DE102007013513B3

DE102007013513B3 - Ausmittelungsvorrichtung zur Mittenausrichtung eines Bauteils

Info

Publication number: DE102007013513B3
Application number: DE200710013513
Authority: DE
Inventors: Johannes Schieren
Original assignee: Audi AG
Current assignee: Audi AG
Priority date: 2007-03-21
Filing date: 2007-03-21
Publication date: 2008-08-14
Anticipated expiration: 2027-03-22

Abstract

Die Erfindung bezieht sich auf eine Ausmittelungsvorrichtung zur Mittenausrichtung eines Bauteiles (1), insbesondere in einer Bauteile-Bearbeitungs- oder Montagevorrichtung, wobei an zueinander beabstandeten Anlageflächen (26, 27) des Bauteiles (1) in Ausmittelungsrichtung (Doppelpfeil 14) bewegliche, federbelastete Zentrierelemente (6, 7) angreifen.
Damit beim in Position bringen des auszurichtenden Bauteiles (1) sich eine selbsttätig einstellende Mittenausrichtung ergibt ist erfindungsgemäß vorgesehen, dass die Zentrierelemente als im Wesentlichen orthogonal zur Ausmittelungsrichtung (14) gerichtete, in Bauteile-Aufnahmebohrungen (4, 5) eingreifende Zentrierbolzen (6, 7) ausgebildet sind, die in ausgemittelter Position des Bauteiles (1) an einander abgewandten oder einander zugewandten Anlageflächen (26, 27) der Aufnahmebohrungen (4, 5) zur Anlage kommen.

