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Die
vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zum effizienten Montieren
eines Kraftfahrzeuges. Übliche Montageverfahren umfassen
das Vormontieren von mehreren Modulen aus jeweils einer Mehrzahl
von Komponenten und das anschließende Befestigen der Module
und einer Karosserie aneinander. Um ein solches Montageverfahren
effizient zu machen, ist darauf zu achten, dass funktionsmäßig zusammengehörige
Teile möglichst in einem gleichen Modul zusammengefasst
werden, so dass die Zahl der Verbindungen, die beim Zusammenfügen der
Module und der Karosserie – unter eventuell eingeschränkter
Zugänglichkeit – zwischen den Modulen geschaffen
werden muss, möglichst gering ist. Andererseits sollten
die einzelnen Module auch eine Gestalt haben, die ein einfaches
Zusammenfügen von Modulen und Karosserie erlaubt.
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Diese
Anforderungen sind in der Regel nicht beide gleichzeitig zu erfüllen;
die existierenden Montageverfahren stellen stets Kompromisslösungen dar.
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So
ist aus
DE 198 09
520A1 ein Montageverfahren bekannt, bei dem ein Frontmodul
und ein Chassismodul eines Kraftfahrzeugs auf einem Träger vormontiert
werden und der Träger mit den vormontierten Modulen dann
unter eine Kraftfahrzeugkarosserie gebracht wird, wodurch aber zunächst
nur eines der zwei Module eine Stellung erreicht, in der es an der
Karosserie befestigt werden kann. Das andere Modul muss zunächst
noch horizontal verschoben werden, bevor es seine endgültige
Stellung an der Karosserie erreicht.
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Indem
ein solches Verfahren zwar unterschiedliche Bewegungen der zwei
Module zu ihren jeweiligen endgültigen Stellungen an der
Karosserie unterstützt, wird zwar eine größere
Freiheit hinsichtlich der Gestalt der einzelnen Module erreicht,
das heißt, die Module können Gestalten haben,
die, wenn sie in einer gleichen Bewegung an der Karosserie platziert
würden, miteinander oder mit der Karosserie zusammenstoßen
würden, doch ist zum Bewegen des zweiten der beiden Module
in seine endgültige Stellung durch aufeinander folgende
vertikale und horizontale Bewegungen ein erheblicher technischer Aufwand
erforderlich, der die Kosten des Verfahrens erhöht.
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Ziel
der vorliegenden Erfindung ist, ein Verfahren zum Montieren eines
Kraftfahrzeuges anzugeben, welches das Zusammenfügen von
Modulen mit einer Karosserie auch dann ermöglicht, wenn
die Module nicht sämtlich durch eine gleiche Bewegung in
ihre endgültige Stellung an der Karosserie gebracht werden
können, und das dennoch mit geringem technischen Aufwand
realisierbar ist.
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Die
Aufgabe wird gelöst durch ein Verfahren zum Montieren eines
Kraftfahrzeuges mit den Schritten
- a) Platzieren
eines Chassismoduls und eines Frontmoduls auf einem gemeinsamen
Träger in einer vorläufigen Stellung zueinander,
- b) Zusammenführen der auf dem gemeinsamen Träger
getragenen Module mit einer Karosserie bis in eine Anschlagstellung
des Chassismoduls an der Karosserie,
- d) dann Schwenken des Frontmoduls in eine endgültige
Stellung, und
- e) Befestigen von Frontmodul, Chassismodul und Karosserie aneinander.
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Während
zum Platzieren des Frontmoduls in herkömmlicher Weise durch
zwei unterschiedlich orientierte Translationsbewegungen Führungs-
und Antriebsvorrichtungen für beide Translationsbewegungen
getrennt und unabhängig voneinander vorgesehen sein müssen,
ist eine Schwenkbewegung des Frontmoduls wesentlich einfacher zu
realisieren. Führungsschienen oder dergl. werden nicht
benötigt, und die Schwenkbewegung kann ggf. selbst dann, wenn
das Frontmodul ein erhebliches Gewicht aufweist, von Hand angetrieben
werden.
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Vorzugsweise
umfasst das Chassismodul einen Motor und ein Fahrwerk und das Frontmodul
einen Kühler für den Motor.
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In
diesem Fall ist zwischen dem Schritt a) und dem Schritt c) vorzugsweise
ein Schritt b) des Verlegens wenigstens einer Kühlmittelleitung
zwischen Motor und Kühler vorgesehen. Solange die beiden
Module noch nicht an der Karosserie positioniert sind, sind sie
für die Anbringung der Kühlmittelleitung bequem
zugänglich.
