DE102013007096A1

DE102013007096A1 - Vorrichtung und Verfahren zum Entfalzen einer Falzverbindung

Info

Publication number: DE102013007096A1
Application number: DE201310007096
Authority: DE
Inventors: Manuel Vadillo Di Dio; Roman Schmidt; Marco Palmieri
Original assignee: Daimler AG
Current assignee: Mercedes Benz Group AG
Priority date: 2013-04-24
Filing date: 2013-04-24
Publication date: 2014-10-30

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung (1) zum Entfalzen einer Falzverbindung (7), mit einer Halterung (3) zur Positionierung der Vorrichtung (1) relativ zu einer Falzverbindung (7), und mit einem Falzöffnungselement (9). Dabei ist vorgesehen, dass das Falzöffnungselement (9) an der Vorrichtung (1) um eine erste Achse (A1) schwenkbar gelagert ist, und dass die Vorrichtung (1) einen Antrieb (11) umfasst, mit dem das Falzöffnungselement (9) derart wirkverbunden ist, dass eine Schwenkbewegung des Falzöffnungselements (9) um die erste Achse (A1) mittels des Antriebs (11) bewirkbar ist.

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Entfalzen einer Falzverbindung gemäß Oberbegriff des Anspruchs 1 und ein Verfahren zum Entfalzen einer Falzverbindung gemäß Anspruch 8.
Eine Fügetechnik insbesondere von Blechteilen, besonders von Karosserieteilen, sieht vor, dass zwei Teile miteinander verfalzt und im Falzbereich verklebt werden. Beispielsweise wird auf ein Innenblech im Bereich einer auszubildenden Falznaht ein Klebstoff aufgetragen, wonach ein Falzflansch eines Außenblechs im Bereich der Falznaht um ungefähr 180° umgebogen wird, sodass er das Innenblech beidseitig umgreift und im Bereich der Falznaht auf diesem aufliegt. Durch den Klebstoff wird der Falzflansch zugleich mit dem Innenblech verklebt. Der Klebstoff härtet eine gewisse Zeit nach dem Falzvorgang aus. Er wird insbesondere verwendet, um den Halt der Falzverbindung zu verbessern und um diese vor Korrosion zu schützen. Es ist nötig, eine Menge und einen Verlauf des Klebstoffs nach erfolgter Falzung stichprobenartig zu kontrollieren. Hierzu werden die miteinander verbundenen Teile in der Fertigung direkt nach dem Falzprozess stichprobenartig entnommen, und die Falzverbindung wird aufgebogen, bevor der Kleber aushärtet, was typischerweise etwa 20 Minuten dauert. Häufig wird die Falzverbindung manuell aufgebogen, indem ein erster Werker die miteinander verbundenen Teile auf einer Werkbank festhält, während ein zweiter Werker den Falzflansch beispielsweise mittels eines Schraubendrehers aufbiegt. Dies ist problematisch, weil insbesondere für den zweiten Werker eine hohe Verletzungsgefahr durch Abrutschen besteht. Zudem ist ein hoher Kraft- und Zeitaufwand nötig.
Aus der deutschen Offenlegungsschrift DE 10 2008 024 370 A1 ist eine Vorrichtung zum Entfalzen einer Falzverbindung bekannt, die eine Halterung zur Positionierung der Vorrichtung relativ zu einer Falzverbindung aufweist. Sie weist außerdem ein Falzöffnungselement in Form eines feststehenden Spreizkeils auf, der mithilfe der Halterung durch einen Werker entlang einer Falzverbindung gezogen wird. Dabei hintergreift der Spreizkeil den Falzflansch nach Art eines Pflugs und biegt ihn auf, während er entlang der Falzverbindung gezogen wird. Auch bei dieser Vorgehensweise mithilfe dieser Vorrichtung ist nicht ausgeschlossen, dass der Werker abrutscht. Außerdem erfordert die Anwendung der Vorrichtung noch immer einen hohen Kraftaufwand. Die Aufbiegekräfte werden nicht in der Vorrichtung selbst abgestützt.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung und ein Verfahren zu schaffen, welche die genannten Nachteile nicht aufweisen. Insbesondere soll es mithilfe der Vorrichtung und des Verfahrens möglich sein, eine Falzverbindung ohne Verletzungsgefahr, mit geringem Kraftaufwand und schnell zu öffnen.
Die Aufgabe wird gelöst, indem eine Vorrichtung mit den Merkmalen des Anspruchs 1 geschaffen wird. Diese zeichnet sich dadurch aus, dass das Falzöffnungselement an der Vorrichtung um eine erste Achse schwenkbar gelagert ist, und dass die Vorrichtung einen Antrieb umfasst, mit dem das Falzöffnungselement derart wirkverbunden ist, dass eine Schwenkbewegung des Falzöffnungselements um die erste Achse mittels des Antriebs bewirkbar ist. Die Öffnung der Falzverbindung, insbesondere das Aufbiegen des Falzflanschs erfolgt dabei durch die Schwenkbewegung des Falzöffnungselements, die nicht manuell durch einen Werker, sondern vielmehr durch den Antrieb bewirkt wird. Hierdurch reduziert sich der Kraftaufwand für den Werker erheblich. Zugleich wird die Verletzungsgefahr durch Abrutschen reduziert, weil die Kraft zur Öffnung der Falzverbindung nicht mehr durch den Werker aufgebracht wird, sondern vielmehr von der Vorrichtung selbst. Aufgrund der durch den Antrieb bewirkten Schwenkbewegung ist ein schnelles Öffnen der Falzverbindung möglich, sodass mithilfe der Vorrichtung Arbeitszeit eingespart wird. Außerdem sind die beim Öffnen der Falzverbindung auftretenden Kräfte in der Vorrichtung abstützbar.
