungen dargestellt und im Folgenden näher beschrieben. Es zeigen
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1 ein Manipulierwerkzeug im zusammengesetzten Zustand
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2 ein Manipulierwerkzeug mit Zusatzgriff in Explosivdarstellung.
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In 1 ist ein aus einzelnen Baugruppen montiertes Manipulierwerkzeugs dargestellt. Es besteht aus einem U-förmigen Bügel 1 mit Schenkeln 2 und 3 aus einem Rundmaterial, die in der Vorzugsvariante dieses Ausführungsbeispiels die gleiche Länge aufweisen. Profil, Querschnitt und Material des Bügels 1 mit den Schenkeln 2 und 3 müssen den Anforderungen üblicher Drück- und Ausbeulwerkzeuge genügen. Mit dem freien Ende des Schenkels 2 ist ein zweifach abgewinkeltes Drückwerkzeug 4, an dessen Ende eine Drückspitze 5 angeformt ist, lösbar verbunden. Die lösbare Verbindung ist aus 2 erkennbar. Hierzu ist das freie Ende des Schenkels 2 mit einer Gewindebohrung 6 versehen, in die das Drückwerkzeug 4 mittels seines als Gewindebolzen 7 ausgebildeten Endes einschraubbar ist. Die Arretierung des Drückwerkzeugs 4 in der gewünschten Position erfolgt mittels einer auf dem Gewindebolzen 7 sitzenden Kontermutter B. Zum Anziehen der Kontermutter 8 gegen die Stirnfläche des Schenkels 2 ist sein Ende mit einer Schlüsselfläche 9 versehen. In 2 sind außer dem zweifach abgewinkelten Drückwerkzeug 4 ein gerades Drückwerkzeug 10 und ein einfach abgewinkeltes Drückwerkzeug 11 mit aufsetzbarer Drückspitze 12 gezeigt. Das gerade Drückwerkzeug 10 wird vorzugsweise für Ausbeularbeiten im Deckenbereich von Karosserien verwendet. Drückteile mit aufsetzbaren Spitzen 12 haben den Vorteil, dass bei Arbeiten, die unterschiedliche Oberflächen und/oder Härten der unmittelbar auf das dünnwandige Teil einwirkenden Drückwerkzeuge 4, 10, 11 erfordern, lediglich die Drückspitze 12, nicht das gesamte Drückwerkzeug 4, 10, 11, ausgewechselt werden muss, wodurch Arbeitszeit eingespart wird.
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1 zeigt ferner, dass auf dem anderen Schenkel 3 ein Griffstück 13 befestigt ist. Die Art der Befestigung ist wiederum aus 2 erkennbar. Der Schenkel 3 weist hierzu an seinem freien Ende ein Gewindestück 14 auf, auf das das Griffstück 13 aufgeschraubt ist. In axialer Verlängerung des Griffstücks 13 ist auf diesem eine Lasereinrichtung 15 befestigt. Damit liegen alle wesentlichen Baugruppen des Manipulierwerkzeugs in einer Ebene.
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Wie aus 2 erkennbar, besteht die Lasereinrichtung 15 aus einem Laserkopf 16, der in einer Laseraufnahme 17 um eine Laserachse 18 schwenkbar befestigt ist. Die Einstellung der Neigung des Laserkopfes 16 innerhalb der von den Baugruppen des Manipulierwerkzeugs gebildeten Ebene erfolgt mittels einer Justierschraube 19. Die radiale Ausrichtung des Laserkopfes 16 ist durch die drehbare Verbindung der Laseraufnahme 17 mit einer Batterieaufnahme 20 möglich, die verdrehfest in dem Griffstück 13 untergebracht wird. Mit einer Arretierschraube 21 wird die radiale Ausrichtung des Laserkopfes 16 fixiert. Die Batterieaufnahme 20 besteht aus einem Hohlzylinder, dessen Mantel zwei gegenüberliegende Öffnungen aufweist, so dass durch diese eine Batteriehalterung 22 einsetzbar ist. Die in der Batteriehalterung 22 befindlichen Batterien liefern die vom Laser benötigte Energie. Die elektrische Verbindung von den Batterien zum Laser wird durch einen hier nicht dargestellten Schalter, der am oder in der Nähe des Griffstücks 13 angebracht sein kann, hergestellt.