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Ein
besonderer Vorteil der Schwenkbewegung liegt in dem Fall, dass zwischen
den Modulen eine Kühlmittelleitung oder eine andere Leitung
verlegt wird, darin, dass die Leitung kurz gehalten werden kann,
sofern ihr der Schwenkachse nächstbenachbarter Punkt nahe
an der Schwenkachse liegt. Während in dem oben beschriebenen
herkömmlichen Fall, dass nach dem Platzieren der Module
an der Karosserie das Frontmodul horizantal verschoben wird, um
seine endgültige Stellung zu erreichen, die Länge
einer Leitung zwischen den Modulen ein dieser Verschiebung entsprechendes Übermaß haben
muss, um bereits auf dem Träger, vor der Montage an der
Karosserie, mit beiden Modulen verbunden werden zu können,
dieses Übermaß aber im fertig montierten Zustand
nicht mehr benötigt wird und lediglich Platz beansprucht,
kann im Fall einer Schwenkbewegung auf ein solches Übermaß weitgehend
verzichtet werden. Der Abstand des der Schwenkachse nächstbenachbarten
Punktes der Kühlmittelleitung von der Schwenkachse sollte
kleiner als die Hälfte des Abstandes zwischen der Schwenkachse
und des am weitesten von ihr entfernten Punktes des Kühlers
sein, vorzugsweise ist er noch kleiner, etwa kleiner als ein Viertel
dieses Abstandes.
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Vorzugsweise
wird das Frontmodul in Schritt a) in einer abgestützten
Stellung mit seinem Schwerpunkt oberhalb der Schwenkachse platziert.
Je näher der Schwerpunkt des Frontmoduls in der abgestützten
Stellung an einem Scheitelpunkt der Kreisbahn liegt, die dieser
Schwerpunkt beim Schwenken in die endgültige Stellung beschreibt,
um so geringer ist die zum Schwenken erforderliche Kraft.
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Wenn
der Schwerpunkt beim Schwenken den Scheitelpunkt passiert, so kann
in der endgültigen Stellung das Frontmodul an der Karosserie
oder dem Chassismodul angelehnt sein, was das Befestigen der Module
und der Karosserie aneinander erleichtert.
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Das
Befestigen der Module und der Karosserie aneinander umfasst vorzugsweise
insbesondere das Verbinden einer Crashbox des Frontmoduls und eines
Längsträgers der Karosserie. Weitere Verbindungen
können nach Bedarf vorgesehen sein, um die notwendige Festigkeit
des Zusammenhaltes der Module und der Karosserie zu gewährleisten.
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Weitere
Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden
Beschreibung von Ausführungsbeispielen unter Bezugnahme
auf die beigefügten Figuren. Es zeigen:
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1 eine
schematische Seitenansicht einer Kraftfahrzeugskarosserie, eines
Chassismoduls und eines Frontmoduls in einer ersten Phase des erfindungsgemäßen
Verfahrens;
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2 eine
Seitenansicht der Karosserie und der Module in einer zweiten Phase,
in der sich das Chassismodul in einer endgültigen Stellung
in Bezug auf die Karosserie befindet, das Frontmodul aber noch nicht;
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3 eine
Seitenansicht, in der Chassis- und Frontmodul ihre endgültige
Stellung in Bezug auf die Karosserie einnehmen; und
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4 eine
schematische Draufsicht auf den vorderen Bereich des Kraftfahrzeuges
in der in 3 gezeigten Phase.
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Vor
der in 1 gezeigten Phase des erfindungsgemäßen
Montageverfahrens sind auf einer in 1 mit 1 bezeichneten
anhebbaren Montageplatte ein Chassismodul 2 zusammengebaut
und ein an anderer Stelle zusammengebautes Frontmodul 3 platziert
worden.
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Das
Chassismodul 2 umfasst ein Fahrwerk mit Vorder- und Hinterachsen 4, 5 mit
je zwei Federbeinen 6, einen in einem nicht dargestellten
Hilfsrahmen verankerten Motor 7, einen Tank 8 sowie
eventuell weitere, in der schematischen Darstellung weggelassene
Komponenten.
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In
dem Frontmodul 3 sind ein Stoßfängerträger 9,
ein Kühler 10 sowie ein oder mehrere Formteile
verbunden, die zum Beispiel eine Fassung 11 für Frontscheinwerfer,
eine Auflagefläche 12 für den vorderen
Rand einer (noch nicht montierten und deshalb in der Figur nicht
dargestellten) Motorhaube des Fahrzeuges oder dergl. bilden.
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Das
Frontmodul 3 ist auf der Montageplatte 1 in einer
stabilen Stellung schwenkbar abgestützt. Eine Schwenkachse
ist hier zum Beispiel definiert durch von einer robusten Kühlerzarge
abstehende Zapfen 13, die jeweils in einer Kerbe an der
Oberseite einer Stützsäule 14 der Montageplatte 1 liegen. Die
Orientierung des Frontmoduls 3 ist hier festgelegt durch
Kontakt von dessen Stoßfängerträgers 9 mit
einer weiteren Stützsäule 15 der Montageplatte 1.
