DE102013011536A1

DE102013011536A1 - Positioniervorrichtung und Verfahren zum Aufkleben eines Objekts auf einer Oberfläche

Info

Publication number: DE102013011536A1
Application number: DE102013011536.1A
Authority: DE
Inventors: Gabriel Procopiescu
Original assignee: SFS Intec Holding AG
Current assignee: SFS Group International AG
Priority date: 2013-07-10
Filing date: 2013-07-10
Publication date: 2015-01-15
Also published as: EP3019755A1; WO2015004004A1; US20190084246A1; US20160159003A1

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Positioniervorrichtung (10) zum Positionieren eines auf eine Zieloberfläche (19) aufzuklebenden Objekts (12). Die Positioniervorrichtung weist Befestigungsmittel (26, 28) zur temporären oder permanenten Befestigung der Positioniervorrichtung an der Zieloberfläche (19) und eine Innenoberfläche (32) auf. Die Innenoberfläche bildet eine Führung für das Objekt. Die Führung definiert eine Vormontageposition und eine Endmontageposition des Objekts. Das Objekt ist relativ zu der Innenoberfläche verschiebbar und dadurch von der Vormontageposition in die Endmontageposition überführbar. Die Innenoberfläche (32) ist dazu ausgelegt, zur Führung des Objekts (12) zumindest teilweise in unmittelbaren formschlüssigen Kontakt mit dem Objekt (12) zu treten. Die Erfindung betrifft ferner eine Anordnung mit einer derartige Positioniervorrichtung (10) und einem zu verklebenden Objekt (12). Die Erfindung betrifft des Weiteren ein Verfahren zum Aufkleben eines Objekts (12) auf einer Zieloberfläche (19).

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Positioniervorrichtung zum Positionieren eines an eine Oberfläche anzuklebenden Objekts. Die Erfindung betrifft außerdem eine Anordnung mit einer derartigen Positioniervorrichtung und einem zu verklebenden Objekt. Die Erfindung betrifft ferner ein Verfahren zum Aufkleben eines Objekts auf einer Oberfläche.
Es ist bekannt, ein auf einer Oberfläche zu verklebendes Objekt, zum Beispiel ein Trage- oder Stützelement oder ein sonstiges strukturelles Bauelement, während des Aushärtens des Klebstoffs mit Hilfe einer Positioniervorrichtung an der Oberfläche (nachfolgend auch als Zieloberfläche bezeichnet) zu fixieren. Hierzu wird zunächst die Positioniervorrichtung an der Oberfläche befestigt, zum Beispiel aufgeklebt, wobei hierfür im allgemeinen eine Befestigung genügt, die weniger belastbar und weniger dauerhaft ist als die angestrebte Befestigung des Objekts an der Zieloberfläche. Anschließend oder bereits vorher wird das zu verklebende Objekt mechanisch mit der Positioniervorrichtung gekoppelt, zum Beispiel in die Positioniervorrichtung eingesetzt oder eingespannt. Auf eine Klebefläche des Objekts oder eine Klebefläche der Zieloberfläche wird Klebstoff aufgetragen und die Positioniervorrichtung wird betätigt, um das Objekt relativ zu der Zieloberfläche derart zu positionieren, dass der Klebstoff das Objekt an die Zieloberfläche bindet. Diese Position des Objekts wird nachfolgend auch als die Endmontageposition bezeichnet. Eine von dem Objekt zuvor eingenommene andere Position, in der das Objekt von der Zieloberfläche beabstandet ist, so dass keine Klebebindung zwischen dem Objekt und der Zieloberfläche entstehen kann, wird auch als eine Vormontageposition bezeichnet. Sowohl die Vormontageposition als auch die Endmontageposition sind relativ zu der Positioniervorrichtung definiert. Wenn die Positioniervorrichtung auf der Zieloberfläche positioniert ist, lassen sich die beiden Positionen außerdem relativ zu der Zieloberfläche definieren. Es kann vorteilhaft sein, den Klebstoff auf das Objekt oder auf die Zieloberfläche aufzutragen, wenn sich das Objekt in der Vormontageposition befindet, am besten bevor die Positioniervorrichtung auf der Zieloberfläche befestigt wird.