Es wird eine Vorrichtung bevorzugt, die sich dadurch auszeichnet, dass sie ein Gehäuse aufweist, an dem die Halterung und das Falzöffnungselement vorgesehen sind. Der Antrieb ist dabei zumindest bereichsweise in dem Gehäuse angeordnet. Die Halterung umfasst vorzugsweise mindestens ein Halteelement zum manuellen Angreifen. Durch das Gehäuse, in dem der Antrieb zumindest bereichsweise angeordnet ist, kann die Vorrichtung handlich und kompakt ausgebildet sein. Umfasst die Halterung dabei ein manuelles Halteelement, ist die Vorrichtung vorzugsweise als kompakte, tragbare Einrichtung, insbesondere als Handwerkzeug, ausgebildet, die von einem Werker leicht gegriffen und gehandhabt werden kann.
Ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel der Vorrichtung weist zwei manuelle Halteelemente auf. Diese sind vorzugsweise senkrecht zueinander angeordnet, wodurch die Vorrichtung besonders einfach ergreif- und haltbar ist. Vorzugsweise ist ein erstes Halteelement als Tragegriff ausgebildet. Ein zweites Halteelement ist vorzugsweise als Halte- oder Fixiergriff ausgebildet. Vorzugsweise greift ein Werker die Vorrichtung zum Entfalzen einer Falzverbindung mit beiden Händen, wobei eine erste Hand das erste Halteelement umgreift, wobei zugleich eine zweite Hand das zweite Halteelement umgreift.
Es wird eine Vorrichtung bevorzugt, die sich dadurch auszeichnet, dass das Falzöffnungselement – in einer Richtung, die senkrecht auf der ersten Achse steht – länglich, vorzugsweise leistenartig ausgebildet ist. Es weist also in der hier angesprochenen Richtung bevorzugt eine Länge auf, die größer ist als seine Erstreckung in Richtung der ersten Achse und auch größer als seine Erstreckung in einer Richtung, die senkrecht auf der ersten Achse und auf der hier betrachteten Längsrichtung steht. Das Falzöffnungselement hat an einem im Betrieb der Vorrichtung mit einer Falzverbindung in Eingriff kommenden Wirkende – in Längsrichtung gesehen – eine scharfe Kante. Mit dieser kann das Falzöffnungselement den Falzflansch der Falzverbindung hintergreifen, um ihn anschließend aufzubiegen. Das Wirkende ist vorzugsweise krallenartig ausgebildet.
Es wird eine Vorrichtung bevorzugt, die sich dadurch auszeichnet, dass das Wirkende eine konkave Ausnehmung umfasst. In dieser wird der Falzflansch beim Aufbiegen teilweise aufgenommen und umgebogen. Die Geometrie der konkaven Ausnehmung ist vorzugsweise auf die Geometrie eines Übergangsbereichs der Falzverbindung von einem bereits aufgebogenen Bereich zu einem noch geschlossenen Bereich abgestimmt. Wird die Vorrichtung erstmals an einer Stelle der Falzverbindung angesetzt, kommt – entlang der ersten Achse gesehen – zunächst eine erste Wirkseite mit der zu bearbeitenden Falzverbindung in Eingriff. Diese weist vorzugsweise eine scharfe Spitze auf. Mit dieser hintergreift das Falzöffnungselement den Falzflansch bei seiner ersten Einschwenkbewegung und biegt ihn bereits leicht auf. Anschließend wird die Vorrichtung – in Richtung der ersten Achse gesehen – verlagert. Bei der nächsten Einschwenkbewegung kommt die scharfe Spitze wiederum in Eingriff mit einem noch vollständig geschlossenen Bereich des Falzflanschs, während dessen zuvor bereits leicht aufgebogener Bereich mit einem weiter innen gelegenen Bereich der konkaven Ausnehmung des Wirkendes in Eingriff kommt. Dabei wird er stärker aufgebogen. Dies setzt sich fort, bis der zuerst aufgebogene Bereich des Falzflansches schließlich mit einer bevorzugt auf einer – entlang der ersten Achse gesehen – der ersten Wirkseite gegenüberliegenden, zweiten Wirkseite in Eingriff kommt, die eine flache Kante aufweist. Diese biegt den Falz dann schließlich vollständig auf, sodass er seine Endposition erreicht, in der er in etwa um 90° aufgebogen ist. Die konkave Ausnehmung weist also – in Richtung der Falzverbindung gesehen – vorzugsweise eine Geometrie auf, die dem Verlauf des Falzflanschs von einem noch geschlossenen Bereich hin zu einem bereits aufgebogenen Bereich entspricht, wobei sie bei einer Fortbewegung entlang der Falzverbindung den Falzflansch schrittweise aufbiegen kann. Auf diese Weise ist ein besonders definiertes, präzises und reproduzierbares Öffnen des Falzflanschs möglich. Der Falzflansch wird gleichmäßig aufgebogen, wobei kein scharfer Grat entsteht. Auch dies trägt dazu bei, die Verletzungsgefahr nicht nur beim Aufbiegen selbst sondern auch beim nachfolgenden Handhaben der aufgebogenen Falzverbindung zu verringern.