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Ausmittelungsvorrichtung zur Mittenausrichtung eines Bauteiles, insbesondere in einer Bauteile-Bearbeitungs- oder Montagevorrichtung, wobei an zueinander beabstandeten Anlageflächen des Bauteiles in Ausmittelungsrichtung bewegliche, federbelastete Zentrierelemente angreifen.
Eine Notwendigkeit, Mittenausrichtungen von Werkstücken bzw. Bauteilen gegenüber anderen Werkstücken bzw. Bauteilen vornehmen zu müssen, ergibt sich insbesondere in der Kraftfahrzeugtechnik, wo es beispielsweise sehr häufig darum geht, Ausmittelungen von Anbauteilen an der Fahrzeugkarosserie vorzunehmen.
So ist beispielsweise in der DE 103 15 999 A1 ein Verfahren zum Ausmitteln von Anbauteilen an der Fahrzeugkarosserie beschrieben, wobei die tatsächliche Öffnungsweite der Karosserie und die tatsächliche Anbauteilweite taktil erfasst und mit Hilfe von drehbaren Keilen die Anbauteile am Fahrzeug so positioniert werden, dass die Spalte zwischen Anbauteil und Karosserie eine einheitliche Breite erhalten. Vorrichtungsgemäß kommen dabei gewindeartig und keilförmig ausgebildete Spaltkeilscheiben zum Einsatz.
Ein etwas anders gelagerter Anwendungsfall ist in der DE 40 37 813 C2 beschrieben. Dort ist eine Rohrzentriereinrichtung gezeigt, bei der einem Förderer mit Auflagern für die Rohre ein Zentrierapparat zugeordnet ist. Dabei sind miteinander in Eingriff stehende Zahnräder vorgesehen, wobei jedem Zahnrad eine Zahnstange zugeordnet ist und wobei an den Zahnstangen angebrachte Betätigungsglieder mit den Enden des Rohres in Kontakt treten.
Der Vollständigkeit halber sei noch auf die DE 102 35 577 B4 verwiesen, in der eine Positionier- und Spannvorrichtung für insbesondere ein Rohkarosserieteil beschrieben wird. Es handelt sich dabei zwar nicht um eine Ausmittelungsvorrichtung zur Mittenausrichtung eines Bauteiles, es kommen dabei aber in entsprechende Aufnahmelöcher des Bauteils eingreifende, im Lochabstand der Aufnahmelöcher in vorrichtungsfesten Positionen angeordnete Aufnahmedorne zum Einsatz, die einen Spannmechanismus zum Niederspannen des Bauteiles gegen eine feste Auflage beinhalten. Die Aufnahmedorne sind als Gleitbackenspanndorne ausgeführt, derart, dass durch das radiale Aufweiten von Gleitbacken das Bauteil in einer zur Spanndornachse senkrechten Ebene zweidimensional ausgerichtet und an den Lochrändern mit den Gleitbacken verklemmt wird.
Eine gattungsgemäße Ausmittelungsvorrichtung ist nun beispielsweise in der DE 35 26 959 C2 beschrieben, die eine Zentriervorrichtung zum Ausrichten einer in einen Fensterrahmen eines Fahrzeuges einzuklebenden Scheibe beschreibt. Dabei sind beidseitig zwischen seitlichen Scheibenkanten und angrenzenden Säulen des Fensterrahmens eingreifende Spreizschenkelpaare vorgesehen, welche in einen gespreizten Zustand überführbar sind und dabei mit etwa gleicher Spreizkraft eine Ausrichtung der Scheibe etwa mittig zu den Säulen bewirken. Dabei bilden die jeweils gelenkig miteinander verbundenen Spreizschenkel der Spreizschenkelpaare zwei wieder verwendbare Zentrierzangen, die schwenkwinkelsynchron miteinander gekoppelt und durch einen gemeinsamen Stellantrieb in Gestalt einer Schraubendruckfeder betätigbar sind. Nachteilig ist die auch aufgrund der Verwendung einer langen Tragstange und Koppelstange filigrane Bauweise der Zentriervorrichtung, die die Handhabung durch einen einzelnen Werker schwierig erscheinen lässt.
Von daher liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, eine gattungsgemäße Ausmittelungsvorrichtung zur Mittenausrichtung eines Bauteiles der Gestalt auszubilden, dass beim in Position bringen eines auszurichtenden Bauteiles über kompakt bauende Elemente der Ausmittelungsvorrichtung sich eine selbsttätig einstellende Mittenausrichtung ergibt.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß mit den Merkmalen des Patentanspruches 1 gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen beansprucht.
Im Folgenden ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung anhand einer zeichnerischen Darstellung näher erläutert. Dabei zeigt:
1 in schematisierter Darstellung eine erfindungsgemäße Ausmittelungsvorrichtung mit bereits positioniertem und ausgerichtetem Bauteil,
2 in vergrößerter Darstellung eine Hälfte der symmetrisch aufgebauten Ausmittelungsvorrichtung mit noch auszurichtendem Bauteil und
3 eine der 2 entsprechende Darstellung nach erfolgter Mittenausrichtung des Bauteiles
1 zeigt ein erstes Bauteil 1, welches in einer Absenkbewegung (Pfeil 2) auf ein zweites Bauteil 3 zu bewegt wird und gegenüber diesem mittig (beidseitige gleiche Spaltbreiten x) positioniert werden soll. Beim ersten Bauteil 1 kann es sich beispielsweise um eine Front- oder Heckklappe handeln, welche in einen entsprechenden Karosserieausschnitt einer Fahrzeugkarosserie (zweites Bauteil 3) eingesetzt und dort an bereits vorhandenen Scharnieren montiert wird.
Zur Mittenausrichtung des ersten Bauteiles 1 ist dieses mit beidseitig angeordneten Aufnahmebohrungen 4, 5 versehen, in welche bei der Absenkbewegung Zentrierbolzen 6, 7 einer erfindungsgemäßen Ausmittelungsvorrichtung eingreifen. Jeder Zentrierbolzen 6, 7 ist Teil einer Positioniereinheit 8, 9, wobei beide Positioniereinheiten 8, 9 zueinander achsensymmetrisch (Achse 10) angeordnet sind und gemeinsam die Ausmittelungsvorrichtung bilden.
Die Positioniereinheiten 8, 9 sind auf einem Rahmenelement 11 der Ausmittelungsvorrichtung montiert und dabei so angeordnet, dass bei der Absenkbewegung des ersten Bauteiles 1 dieses selbsttätig gegenüber dem zweiten Bauteil 3 mittig ausgerichtet wird. Zu diesem Zweck weist jeder Zentrierbolzen 6, 7 ein ihn aufnehmendes Fußteil 12 auf, welches in ein längliches Gehäuse 13 eingesetzt und dort in Ausmittelungsrichtung (Doppelpfeil 14) bewegbar geführt ist. Der Zentrierbolzen 6, 7 ragt dabei nach oben aus einem Längsschlitz 15 des Gehäuses 13 heraus, wobei die Breite des Längsschlitzes 15 an den Bolzendurchmesser d angepasst ist.
Während eine Stirnseite 16 des Fußteiles 12 von einer sich am Gehäuseboden 17 abstützenden Druckfeder 18 beaufschlagt wird stützt sich eine gegenüberliegende Stirnseite 19 des Fußteiles 12 am Schaftende 20 eines Schraubenschaftes 21 einer Einstellschraube 22 ab (sh. 2), wobei die Einstellschraube 22 in eine am Gehäuse-Kopfteil 23 eingearbeitete Gewindebohrung 24 eingesetzt ist und die gewählte Position über eine Kontermutter 25 gesichert werden kann. Damit ist die Ausgangsstellung der Zentrierbolzen 6, 7 definiert.
Es versteh sich, dass vor der Montage des ersten Bauteiles 1 das Rahmenelement 11 gegenüber dem zweiten Bauteil 3 so positioniert werden muss, dass die Positioniereinheiten 8, 9 bzw. die Zentrierbolzen 6, 7 sich in ihrer jeweiligen, zur Mittenausrichtung des ersten Bauteiles 1 erforderlichen Ausgangsstellung befinden.
1 zeigt das abgesenkte und in seiner Position ausgemittelte erste Bauteil 1, wobei die beiden Zentrierbolzen 6, 7 mit einander abgewandten Umfangsflächen an entsprechend abgewandten Anlageflächen 26, 27 der Aufnahmebohrungen 4, 5 zur Anlage kommen. Die Einstellung der Einstellschrauben 22 ist so gewählt, dass in dieser ausgemittelten Position des ersten Bauteiles 1 zwischen Fußteil-Stirnseite 19 und Einstellschrauben-Schaftende 20 beidseitig ein geringfügiger Spalt y besteht.
Aus der Zusammenschau der 2 und 3 ergibt sich der Ausmittelungsvorgang beim Absenken des ersten Bauteiles 1. Hierfür ist wesentlich, dass sich an einen zylinderförmigen Abschnitt jedes Zentrierbolzens 6, 7 nach oben ein Konus 28, 29 anschließt, der in eine halbkugelförmige Kuppe 30, 31 mündet. Ein durch jeden Konus 28, 29 ausgleichbarer seitlicher Versatz z des ersten Bauteiles 1 während der Mittenausrichtung ist in 2 gezeigt. Ein im Vergleich zum Bolzendurchmesser d größerer Durchmesser d₁, der Aufnahme bohrungen 4, 5 gibt dem ersten Bauteil 1 für seine Mittenausrichtung den erforderlichen Bewegungspielraum.
Alternativ wäre natürlich auch denkbar, dass die Zentrierbolzen 6, 7 bei ausgemitteltem ersten Bauteil 1 mit einander zugewandten Umfangsflächen an entsprechend einander zugewandten Anlageflächen der Aufnahmebohrungen 4, 5 zur Anlage kommen.
Dazu müssten lediglich die Positioniereinheiten 8, 9 gegenüber der Darstellung nach 1 um jeweils 180° gedreht angeordnet werden, so dass also die Einstellschrauben 22 einander zugewandt und die Druckfedern 18 einander abgewandt wären.