Aus der US-Patentschrift US 7,294,385 B1 ist eine Vorrichtung zum Befestigen eines Objekts an einem Substrat bekannt. Die Vorrichtung weist ein äußeres Stützelement auf, das auf dem Substrat vorübergehend festgeklebt wird. Die Vorrichtung weist ferner eine innere Halterung auf, in die das zu verklebende Element eingesetzt wird. Die innere Halterung ist relativ zu dem äußeren Stützelement beweglich. Eine Innenfläche des äußeren Stützelementes und eine Außenfläche der inneren Halterung sind aufeinander abgestimmt und dienen als Führung der inneren Halterung und damit des zu verklebenden Elements. Die Führung definiert eine Vormontageposition und eine Endmontageposition der inneren Halterung.
Es ist Aufgabe der Erfindung, eine Positioniervorrichtung anzugeben, die einfach aufgebaut ist und einen geringen Materialaufwand mit sich bringt. Es ist ferner Aufgabe der Erfindung, ein Verfahren zum Verkleben eines Objekts auf einer Zieloberfläche anzugeben, das mit einer einfach aufgebauten und geringe Materialkosten verursachenden Positioniervorrichtung auskommt. Diese Aufgaben werden durch die Merkmale der unabhängigen Ansprüche gelöst.
Die Positioniervorrichtung weist Befestigungsmittel zur temporären oder permanenten Befestigung der Positioniervorrichtung an der Zieloberfläche sowie eine Innenoberfläche auf, die eine Führung für das Objekt bildet. Das Objekt kann zum Beispiel ein Halter sein, der in einem Innenraum eines Flugzeuges verklebt werden soll, zum Beispiel an einer Tragestruktur des Flugzeugs. Derartige Halter können zum Beispiel verwendet werden, um elektrische Kabel oder Kabelschellen im Flugzeug zu befestigen. Die Führung definiert eine Vormontageposition und eine Endmontageposition des Objekts. Das Objekt ist relativ zu der Innenoberfläche verschiebbar und dadurch von der Vormontageposition in die Endmontageposition überführbar.
Die Innenoberfläche ist dazu ausgelegt, zur Führung des Objekts zumindest teilweise in unmittelbaren formschlüssigen Kontakt mit dem Objekt zu treten. Zumindest Teile der Innenoberfläche stehen somit zumindest zeitweise in direktem Berührungskontakt mit dem Objekt und definieren dessen Vormontageposition und dessen Endmontageposition. Auf eine bewegliche Halterung für das Objekt kann daher verzichtet werden.
Gemäß einer vorteilhaften Ausführungsform ist die Form der Innenoberfläche zur Führung des Objekts auf die Außenform des Objekts abgestimmt. Beispielsweise kann die Innenoberfläche der Positioniervorrichtung Vorsprünge oder Vertiefungen aufweisen, die jeweils mit dazu komplementären Elementen der Außenform des Objekts zumindest zeitweise, zum Beispiel nur in der Vormontageposition oder nur in der Endmontageposition, in Eingriff treten. Alternativ oder zusätzlich kann die Innenoberfläche aber auch einen universellen Charakter haben und sich für eine Vielzahl unterschiedlicher Objekte eignen. Beispielsweise kann die Innenoberfläche nachgiebig sein, um sich an die Außenform unterschiedlicher Objekte bis zu einem gewissen Grade anzupassen.
Da das Erfordernis einer beweglichen Halterung entfällt, kann die Positioniervorrichtung einteilig sein, das heißt, ohne gegeneinander verschiebbare oder verschwenkbare Teile auskommen. Sie lässt sich dann besonders einfach herstellen, zum Beispiel als ein einteiliges Formteil aus einem geeigneten Kunststoff.