Es ist also nach allem festzuhalten, dass die Geometrie der konkaven Ausnehmung bevorzugt auf die Geometrie eines Übergangsbereichs der Falzverbindung abgestimmt ist. Dabei weist die konkave Ausnehmung auf einer zuerst mit der zu bearbeitenden Falzverbindung in Eingriff kommenden, ersten Wirkseite eine scharfe Spitze auf. Bevorzugt weist sie auf einer – entlang der ersten Achse gesehen – gegenüberliegenden, zweiten Wirkseite eine flache Kante auf. Dazwischen folgt die Geometrie bevorzugt der Geometrie eines teilweise aufgebogenen Falzflansches im Übergangsbereich.
Es wird eine Vorrichtung bevorzugt, die sich dadurch auszeichnet, dass der Antrieb als repetierbarer Linearantrieb ausgebildet ist. Dieser weist vorzugsweise eine senkrecht zu der ersten Achse bewegliche Schubstange auf. Bei einem bevorzugten Ausführungsbeispiel ist die bewegliche Schubstange in dem Gehäuse mittels einer Rollenlagerung gelagert.
Die bewegliche Schubstange ist mit einem – in Richtung der Längserstreckung des Falzöffnungselements gesehen – dem Wirkende gegenüberliegend angeordneten Betätigungsende des Falzöffnungselements um eine zweite Achse schwenkbar verbunden, wobei die zweite Achse zu der ersten Achse parallel orientiert ist. Da der Linearantrieb repetierbar ist, ist die Schubstange hin- und herbewegbar. Zugleich mit der Hin- und Herbewegung der Schubstange wird das Betätigungsende des Falzöffnungselements, welches schwenkbar, mithin gelenkig mit der Schubstange verbunden ist, gemeinsam mit dieser hin- und herbewegt. Dabei schwenkt es um die erste Achse. Auf diese Weise wird durch den Antrieb die Schwenkbewegung des Falzöffnungselements bewirkt.
Der Antrieb ist vorzugsweise als elektrischer, pneumatischer oder hydraulischer Antrieb ausgebildet. Insbesondere ist es möglich, dass die Schubstange Teil eines Pneumatikzylinders oder eines Hydraulikzylinders ist. Vorzugsweise steht die Schubstange aus dem Gehäuse vor beziehungsweise über das Gehäuse über und ist außerhalb des Gehäuses mit dem Falzöffnungselement verbunden. Es ist allerdings auch möglich, dass bei einem Ausführungsbeispiel das Falzöffnungselement lediglich mit seinem Wirkende aus dem Gehäuse herausragt, wobei der Antrieb vollständig in dem Gehäuse angeordnet ist. Mithilfe des Linearantriebs ist es in besonders geeigneter Weise möglich, auch große Kräfte zum Aufbiegen des Falzflanschs in das Falzöffnungselement einzuleiten.
Es wird eine Vorrichtung bevorzugt, die sich dadurch auszeichnet, dass ein – in Richtung der Längserstreckung des Falzöffnungselements gemessener – Abstand der ersten Achse von dem Wirkende kleiner ist als ein Abstand von der zweiten Achse zu der ersten Achse. Auf diese Weise wird gewährleistet, dass eine günstige Hebelwirkung für die Krafteinleitung im Bereich des Betätigungsendes gegeben ist. Dieses ist nämlich bei der hier beschriebenen Konfiguration der ersten und der zweiten Achse an dem längeren Hebel angeordnet, während das Wirkende an dem kürzeren Hebel vorgesehen ist. Auf diese Weise wird vorteilhaft eine Übersetzung der in das Betätigungsende eingeleiteten Kraft in Hinblick auf die durch das Wirkende in den Falzflansch eingeleitete Kraft erzielt.
Es wird auch eine Vorrichtung bevorzugt, die sich dadurch auszeichnet, dass an dem Gehäuse ein Halter angeordnet ist, an dem das Falzöffnungselement schwenkbar angelenkt ist. Vorzugsweise ragt der Halter von dem Gehäuse ab, sodass das Falzöffnungselement insgesamt außerhalb des Gehäuses angeordnet ist. In diesem Fall steht vorzugsweise die Schubstange leicht über das Gehäuse über beziehungsweise aus dem Gehäuse heraus vor und wirkt so außerhalb des Gehäuses auf das Falzöffnungselement.
Der Halter weist einen ersten Anschlag für einen aufgebogenen Falzflansch auf. An diesem kommt der Falzflansch zur Anlage, wenn er durch das Falzöffnungselement vollständig – vorzugsweise um im Wesentlichen 90° – aufgebogen ist. Mithilfe des Anschlags wird gewährleistet, dass der Falzflansch in definierter Weise gleichmäßig aufgebogen wird. Insbesondere wird vermieden, dass er zu weit aufgebogen wird.
