-
Die Erfindung bezieht sich auf eine Montagevorrichtung zum Einbau eines Achsaggregats und insbesondere eines Antriebsstrangs an der Fahrzeugkarosserie eines Kraftfahrzeugs, nach dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.
-
Zum Einbau von Achsaggregaten an Kraftfahrzeugkarosserien mit dazwischenliegenden Fahrwerksfedern müssen die Federbeine federlängenverkürzend verspannt werden, da das Gewicht der Fahrzeugkarosserie im Allgemeinen nicht ausreicht, diese entgegen der Federkraft in die Fügeendlage abzusenken. Die aus der
DE 30 48 862 A1 bekannte Montagevorrichtung der eingangs genannten Art enthält zu diesem Zweck ein Spannwerkzeug in Form eines Spindeltriebs mit einem am Spindelende angeordneten Spreizanker, der im eingeklappten Zustand im Federinneren hochgefahren, zwischen die Federwindungen ausgeklappt und dann durch den Spindeltrieb entgegen der Federkraft bis zur gegenseitigen Anlage der Federwindungen zurückgefahren wird. Eine derartige Montagevorrichtung erfordert jedoch zum Ein- und Ausklappen des Spreizankers einen komplizierten Betätigungsmechanismus, welcher aus einer Vielzahl von Gestänge- und Gelenkteilen besteht und dementsprechend herstellungsmäßig aufwändig und störanfällig ist.
-
Bei einer weiteren, aus der
US 30 67 500 A bekannten Federspannvorrichtung zum Verspannen von Fahrwerksfedern, welche ebenfalls mit einem Spindeltrieb arbeitet, ist am Spindelende ein zweiarmiger Kipphebel zur Querverankerung an der Fahrwerksfeder angeordnet, welcher im entspannten Zustand der Feder von Hand zwischen zwei Federwindungen eingeschwenkt und auf die symmetrische Abstützlage an der Feder ausgerichtet werden muss. Die Handhabung dieser Spannvorrichtung ist umständlich und zeitraubend und wegen des erforderlichen manuellen Eingriffs zwischen die Federwindungen im Hinblick auf das damit verbundene Verletzungsrisiko sicherheitstechnisch problematisch.
-
Demgegenüber ist es Aufgabe der Erfindung, eine Montagevorrichtung der eingangs genannten Art so auszubilden, dass sie einfach aufgebaut und zu bedienen ist und zugleich hohen Sicherheitsanforderungen entspricht.
-
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die im Patentanspruch 1 gekennzeichnete Montagevorrichtung gelöst.
-
Erfindungsgemäß muss die Querverankerung des Spannwerkzeugs nicht mehr, wie bisher, im eingeklappten Zustand gemeinsam mit dem Spindeltrieb im inneren der Fahrwerksfeder hochgefahren und dann seitlich in die Eingriffslage zwischen die Federwindungen verschwenkt werden, sondern wird als lösbar mit dem Spindeltrieb verkoppelbares Druckstück in der Weise zum Spannen der Fahrwerksfeder eingesetzt, dass der Spindeltrieb räumlich getrennt vom Druckstück in die Feder eingeführt wird, während das Druckstück außerhalb der Feder verbleibt und dann von dort zwischen die Federwindungen eingeschoben und dabei formschlüssig mit dem Spindeltrieb verkoppelt wird, mit der Besonderheit, dass das Druckstück durch den außenliegenden Tragarm radial beweglich am Spannwerkzeug geführt und dadurch beim Verkoppeln des Druckstücks Fehlausrichtungen bezüglich der Spindelachse vermieden werden. Das Ergebnis ist eine Montagevorrichtung mit einer einfachen, von komplizierten Betätigungsgestängen freien Bauweise, verbunden mit einer problemlosen und in hohem Maße verletzungssicheren Handhabung.
-
In weiterer vorteilhafter Ausgestaltung der Erfindung ist der Tragarm nach Anspruch 2 vorzugsweise teleskopartig ausgebildet und federnd in die Ausfahrlage vorgespannt, so dass er dem Spindelhub beim Spannen der Fahrwerksfeder bewegungskonform folgt und das Druckstück in dem vom Spindeltrieb getrennten Zustand außerhalb der Feder selbsttätig in die zum Einschieben zwischen die Federwindungen erforderliche Höhenposition anhebt.
-
In besonders bevorzugter Weise gelangt das Druckstück nach Anspruch 3 in einer seitens des Federbeins entlasteten Hubposition des Spindeltriebs wiederum selbsttätig, nämlich nach Anspruch 4 zweckmäßigerweise unter der Wirkung einer Rückholfeder, aus dem Formschluss mit dem Spindeltrieb in eine Freigabestellung außerhalb der Federbeins, wodurch die Betätigung des Spannwerkzeugs nochmals deutlich vereinfacht wird.