Gemäß einer Ausführungsform ist die Positioniervorrichtung zumindest teilweise elastisch, um eine Überführung des Objekts von der Vormontageposition in die Endmontageposition durch Ausübung einer Kraft auf das Objekt zu erlauben. Die Innenoberfläche kann beispielsweise in dem nicht oder nur leicht deformierten Zustand der Positioniervorrichtung eine Vorwärtssperre bilden, die eine Bewegung des Objekts von der Vormontageposition in die Endmontageposition verhindert. Durch Ausüben einer geeigneten Kraft lässt sich die Positioniervorrichtung derart elastisch deformieren, dass das Objekt die Vorwärtssperre überwindet und in die Endmontageposition übergeht. Es kann ferner eine Rückwärtssperre vorgesehen sein, die eine Rückkehr des Objekts in die Vormontageposition verhindert. Beim Übergang aus der Vormontageposition in die Endmontageposition können auch plastische Verformungen an der Positioniervorrichtung und/oder dem Objekt auftreten. Je nach Ausgestaltung der Positioniervorrichtung und/oder des Objekts können plastische Verformungen beabsichtigt sein, zum Beispiel, um zu einer Arretierung des Objekts in einer gewünschten Position beizutragen. Jedenfalls ist sicherzustellen, dass die Endmontageposition nicht ohne weiteres verlassen werden kann.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform weist die Positioniervorrichtung wenigstens ein bewegliches Element auf, welches eine Aufweitung der Inneroberfläche und eine Überführung des Objekts von der Vormontageposition in die Endmontageposition durch Ausübung einer Kraft auf das Objekt erlaubt. Ein derartiges bewegliches Element kann besonders vorteilhaft sein, wenn die Positioniervorrichtung nicht ausreichend elastisch ist, um eine Überführung des Objekts von der Vormontageposition in die Endmontageposition durch elastische Deformation der Positioniervorrichtung zu erlauben.
Es kann vorgesehen sein, dass die Innenoberfläche mindestens einen ersten Vorsprung aufweist, der dazu ausgelegt ist, zumindest teilweise in unmittelbaren formschlüssigen Kontakt mit dem Objekt zu treten, um zu bewirken oder dazu beizutragen, das Objekt in der Vormontageposition zu arretieren. Der Vorsprung kann insbesondere dazu beitragen, eine Rückwärtsbewegung des Objekts, also eine das Objekt von der Endmontageposition entfernende Bewegung, zu verhindern. Es können mehrere, zum Beispiel zwei, drei, vier oder mehr derartige Vorsprünge vorgesehen sein, die gemeinsam die gewünschte Arretierwirkung entfalten.
Außerdem kann vorgesehen sein, dass die Innenoberfläche mindestens einen zweiten Vorsprung aufweist, der dazu ausgelegt ist, zumindest teilweise in unmittelbaren formschlüssigen Kontakt mit dem Objekt zu treten, um zu bewirken oder dazu beizutragen, das Objekt in der Endmontageposition zu arretieren. Der eine oder die mehreren, zum Beispiel zwei, drei, vier oder mehr zweit Vorsprünge tragen insbesondere dazu bei oder bewirken, dass eine Rückwärtsbewegung des Objekts aus der Endmontageposition weg verhindert wird. Gemäß einer besonders vorteilhaften Ausführungsform wirken sie außerdem als Vorwärtssperre, wenn sich das Objekt in der Vormontageposition befindet.
Der erste Vorsprung oder der zweite Vorsprung oder beide können zum Beispiel als Schnapphaken ausgebildet sein. Ein Schnapphaken ist ein Bauteil oder in diesem Fall ein Oberflächenmerkmal, welches es einem zu dem Schnapphaken komplementären Element erlaubt, an dem Schnapphaken entlangzugleiten, und welches eine Umkehrbewegung verhindert, sobald ein „Einschnapppunkt” oder „point of no return” überrschritten ist. Ein Schnapphaken kann zum Beispiel als asymmetrische Nase ausgestaltet sein.