Der Halter weist einen zweiten Anschlag zur Abstützung der Vorrichtung an einem Falzbogen der Falzverbindung auf. Dieser zweite Anschlag ist vorzugsweise gekrümmt ausgebildet. Besonders bevorzugt folgt die Krümmung des zweiten Anschlags der Krümmung des Falzbogens der Falzverbindung, die entfalzt werden soll. Während der Bearbeitung einer Falzverbindung schlägt die Vorrichtung mit dem zweiten Anschlag an dem Falzbogen an, sodass das Wirkende des Falzöffnungselements eine exakte Bearbeitungsposition zur Kante eines aufzubiegenden Falzflanschs einnimmt. Auch dies gewährleistet ein definiertes Aufbiegen des Falzflanschs. Zugleich fixiert der zweite Anschlag den Falzflansch in Querrichtung, also senkrecht zum Verlauf der Falzverbindung, sodass dieser nicht von dem Innenblech abrutschen kann. Auf diese Weise wird ein sauberes und sicheres Aufhebeln des Falzflanschs gewährleistet.
Ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel der Vorrichtung weist einen Sicherheitsschalter auf, der vorzugsweise in eine Aus-Stellung vorgespannt ist. Der Sicherheitsschalter muss von dem Werker während der Bearbeitung einer Falzverbindung gegen die Vorspannung kontinuierlich in einer Ein-Stellung betätigt gehalten werden. Der Sicherheitsschalter ist nämlich vorzugsweise derart mit dem Antrieb wirkverbunden, dass der Antrieb nur arbeitet, wenn der Sicherheitsschalter in seiner Ein-Stellung angeordnet ist, während er stoppt, wenn der Sicherheitsschalter in seine Aus-Stellung gelangt. Aufgrund der Federvorspannung des Sicherheitsschalters bedarf es einer dauerhaften Betätigung durch den Werker.
Ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel der Vorrichtung weist vorzugsweise eine Steuerung für den Antrieb auf. Diese ist vorzugsweise in dem Gehäuse angeordnet. Sie bewirkt bevorzugt die repetierende Linearbewegung des Antriebs. Dabei ist vorzugsweise eine Frequenz der Hin- und Herbewegung einstellbar.
Die Aufgabe wird auch gelöst, indem ein Verfahren zum Entfalzen einer Falzverbindung mit den Merkmalen des Anspruchs 8 geschaffen wird. Das Verfahren sieht vor, dass eine Vorrichtung nach einem der zuvor beschriebenen Ausführungsbeispiele verwendet wird. Die Vorrichtung wird derart relativ zu einer Falzverbindung angeordnet, dass die erste Achse parallel zu einer Längserstreckung der Falzverbindung orientiert ist. Im Rahmen seiner Schwenkbewegung wird das Falzöffnungselement also senkrecht zu der Längserstreckung der Falzverbindung geschwenkt. Das Falzöffnungselement wird durch den Antrieb periodisch um einen vorherbestimmten Winkel geschwenkt. Dabei wird ein Falzflansch durch das in Richtung auf einen Falzbogen der Falzverbindung einschwenkende Falzöffnungselement bereichsweise aufgebogen. Beim Einschwenken hintergreift das Falzöffnungselement mit seinem Wirkende den Falzflansch und biegt diesen beim weiteren Einschwenken um. Auf diese Weise wird der Falzflansch aufgebogen und die Falzverbindung so geöffnet.
Es wird ein Verfahren bevorzugt, dass sich dadurch auszeichnet, dass die Vorrichtung kontinuierlich oder diskret entlang der Längserstreckung der Falzverbindung verlagert wird. Die zuvor beschriebene Vorgehensweise wird also an einer diskreten Zahl von Stellen oder kontinuierlich entlang der Längserstreckung der Falzverbindung wiederholt, wobei der Falzflansch schrittweise aufgebogen wird. Insbesondere wenn die Vorrichtung kontinuierlich entlang der Längserstreckung der Falzverbindung verlagert wird, wird der Flansch kontinuierlich mit der Verlagerung der Vorrichtung aufgebogen, sodass die Falzverbindung entlang ihrer Länge geöffnet wird.
Es wird ein Verfahren bevorzugt, das sich dadurch auszeichnet, dass eine Frequenz der periodischen Schwenkbewegung des Falzöffnungselements auf die Vorschubbewegung der Vorrichtung abgestimmt wird. Insbesondere wenn eine schnelle Vorschubbewegung entlang der Längserstreckung der Falzverbindung erfolgen soll, wird bevorzugt eine hohe Frequenz für die reversierende Linearbewegung des Antriebs beziehungsweise die periodische Schwenkbewegung des Falzöffnungselements gewählt. Auf diese Weise ist ein schnelles und sauberes Öffnen der Falzverbindung möglich. Soll dagegen die Vorrichtung relativ langsam entlang der Falzverbindung verlagert werden, kann eine langsamere Frequenz für die periodische Schwenkbewegung gewählt werden, wobei ein besonders gründliches, sicheres und gleichmäßiges Aufbiegen der Falzverbindung möglich ist.