-
Nach Anspruch 5 ist der Tragarm vorzugsweise werkzeugfest und das Druckstück zum An- und Abkoppeln am bzw. vom Spindeltrieb linear verschieblich am Tragarm angeordnet, so dass das Anlegen des Spannwerkzeugs aufgrund des festen Abstands zwischen Tragarm und Spindeltrieb nicht durch unkontrollierte Tragarmbewegungen behindert werden kann.
-
Aus dem gleichen Grund lässt sich auch der Freiraum zwischen Spindeltrieb und Druckstück im entkoppelten Zustand unter Beibehalt einer geringen Einbaubreite des Spannwerkzeugs dadurch deutlich vergrößern, dass das Druckstück nach Anspruch 6 drehbeweglich am Tragarm angeordnet und aus der Freigabestellung außerhalb des Federbeins in eine hochgeklappte Ruheposition verschwenkbar ist, und zwar nach Anspruch 7 vorzugsweise mit Hilfe eines dem Druckstück zugeordneten Gegengewichts.
-
Vor allem in Verbindung mit automatischen Fertigungsstraßen empfiehlt es sich, den Spindeltrieb nach Anspruch 8 durch einen drehrichtungsumkehrbaren Antrieb zu betätigen, welcher, wie nach Anspruch 9 bevorzugt, robotergeführt selektiv am Spindeltrieb an- und abkoppelbar ist und daher nach der Betätigung des Spindeltriebs an der jeweiligen Bearbeitungsstation verbleiben kann und nicht gemeinsam mit dem Spannwerkzeug nacheinander zu den einzelnen Bearbeitungsstationen verfahren werden muss.
-
Nach Anspruch 10 schließlich ist der Spindeltrieb aus Gründen einer vereinfachten Bau- und Funktionsweise des Spannwerkzeugs selbsthemmend und somit hinsichtlich der Federspannung selbsthaltend ausgebildet, und im Hinblick auf eine besonders baugünstige Gestaltung der Formschlussverbindung zwischen Druckstück und Spindeltrieb ist die Gewindespindel nach Anspruch 11 vorzugsweise mit einem erweiterten Spindelende und das Druckstück mit einem korrespondierenden, in der Formschlusslage das Spindelende untergreifenden Aufnahmeschlitz versehen.
-
Die Erfindung wird nunmehr anhand eines Ausführungsbeispiels in Verbindung mit den Zeichnungen näher erläutert. Es zeigen in stark schematisierter Darstellung:
-
1 eine im Zuge einer Fertigungsstraße angeordnete Fügestation mit einer erfindungsgemäß ausgebildeten Montagevorrichtung;
-
2 die Montagevorrichtung gemäß 1 in perspektivischer Darstellung; und
-
3a–c die in den 1 und 2 gezeigte Montagevorrichtung in unterschiedlichen Arbeitsstellungen: nach dem Spannen der Fahrwerksfeder (a), beim An- oder Abkoppeln des Druckstücks an den bzw. von dem Spindeltrieb (b) und in der Ruheposition (c).
-
Die in 1 dargestellte Fügestation liegt im Zuge einer Fertigungsstraße und dient zum Fügen einer an dem Gehänge 1 eines Überkopfförderers 2 zugeführten Fahrzeugkarosserie 3 mit einem lagegenau auf einem bodenseitig zur Fügestation verfahrbaren Grundträger 4 fixierten Achsaggregat, welches bei dem gezeigten Ausführungsbeispiel aus einem Antriebsstrang 5 einschließlich eines Motorblocks 6, eines Getriebes 7, der Kardan- und Seitenwellen 8 und der fahrwerksseitigen Schraubenfedern 9 besteht.
-
Um die Fahrzeugkarosserie 3 in die Fügeendlage absenken zu können, müssen zuvor die Fahrwerksfedern 9 niedergespannt werden. Zu diesem Zweck sind am Grundträger 4 mehrere, in den 2 und 3 im einzelnen dargestellte Montagevorrichtungen 10 angeordnet, welche jeweils einen Spindeltrieb 11 und ein an einem werkzeugfesten Tragarm 12 gelagertes Druckstück 13 enthalten.