Der zweite Vorsprung kann eine relativ zur Zieloberfläche schräge Haltefläche aufweisen, die das Objekt in der Endmontageposition in Richtung der Zieloberfläche drängt. Hierdurch kann eine geeignete Andrückkraft erzeugt werden, die das Objekt und die Zieloberfläche gegeneinander drückt und damit das Entstehen einer Klebebindung zwischen Objekt und Substrat begünstigt.
Gemäß einer Ausführungsform sind der erste und/oder der zweite Vorsprung auf einem beweglichen Element der Positioniervorrichtung angeordnet. Das Element kann insbesondere ein verschwenkbares Element sein. Durch Bewegen, zum Beispiel Verschwenken, des beweglichen Elements lässt sich die Vorwärtssperrwirkung des ersten beziehungsweise zweiten Vorsprungs überwinden, um das Objekt in die Vormontageposition und weiter in die Endmontageposition zu überführen.
Es kann vorgesehen sein, dass das Objekt eine an der Zieloberfläche verklebbare Platte aufweist.
Zumindest auf einem Teil der verklebbaren Platte kann ein Klebstoff aufgebracht sein, über den sich die Platte an die Zieloberfläche binden lässt.
Das Objekt kann insbesondere ein Halter sein, der Mittel zur Befestigung von Komponenten in einem Flugzeug aufweist, zum Beispiel zur Befestigung von Innenverkleidungselementen.
Die Zieloberfläche kann insbesondere eine Oberfläche einer Struktur in einem Flugzeug sein.
Das erfindungsgemäße Verfahren zum Aufkleben eines Objekts auf eine Zieloberfläche wird unter Verwendung einer Positioniervorrichtung durchgeführt, die eine Innenoberfläche aufweist, die eine Führung für das Objekt bildet, wobei die Führung eine Vormontageposition und eine Endmontageposition des Objekts definiert. Das Verfahren weist mindestens die folgenden Schritte auf: Aufbringen von Klebstoff auf einem Klebebereich der Zieloberfläche oder auf einem Klebebereich des Objekts während sich das Objekt in der Endmontageposition befindet; Befestigen der Positioniervorrichtung an der Zieloberfläche; Überführen des Objekts von der Vormontageposition in die Endmontageposition durch Verschieben des Objekts relativ zu der Innenoberfläche, wobei die Innenoberfläche zumindest teilweise in unmittelbaren formschlüssigen Kontakt zu dem Objekt tritt; und Aushärten des Klebstoffs. Das Objekt wird somit unmittelbar entlang der Innenoberfläche der an der Zieloberfläche befestigten Positioniervorrichtung bewegt. Eine gegenüber der Innenoberfläche bewegliche Haltevorrichtung zum Halten des Objekts ist nicht erforderlich. Die angeführten Verfahrensschritte müssen nicht notwendigerweise in der angegebenen Reihenfolge durchgeführt werden. Insbesondere kann das Aufbringen von Klebstoff zu irgendeinem Zeitpunkt vor dem Überführen in die Endmontageposition erfolgen.
Es kann vorgesehen sein, dass die Positioniervorrichtung nach dem Aushärten des Klebstoffs entfernt wird. Alternativ hierzu kann es aber auch vorteilhaft sein, die Positioniervorrichtung auf der Zieloberfläche zu belassen. Zum einen entfällt der Aufwand des Entfernens, zum anderen kann die Positioniervorrichtung je nach Ausgestaltung eine gewisse mechanische Schutzwirkung für die Klebstelle entfalten, zum Beispiel als eine Art Schild.
Die Erfindung wird nachfolgend anhand von Ausführungsbeispielen und unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen näher erläutert. Dabei bezeichnen gleiche Bezugszeichen gleiche oder ähnliche Komponenten.