Vorzugsweise wird zu Beginn des Verfahrens die Vorrichtung mit dem zweiten Anschlag in Eingriff mit dem Falzbogen der Falzverbindung gebracht, sodass das Falzöffnungselement sicher und genau relativ zu dem Falzflansch positioniert ist. Während die Vorrichtung entlang der Längserstreckung der Falzverbindung verlagert wird, wird der zweite Anschlag vorzugsweise in Eingriff mit dem Falzbogen gehalten, sodass die Vorrichtung sicher und stabil geführt wird, wobei die präzise Positionierung des Falzöffnungselements entlang der gesamten Längserstreckung der Falzverbindung erhalten bleibt.
Während der Flansch aufgebogen wird, schlägt er vorzugsweise an dem ersten Anschlag an, der insoweit seine maximal aufgebogene Position begrenzt. Dies ermöglicht ein sauberes, gleichmäßiges Aufbiegen des Falzflanschs.
Die Beschreibung der Vorrichtung einerseits und des Verfahrens andererseits sind komplementär zueinander zu verstehen. Verfahrensschritte, die explizit oder implizit in Zusammenhang mit der Vorrichtung beschrieben wurden, sind bevorzugt einzeln oder in Kombination miteinander Schritte einer bevorzugten Ausführungsform des Verfahrens. Merkmale, die explizit oder implizit in Zusammenhang mit dem Verfahren beschrieben wurden, sind bevorzugt einzeln oder in Kombination miteinander Merkmale eines bevorzugten Ausführungsbeispiels der Vorrichtung.
Die Erfindung wird im Folgenden anhand der Zeichnung näher erläutert. Dabei zeigen:
1 eine schematische Darstellung eines Ausführungsbeispiels der Vorrichtung in Seitenansicht, und
2 eine schematische Darstellung des Ausführungsbeispiels gemäß 1 in Draufsicht.
1 zeigt eine schematische Darstellung eines Ausführungsbeispiels einer Vorrichtung 1 in Seitenansicht. Die Vorrichtung umfasst eine Halterung 3, die hier ein erstes, als Tragegriff ausgebildetes Halteelement 5 umfasst. Die Halterung 3 umfasst außerdem ein als seitlicher Haltegriff ausgebildetes, zweites Halteelement 6, welches von einer dem Betrachter zugewandten Seite der Vorrichtung 1 seitlich abragt. Insoweit ist das erste Halteelement 5 als oberes Halteelement ausgebildet, während das zweite Halteelement 6 als seitliches Halteelement ausgebildet ist. Deren Griffbereiche sind vorzugsweise senkrecht zueinander orientiert, wobei ein Werker für die Bearbeitung einer Falzverbindung die Vorrichtung 1 mit beiden Händen greift, indem eine Hand das erste Halteelement 5 und eine zweite Hand das zweite Halteelement 6 umgreift. Die in 1 dargestellte Vorrichtung wird vorzugsweise von einem Rechtshänder bedient, welcher das erste Halteelement 5 mit der rechten Hand und das zweite Halteelement mit der linken Hand umgreift. Die Halterung 3 dient der Positionierung der Vorrichtung relativ zu einer Falzverbindung 7, die mithilfe der Vorrichtung 1 entfalzt wird.
Die Vorrichtung 1 weist ein Falzöffnungselement 9 auf, das um eine erste Achse A₁ schwenkbar gelagert ist. Sie weist außerdem einen Antrieb 11 auf, mit dem das Falzöffnungselement 9 derart wirkverbunden ist, dass eine Schwenkbewegung desselben um die erste Achse A₁ bewirkbar ist.
Die Halterung 3 ist hier unmittelbar an einem Gehäuse 13 angeordnet. Vorzugsweise ist das erste Halteelement 5 mit dem Gehäuse 13 verschraubt. Bevorzugt ist auch das zweite Halteelement 6 mit dem Gehäuse 13 verschraubt.
Das Falzöffnungselement 9 ist ebenfalls an dem Gehäuse vorgesehen, allerdings mittelbar an diesem über einen Halter 15 befestigt, der seinerseits an dem Gehäuse 13 mit einem Befestigungsabschnitt 17 festgelegt, vorzugsweise mit dem Gehäuse 13 verschraubt ist. Alternativ ist es möglich, dass der Befestigungsabschnitt 17 mit dem Gehäuse 13 vernietet, verclincht, verlötet, verschweißt, verklebt oder in sonstiger geeigneter Weise befestigt ist.
Es zeigt sich, dass die Vorrichtung 1 bei dem in 1 dargestellten Ausführungsbeispiel als Handwerkzeug zur manuellen Betätigung durch einen Werker ausgebildet ist.
Das Falzöffnungselement 9 ist mit der ersten Achse A₁ an einem Haltebereich 19 des Halters 15 angelenkt. Die erste Achse A₁ steht senkrecht auf der Bildebene von 1. Senkrecht zu dieser Achse weist das Falzöffnungselement 9 eine Längserstreckung auf, die länger ist als seine Erstreckung in Richtung der ersten Achse und in einer Richtung, die senkrecht auf der ersten Achse und senkrecht auf der Längserstreckung steht. Es ist daher länglich, vorzugsweise leistenartig ausgebildet.