-
Der Spindeltrieb 11 ist selbsthemmend ausgebildet und besteht aus einer am Grundträger 4 befestigten Spindelmutter 14 und einer Gewindespindel 15 mit einem kugelförmig erweiterten Spindelende 16. Angetrieben wird der Spindeltrieb 11 durch einen automatisch, z. B. robotergeführt an- und abkoppelbaren Drehantrieb in Form eines – in 3a symbolisch dargestellten – Schraubdrehers 17. Der Tragarm 12 ist teleskopartig längenverstellbar und federnd in die in den 2 und 3b, c dargestellte Ausfahrlage vorgespannt. Das Druckstück 13 ist am einen Ende eines schwenkbar und linear verschieblich am Tragarm 12 angeordneten Kipphebels 18 befestigt und durch einen unter das kugelförmige Spindelende 16 einschiebbaren Aufnahmeschlitz 19 in Zugrichtung der Gewindespindel 15 formschlüssig mit dieser verkoppelbar. Am anderen Ende des Kipphebels 18 befindet sich ein Gegengewicht 20, durch das der Kipphebel 18 mit dem Druckstück 13 in die Ruheposition (2, 3c) verschwenkt wird. Durch eine Rückholfeder 21 sind der Kipphebel 18 und das Druckstück 13 radial zum Spindeltrieb 11 nach außen in Richtung einer Anschlagposition am Tragarm 12 beaufschlagt.
-
Wenn der Antriebsstrang 5 auf dem Grundträger 4 positioniert wird, werden der Querlenker 22 mit dem Federteller 23 des Antriebsstrangs 5 und dann die Fahrwerksfeder 9 koaxial zur Gewindespindel 15 auf den in die Ausfahrlage hochgeschraubten Spindeltrieb 11 aufgeschoben, wobei das Druckstück 13 durch das Gegengewicht 20 in der vom Spindeltrieb 11 entfernten Ruheposition (2 und 3c) gehalten wird und somit ein ausreichender Freiraum zum Aufschieben der Fahrwerkskomponenten 9 und 22, 23 zur Verfügung steht. Anschließend wird der Kipphebel 18 im Wesentlichen horizontal verschwenkt und das Druckstück 13, in Radialrichtung der Gewindespindel 15 durch den Tragarm 12 geführt, zwischen die oberen Federwindungen 24, 25 der Fahrwerksfeder 9 eingeführt (3b), bis die Gewindespindel 15 unterhalb des Spindelkopfes 16 vollständig im Aufnahmeschlitz 19 des Druckstücks 13 einsitzt, woraufhin der Spindeltrieb 11 zurückgeschraubt wird. Hierdurch wird das Druckstück 13 formschlüssig zugfest mit dem Spindelkopf 16 verkoppelt und an die untere – 24 – der beiden Federwindungen 24, 25 angedrückt und so entgegen der Kraft der Rückholfeder 21 in der Formschlusslage gehalten. Beim weiteren Abwärtshub des Spindeltriebs 11 wird die Fahrwerksfeder 9 zunehmend gespannt, wobei der Tragarm 12 auf dem Weg über das Druckstück 13 und den Kipphebel 18 bewegungskonform zum Spindelhub mitgenommen wird, so dass das Druckstück 13 seine im Wesentlichen horizontale Ausrichtung beibehält, bis der Spindeltrieb 11 seine untere Hublage erreicht und die Fahrwerksfeder 9 vollständig gespannt ist (3a).
-
Da der Spindeltrieb 11 selbsthemmend ausgebildet ist, wird die Fahrwerksfeder 9 durch den Spindeltrieb 11 auch nach dem Abkoppeln des Schraubdrehers 17 im niedergespannten Zustand gehalten. Nunmehr kann die Fahrzeugkarosserie 3 ungehindert in die Fügeendlage auf dem Antriebsstrang 5 abgesenkt und in einer nachfolgenden Bearbeitungsstation mit diesem verbunden werden. Anschließend wird der Spindeltrieb 11 erneut hochgefahren und dadurch die Fahrwerksfeder 9 in die Einbaulage entspannt. Dabei legt sich das Druckstück 13 an die obere – 25 – der beiden Federwindungen 24, 25 an und wird aus dem Formschluss mit dem Spindelkopf 16 gelöst (3b). Dies hat zur Folge, dass die Rückstellkraft der Rückholfeder 21 ausreicht, das Druckstück 13 radial zwischen den Federwindungen 24, 25 in eine Freigabestellung außerhalb der Fahrwerksfeder 9 zu ziehen, woraufhin es unter der Wirkung des Gegengewichts 20 in die Ruheposition (3c) zurückkehrt.
-
Im Rahmen der Erfindung sind zahlreiche Abwandlungen möglich. So kann das Druckstück 13 im Zusammenwirken mit dem Spindelkopf 16 sowohl in Längs-, als auch in Radialrichtung der Gewindespindel 15 formschlüssig mit dieser verbunden und/oder der Tragarm 12 als Ganzes längsverschieblich am Spannwerkzeug geführt und über eine Querverbindung zwischen den unteren Tragarm- und Spindelenden bewegungskonform zur Gewindespindel 15 angehoben und abgesenkt werden.