Claims

Ausmittelungvorrichtung zur Mittenausrichtung eines Bauteiles, insbesondere in einer Bauteil-Bearbeitungs- oder Montagevorrichtung, wobei an zueinander beabstandeten Anlageflächen des Bauteiles in Ausmittelungsrichtung bewegliche, federbelastete Zentrierelemente angreifen, dadurch gekennzeichnet, dass die Zentrierelemente als im Wesentlichen orthogonal zur Ausmittelungsrichtung (14) gerichtete, in Bauteile Aufnahmebohrungen (4, 5) eingreifende Zentrierbolzen (6, 7) ausgebildet sind, wobei in ausgemittelter Position des Bauteiles (1) die Zentrierbolzen (6, 7) an einander abgewandten oder einander zugewandten Anlageflächen der Aufnahmebohrungen (4, 5) zur Anlage kommen, und wobei jeder Zentrierbolzen (6, 7) ein ihn aufnehmendes Fußteil (12) aufweist, welches in ein längliches Gehäuse (13) einer Positioniereinheit (8, 9) eingesetzt und dort in Ausmittelungsrichtung (14) bewegbar geführt ist.
Ausmittelungsvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Zentrierbolzen (6, 7) nach oben aus einem Längsschlitz (15) des Gehäuses herausragt, während eine Stirnseite (16) des Fußteiles (12) von einer sich am Gehäuseboden (17) abstützenden Druckfeder (18) beaufschlagt wird und eine gegenüberliegende Stirnseite (19) des Fußteiles (12) sich am Schaftende (20) eines Schraubenschaftes (21) einer Einstellschraube (22) abstützen kann, wobei die Einstellschraube (22) in eine am Gehäuse-Kopfteil (23) eingearbeitete Gewindebohrung (24) eingesetzt ist und die gewählte Position über eine Kontermutter (25) gesichert werden kann.
Ausmittelungsvorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Einstellung der Einstellschrauben (22) so gewählt ist, dass in einer ausgemittelten Position des Bauteiles (1) zwischen Fußteil-Stirnseite (19) und einem Einstellschrauben-Schaftende (20) beidseitig ein geringfügiger Spalt (y) besteht.
Ausmittelungsvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass sich an einen zylinderförmigen Abschnitt des Zentrierbolzens (6, 7) nach oben ein Konus (28, 29) anschließt, der in eine halbkugelförmige Kuppe (30, 31) mündet, wobei durch die Steilheit des Konus (28, 29) ein ausgleichbarer seitlicher Versatz (z) des Bauteiles (1) während der Mittenausrichtung bestimmt wird.