Im Betrieb der Vorrichtung kommt das Falzöffnungselement 9 mit einem Wirkende 21 in Eingriff mit der Falzverbindung 7. Gegenüber dem Wirkende 21 – in Längsrichtung gesehen – weist das Falzöffnungselement 9 ein Betätigungsende 23 auf. Der Antrieb 11 ist als in Richtung eines Doppelpfeils P repetierbarer Linearantrieb ausgebildet, der hier eine senkrecht zu der ersten Achse A₁ bewegliche Schubstange 25 aufweist. Diese ist als Kolbenstange eines Pneumatikzylinders 27 ausgebildet, der zumindest bereichsweise in dem Gehäuse 3 angeordnet ist. Die Schubstange 25 ist mit dem Betätigungsende 23 gelenkig verbunden, nämlich um eine zweite Achse A₂ schwenkbar, wobei die zweite Achse A₂ parallel zu der ersten Achse A₁ orientiert ist.
Es wird deutlich, dass das Wirkende 21 in Richtung eines Doppelpfeils P' um die erste Achse A₁ hin- und hergeschwenkt wird, wenn die Schubstange 25 in Richtung des Doppelpfeils P hin- und herbewegt wird. Es zeigt sich auch, dass ein – in Längsrichtung des Falzöffnungselements 9 gemessener – Abstand der zweiten Achse A₂ von der ersten Achse A₁ größer ist als ein Abstand des Wirkendes 21 von der ersten Achse A₁. Somit wird hier eine Hebelwirkung für den Antrieb 11 erreicht, durch die dessen Kraft im Bereich des Wirkendes 21 verstärkt wird.
Das Wirkende 21 weist eine scharfe Kante 29 auf, außerdem eine konkave Ausnehmung 31, mit der es die Falzverbindung 7 öffnen kann.
Die Falzverbindung 7 umfasst ein Innenblech 33, das in einem Falzbereich 35 von einem Falzflansch 37 eines Außenblechs 39 umgriffen wird. Dabei ist der Falzflansch 37 in geschlossenem Zustand um etwa 180° um den Falzbereich 35 des Innenblechs 33 herumgebogen. Im Bereich dieser Biegung weist die Falzverbindung 7 einen Falzbogen 41 auf.
Die konkave Ausnehmung 31 umfasst auf einer dem Betrachter von 1 zugewandten, ersten Wirkseite eine scharfe Spitze 43, wobei die geometrische Form der konkaven Ausnehmung in Richtung auf eine – entlang der ersten Achse gesehen – gegenüberliegende, zweite Wirkseite hin flacher wird und auf der zweiten Wirkseite, die in 1 dem Betrachter abgewandt ist, eine flache Kante 45 aufweist.
Die Funktionsweise der Vorrichtung 1 ist im Wesentlichen die Folgende: Wird die Schubstange 25 in 1 nach links verlagert, wird das Falzöffnungselement 9 entgegen dem Uhrzeigersinn um die erste Achse A₁ verschwenkt, sodass das Wirkende 21 zu dem Falzbogen 41 hin eingeschwenkt wird. Dabei hintergreift die scharfe Spitze 43 den Falzflansch 37, wobei dieser leicht aufgebogen wird. Gegebenenfalls – in Richtung vom Betrachter weg – bereits leicht aufgebogene Bereiche des Falzflanschs 37 werden durch die konkave Ausnehmung 31 weiter beziehungsweise von der flachen Kante 45 vollständig aufgebogen, bis sie um einen Winkel von etwa 90° umgebogen sind, wobei der Falzflansch 37 an einem ersten Anschlag 47, der an einem Anschlagsbereich 49 des Halters 15 angeordnet ist, anschlägt. Die Schubstange 25 wird nunmehr in 1 nach rechts verlagert, woraufhin das Falzöffnungselement 9 im Uhrzeigersinn um die erste Achse A₁ verschwenkt wird, sodass das Wirkende 21 außer Eingriff mit der Falzverbindung 7 kommt. Anschließend wird die Vorrichtung 1 ein Stück in Richtung auf den Betrachter zu, also entlang der Längserstreckung der Falzverbindung 7, verlagert, und der Bewegungsablauf des Falzöffnungselements 9 wird an dieser Stelle wiederholt. Auf diese Weise wird der Falzflansch 37 schrittweise aufgebogen, stets lokal entsprechend der Geometrie der konkaven Ausnehmung 31, die sich in der Richtung, die senkrecht auf der Bildebene von 1 steht, von der dem Betrachter zugewandten Wirkseite mit der scharfen Spitze 43 bis zu der dem Betrachter abgewandten zweiten Wirkseite mit der flachen Kante 45 verändert und so mit jedem Versatz der Vorrichtung 1 und jeder erneuten Schwenkbewegung des Falzöffnungselements 9 eine schrittweise weitere lokale Aufbiegung des Falzflanschs 37 bewirkt.
Um eine exakte Positionierung der Vorrichtung 1 beziehungsweise des Falzöffnungselements 9 zu bewirken, weist der Halter 15 in dem Anschlagsbereich 49 einen zweiten Anschlag 51 auf, der gekrümmt ausgebildet ist, wobei dessen Krümmung vorzugsweise auf die Krümmung des Falzbogens 41 abgestimmt ist. Mit dem zweiten Anschlag 51 stützen sich der Halter 15 und somit die Vorrichtung 1 an dem Falzbogen 41 ab. Dies ermöglicht zum einen eine exakte Führung und Positionierung der Vorrichtung 1 und damit auch des Falzöffnungselements 9, zum anderen verhindert es ein Abrutschen des Falzflanschs 37 von dem Innenblech 33 und ermöglicht so insgesamt ein sauberes und sicheres Aufhebeln derselben.