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Das in 2 gezeigte Manipulierwerkzeug weist gegenüber dem in 1 eine Besonderheit auf. Im Bereich des drückwerkzeugseitigen Schenkels 2 ist parallel zu dessen Achse am Bügel 1 eine Verlängerung 23 mit einem Griff 24 lösbar befestigt. Sie wird in eine fest mit dem Bügel 1 verbundene Aufnahme 25 eingeschraubt. Dieser Griff 24 ermöglicht die Aufbringung einer Kraft in Richtung des drückwerkzeugseitigen Schenkels 2, was insbesondere bei Arbeiten im Dachbereich von Karosserien erforderlich ist. Für solche Arbeiten wird dann auch vorzugsweise das gerade Drückwerkzeug 10 verwendet. An dem Griff 24 kann auch ein Schalter zur Einschaltung der Energieversorgung des Lasers vorgesehen sein. Der zusätzliche Griff 24 kann aber auch zum Zweck der Zweihandbedienung des Manipulierwerkzeugs an den Bügel 1 montiert werden.
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Nachfolgend soll die Handhabung des erfindungsgemäßen Manipulierwerkzeugs beschrieben werden: Zunächst wird das Griffstück 13 auf den Schenkel 3 aufgeschraubt. Nachdem die Batterieaufnahme 20 einschließlich der mit Batterien versehenen Batteriehalterung 22 in das Griffstück 13 eingesetzt und die Lasereinrichtung 15 auf die Batterieaufnahme 20 aufgesetzt wurde, wird das Drückwerkzeug 4, 10, 11 ausgewählt und in der gewünschten Position auf dem Schenkel 2 befestigt. Nach Einschalten des Lasers wird die Laseraufnahme 17 so lange gedreht und der Laserkopf 16 mittels der Justierschraube 19 so weit geschwenkt bis der Laserstrahl genau auf die Spitze des Drückwerkzeugs 4, 10, 11 fällt. In dieser Position wird die Laseraufnahme mittels der Arretierschraube 21 fixiert. Damit ist der Justiervorgang beendet und das Manipulierwerkzeug ist einsatzbereit. Nunmehr wird es am Griffstück 13 erfasst und das Drückwerkzeug 4, 10, 11 hinter das zu bearbeitende Teil gebracht. Dabei wird der auf das Teil fallende Laserpunkt beobachtet und das Manipulierwerkzeug so lange geführt, bis der Laserpunkt an der Stelle des Teils erscheint, die mit dem Drückwerkzeug 4, 10, 11 bearbeitet werden soll. Die Kraftleitung in das Teil erfolgt über das Griffstück 13 oder den Griff 24 oder über beide Griffteile.
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Die Lasereinrichtung 15 ist einfach bedienbar und stört in keiner Weise den eigentlichen Bearbeitungsvorgang, da sie nicht aus der vom Manipulierwerkzeug gebildeten Ebene herausragt. Bei dem erfindungsgemäßen Manipulierwerkzeug ist diese Ebene vorteilhafterweise mit der Ebene, in der in der Regel die Kraftaufbringung und – einleitung erfolgt, identisch.
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Bezugszeichenliste
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- 1
- Bügel
- 2
- Schenkel
- 3
- Schenkel
- 4
- Zweifach abgewinkeltes Drückwerkzeug
- 5
- Drückspitze
- 6
- Gewindebohrung
- 7
- Gewindebolzen
- 8
- Kontermutter
- 9
- Schlüsselfläche
- 10
- Gerades Drückwerkzeug
- 11
- Einfach abgewinkeltes Drückwerkzeug
- 12
- Aufsetzbare Drückspitze
- 13
- Griffstück
- 14
- Gewindestück
- 15
- Lasereinrichtung
- 16
- Laserkopf
- 17
- Laseraufnahme
- 18
- Laserachse
- 19
- Justierschraube
- 20
- Batterieaufnahme
- 21
- Arretierschraube
- 22
- Batteriehalterung
- 23
- Verlängerung
- 24
- Griff
- 25
- Aufnahme