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Kühlwasserleitungen 16 erstrecken
sich zwischen dem Frontmodul 3 und dem Motor 7 und
bilden einen Kühlwasserkreislauf, der neben dem Motor 7 und
dem Kühler 10 noch einen in der Figur nicht sichtbaren,
im Frontmodul 3 enthaltenen Kühlwasserausgleichsbehälter
umfasst. Die Kühlwasserleitungen 16 erstrecken
sich eng benachbart zu einer durch die Zapfen 13 verlaufenden,
zur Ebene der 1 senkrechten Schwenkachse des
Frontmoduls 3.
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In
dem Stadium der 1 ist durch eine an sich bekannte,
nicht dargestellte Transportvorrichtung eine Kraftfahrzeugkarosserie 17 über
der Montageplatte 1 positioniert worden. Die Karosserie 17 hat
einen starren Rahmen mit zwei Längsträgern 18, deren
vordere Enden in einen Motorraum 19 an der Frontseite der
Karosserie 17 hineinragen.
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Durch
Anheben der Montageplatte 1 gelangt das Chassismodul 2 in
eine Montagestellung an der Karosserie 17, in welcher der
Motor 7 zwischen die zwei Längsträger 18 eingreift
und die Federbeine 6 in entsprechende Aufnahmen der Karosserie
eingerückt sind.
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Durch
Schwenken des Frontmoduls aus seiner in 1 und 2 gezeigten
abgestützten Orientierung heraus gegen die Karosserie beschreibt der
Schwerpunkt 23 des Frontmoduls 3 eine in 2 als
Pfeil 24 dargestellte Bahn. Man erkennt, dass der Schwerpunkt 23 in
der abgestützten Stellung nur geringfügig unter
dem Scheitelpunkt der Bahn 24 liegt, so dass die Steigung
der Bahn 24 gering ist und eine geringe Kraft zum Schwenken
des Frontmoduls 3 ausreicht.
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Durch
das Schwenken gelangt das Frontmodul 3 in die in 3 gezeigte
Stellung, in der der Schwerpunkt 23 den Scheitelpunkt der
Bahn 24 soeben passiert hat, so dass zwei Flansche 20,
die jeweils das rückwärtige Ende von zwei Crashboxen 21 des
Stoßfängerträgers 9 bilden,
flächig gegen die vorderen Enden der Längsträger 8 abschließende Flansche 22 drücken.
Das Frontmodul 3 befindet sich somit wieder in einer stabilen,
abgestützten Stellung, in der die Flansche 20, 22 und,
so weit für eine stabile Verankerung des Frontmoduls 3 erforderlich,
andere Stellen von Frontmodul 3 und Karosserie 17 bequem aneinander
befestigt werden können.
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Nach
dem Befestigen der Module 2, 3 und der Karosserie 17 aneinander
wird die Montageplatte 1 wieder abgesenkt, um ein weiteres
Chassismodul 2 darauf zu montieren, und die Karosserie
mit den daran montierten Modulen 2, 3 wird weitertransportiert.
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4 verdeutlicht
anhand einer Draufsicht auf den Motorraum der Karosserie die Bedeutung des
Schwenkens des Frontmoduls 3. Es sind hier deutlich die
Auflagefläche 12 für den vorderen Rand der
Motorhaube und die damit verbundenen Scheinwerferfassungen 11 zu
sehen. Es ist leicht nachzuvollziehen, dass wenn das Frontmodul 3 in
der Orientierung, in der es an der Karosserie befestigt wird, auf der
Montageplatte 1 platziert und angehoben würde, die
Auflagefläche 12 mit den Längsträgern 18 zusammenstoßen
und verformt werden würde. Indem jedoch das Frontmodul 3 in
gekippter Stellung angehoben und erst nach dem Anheben in seine
endgültige Stellung an der Karosserie geschwenkt wird,
können die Längsträger 18 umgangen
werden.
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Es
versteht sich, dass die Möglichkeit eines Zusammenstoßes
zwischen der Auflagefläche 12 und den Längsträgern 18 lediglich
exemplarisch für ein mögliches Problem beim Zusammenbau
der Module 2, 3 mit der Karosserie 17 ist.
Durch das Schwenken des Frontmoduls können natürlich
auch beliebige andere Hindernisse umgangen werden.
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- 1
- Montageplatte
- 2
- Chassismodul
- 3
- Frontmodul
- 4
- Vorderachse
- 5
- Hinterachse
- 6
- Federbein
- 7
- Motor
- 8
- Tank
- 9
- Stoßfängerträger
- 10
- Kühler
- 11
- Fassung
- 12
- Auflagefläche
- 13
- Zapfen
- 14,
15
- Stützsäule
- 16
- Kühlwasserleitung
- 17
- Karosserie
- 18
- Längsträger
- 19
- Motorraum
- 20
- Flansch
- 21
- Crashbox
- 22
- Flansch
- 23
- Schwerpunkt
- 24
- Bahn
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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