Zugleich wird auch deutlich, dass die beim Aufhebeln des Falzflanschs 37 wirkenden Kräfte vollständig von der Vorrichtung 1 selbst abgestützt, nämlich einerseits von dem Falzöffnungselement 9 aufgebracht und andererseits in den Halter 15 eingeleitet werden. Der Kraftfluss beschränkt sich dabei auf den Bereich des Falzöffnungselements 9 und des Halters 15. Somit erfordert das Öffnen der Falzverbindung 7 keine Krafteinleitung durch den Werker, der hierdurch entlastet wird.
Der Antrieb 11 umfasst vorzugsweise einen nicht dargestellten Positionssensor, mit dem stets eine Position der Schubstange 25 und/oder des Falzöffnungselements 9 erfassbar ist. Mithilfe des Positionssensors ist die Schwenkbewegung des Falzöffnungselements 9 vorzugsweise steuer- und/oder regelbar.
In dem Gehäuse 13 ist vorzugsweise eine Steuerung für den Antrieb 11 angeordnet, mit deren Hilfe dieser steuer- und/oder regelbar ist. Insbesondere ist vorzugsweise eine Frequenz der Schwenkbewegung des Falzöffnungselements 9 beziehungsweise der Hin- und Herbewegung der Schubstange 25 wähl- beziehungsweise einstellbar. Hierzu ist vorzugsweise ein für den Werker zugängliches Einstellmittel im Bereich des Gehäuses 13 vorgesehen.
Das Gehäuse 13 umfasst auch einen Pneumatikanschluss 53, mittels welchem dem Antrieb 11 ein pneumatisches Fluid, vorzugsweise Druckluft, zuführbar ist.
Außerdem ist außen an dem Gehäuse 13 ein Sicherheitsschalter 55, hier in Form eines Tasters, angeordnet. Dieser ist vorzugsweise in eine Aus-Stellung vorgespannt. Der Antrieb 11 läuft dabei nur dann, wenn der Sicherheitsschalter 55 gegen seine Vorspannung von dem Werker in eine Ein-Stellung verlagert, vorzugsweise gedrückt wird. Wir der Sicherheitsschalter 55 von dem Werker entlastet oder losgelassen, wird er vorzugsweise durch ein Federelement in seine vorgespannte Aus-Stellung verlagert, und der Antrieb 11 stoppt.
2 zeigt eine schematische Draufsicht auf das Ausführungsbeispiel der Vorrichtung 1 gemäß 1. Gleiche und funktionsgleiche Elemente sind mit gleichen Bezugszeichen versehen, sodass insofern auf die vorangegangene Beschreibung verwiesen wird. In 2 ist auch das von der Halterung 3 umfasste, zweite Halteelement 6 dargestellt. Es wird deutlich, dass die Vorrichtung 1 durch einen Werker in Richtung einer Längserstreckung der Falzverbindung 7, mithin in 2 in Richtung eines Pfeils P'' verlagert wird, um die Falzverbindung 7 nach und nach aufzubiegen. Dabei kommt stets zunächst die erste Wirkseite 59 mit dem noch geschlossenen Falzflansch 37 in Eingriff, der dort von der scharfen Spitze 43 untergriffen und leicht aufgebogen wird. Im Rahmen der Bewegung der Vorrichtung 1 entlang des Pfeils P'' wird der Falzflansch 37 dann durch die Geometrie der konkaven Ausnehmung 31 immer weiter aufgebogen, bis er schließlich auf der zweiten Wirkseite 61 vollständig von der flachen Kante 45 um im Wesentlichen 90° umgebogen und mit dem ersten Anschlag 47 in Eingriff gebracht wird. Um den Falzflansch 37 zu hintergreifen und umzubiegen, wird dabei an jeder Position der Vorrichtung 1 entlang des Pfeils P'' das Falzöffnungselement 9 mindestens einmal durch den Antrieb 11 um die Achse A₁ verschwenkt.
In 2 ist erkennbar, dass die erste Achse A₁ dabei parallel zu der Längserstreckung der Falzverbindung 7 orientiert ist.
Die Vorrichtung 1 wird kontinuierlich entlang der Längserstreckung der Falzverbindung 7 verlagert. Es ist auch möglich, dass sie diskret an verschiedenen Positionen entlang des Pfeils P'' positioniert wird.
Vorzugsweise wird die Frequenz der periodischen Schwenkbewegung des Falzöffnungselements 9 auf die Vorschubbewegung der Vorrichtung, insbesondere auf die Geschwindigkeit des Vorschubs entlang des Pfeils P'' abgestimmt.
Insgesamt zeigt sich, dass es mithilfe der Vorrichtung und des Verfahrens möglich ist, auf einfache, kostengünstige und schnelle Weise ohne großen personellen Aufwand und ohne Verletzungsgefahr eine Falzverbindung 7 sicher, gleichmäßig und in reproduzierbarer Weise zu öffnen, um insbesondere stichprobenartig eine Klebung der Falzverbindung 7 prüfen zu können. Besonders bevorzugt finden die Vorrichtung und das Verfahren im automobilen Bereich Anwendung, um dort die Verklebung von Falzverbindungen zu überprüfen. Insbesondere im Kraftfahrzeug-Rohbau beziehungsweise Karosseriebau finden beispielsweise bei Türen, Heckklappen, Motorhauben und ähnlichen Teilen Falzverbindungen Anwendung, die mithilfe der Vorrichtung und des Verfahrens überprüft werden können.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

DE 102008024370 A1 [0003]

Claims

Vorrichtung (1) zum Entfalzen einer Falzverbindung (7), mit einer Halterung (3) zur Positionierung der Vorrichtung (1) relativ zu einer Falzverbindung (7), und mit einem Falzöffnungselement (9), dadurch gekennzeichnet, dass das Falzöffnungselement (9) an der Vorrichtung (1) um eine erste Achse (A₁) schwenkbar gelagert ist, und dass die Vorrichtung (1) einen Antrieb (11) umfasst, mit dem das Falzöffnungselement (9) derart wirkverbunden ist, dass eine Schwenkbewegung des Falzöffnungselements (9) um die erste Achse (A₁) mittels des Antriebs (11) bewirkbar ist.
Vorrichtung (1) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Vorrichtung (1) ein Gehäuse (13) aufweist, an dem die Halterung (3) und das Falzöffnungselement (9) vorgesehen sind, wobei der Antrieb (11) zumindest bereichsweise in dem Gehäuse (13) angeordnet ist, und wobei die Halterung (3) vorzugsweise mindestens ein Haltelement (5, 6) zum manuellen Angreifen umfasst.
Vorrichtung (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Falzöffnungselement (9) – in einer Richtung, die senkrecht auf der ersten Achse (A₁) steht – länglich, vorzugsweise leistenartig ausgebildet ist, wobei es an einem im Betrieb der Vorrichtung (1) mit einer Falzverbindung (7) in Eingriff kommenden Wirkende (21) eine scharfe Kante (29) aufweist.
Vorrichtung (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Wirkende (21) eine konkave Ausnehmung (31) umfasst, deren Geometrie vorzugsweise auf die Geometrie eines Übergangsbereichs einer Falzverbindung (7) von einem bereits aufgebogenen Bereich zu einem noch geschlossenen Bereich abgestimmt ist, wobei die konkave Ausnehmung (31) auf einer zuerst mit der zu bearbeitenden Falzverbindung (7) in Eingriff kommenden, ersten Wirkseite (59) eine scharfe Spitze (43), und bevorzugt auf einer – entlang der ersten Achse (A₁) gesehen – gegenüberliegenden, zweiten Wirkseite (61) eine flache Kante (45) aufweist.
Vorrichtung (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Antrieb (11) als repetierbarer Linearantrieb ausgebildet ist, der vorzugsweise eine senkrecht zu der ersten Achse (A₁) bewegliche Schubstange (25) aufweist, die mit einem – in Richtung der Längserstreckung des Falzöffnungselements (9) gesehen – dem Wirkende (21) gegenüberliegend angeordneten Betätigungsende (23) des Falzöffnungselements (9) um eine zweite, zu der ersten Achse (A₁) parallele Achse (A₂) schwenkbar verbunden ist, wobei der Antrieb (11) vorzugsweise als elektrischer, pneumatischer oder hydraulischer Antrieb ausgebildet ist.
Vorrichtung (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass ein – in Richtung der Längserstreckung des Falzöffnungselements (9) gemessener – Abstand der ersten Achse (A₁) von dem Wirkende (21) kleiner ist als ein Abstand von der zweiten Achse (A₂) zu der ersten Achse (A₁).
Vorrichtung (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass an dem Gehäuse (13) ein Halter (15) angeordnet ist, an dem das Falzöffnungselement (9) schwenkbar angelenkt ist, wobei der Halter (15) einen ersten Anschlag (47) für einen aufgebogenen Falzflansch (37) und einen zweiten, vorzugsweise gekrümmten Anschlag (51) zur Abstützung der Vorrichtung an einem Falzbogen (41) der Falzverbindung (7) aufweist.
Verfahren zum Entfalzen einer Falzverbindung (7) mit einer Vorrichtung (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 7, wobei die Vorrichtung (1) derart relativ zu einer Falzverbindung (7) angeordnet wird, dass die erste Achse (A₁) parallel zu einer Längserstreckung der Falzverbindung (7) orientiert ist, wobei das Falzöffnungselement (9) durch den Antrieb (11) periodisch um einen vorherbestimmten Winkel geschwenkt wird, wobei ein Falzflansch (37) durch das in Richtung auf einen Falzbogen (41) der Falzverbindung (7) einschwenkende Falzöffnungselement (9) bereichsweise aufgebogen wird.
Verfahren nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Vorrichtung (1) kontinuierlich oder diskret entlang der Längserstreckung der Falzverbindung (7) verlagert wird.
Verfahren nach einem der Ansprüche 8 und 9, dadurch gekennzeichnet, dass eine Frequenz der periodischen Schwenkbewegung des Falzöffnungselements (9) auf die Vorschubbewegung der Vorrichtung (1) abgestimmt wird.