Es zeigen:
1 einen Querschnitt durch eine Positioniervorrichtung;
2 einen Detailausschnitt aus 1;
3 eine Draufsicht auf die Positioniervorrichtung;
4 einen Querschnitt durch die Positioniervorrichtung;
5 einen Detailausschnitt aus 4;
6 eine Draufsicht auf die Positioniervorrichtung;
7 eine Schrägansicht der Positioniervorrichtung;
8 eine Schrägansicht der Positioniervorrichtung mit einem zu positionierendem Objekt;
9 einen Querschnitt durch einen Teil einer Positioniervorrichtung gemäß einem weiteren Beispiel in der Vormontageposition;
10 einen Querschnitt durch einen Teil der Positioniervorrichtung aus 9 in der Endmontageposition;
11 eine Schrägansicht eines Teils der Positioniervorrichtung aus 9 und 10;
12 einen Querschnitt durch einen Teil einer Positioniervorrichtung gemäß einem weiteren Beispiel in der Vormontageposition;
13 einen Querschnitt durch einen Teil der Positioniervorrichtung aus 12 in der Endmontageposition;
14 eine Schrägansicht eines Teils eines zu positionierenden Objekts;
15 eine Schrägansicht eines Teils der Positioniervorrichtung aus 12 und 13;
16 einen Querschnitt durch einen Teil der Positioniervorrichtung gemäß einem weiteren Beispiel in der Vormontageposition;
17 einen Querschnitt durch einen Teil der Positioniervorrichtung aus 16 in der Endmontageposition;
18 eine partielle Schrägansicht der Positioniervorrichtung aus 16 und 17;
19 einen Querschnitt durch einen Teil der Positioniervorrichtung gemäß einem weiteren Beispiel in der Vormontageposition;
20 einen Querschnitt durch einen Teil der Positioniervorrichtung aus 19 in der Endmontageposition;
21 eine partielle Schrägansicht der Positioniervorrichtung aus 19 und 20;
22 eine partielle Schrägansicht des Objektes, das mit der Positioniervorrichtung aus den 19 bis 22 positioniert wird;
23 eine partielle Schnittansicht einer Positioniervorrichtung mit einem Objekt;
24 eine partielle Schnittansicht eines Beispiels einer Positioniervorrichtung mit einem Objekt;
25 eine partielle Schnittansicht eines Beispiels einer Positioniervorrichtung mit einem Objekt;
26 eine partielle Schrägansicht eines Beispiels eines zu verklebenden Objekts.
Die 1 bis 6 zeigen ein Beispiel einer ersten Ausführungsform einer Positioniervorrichtung 10 und einer Anordnung mit einem auf eine Zieloberfläche 19 aufzuklebenden Objekt 12 in verschiedenen Ansichten und Montagepositionen. Das Objekt 12 kann zum Beispiel ein in einem Flugzeug zu verklebender Halter sein. Die Zieloberfläche 19 ist in dem gezeigten Beispiel eine Oberfläche eines Trägers oder Substrats 18. Das Substrat 18 kann zum Beispiel eine Deckwand oder eine Seitenwand eines Flugzeugs sein. In dem gezeigten Beispiel ist die Zieloberfläche 19 eben, doch ist die hier beschriebene Erfindung auch für nicht ebene Zieloberflächen (nicht dargestellt) anwendbar.
Das Objekt 12 weist zum Beispiel einen Sockel 14 und eine Grundplatte 16 auf. Das Objekt 12 weist eine Oberfläche 24 auf, die mit der Oberfläche 19 des Substrats 18 verklebt werden soll. In dem hier gezeigten Beispiel gelingt dies durch Auftragen einer Klebeschicht 20, die zum Beispiel durch flüssigen und nach dem Auftragen aushärtenden Klebstoff gebildet wird. Die Klebeschicht 20 kann vor dem Anbringen des Objekts 12 auf der Zieloberfläche aufgetragen werden. Alternativ oder zusätzlich kann eine Klebeschicht vor dem Anbringen des Objekts 12 auf der Oberfläche 24 der Objekts 12 aufgetragen werden (nicht dargestellt). In dem gezeigten Beispiel ist die Oberfläche 24 die Unterseite der Platte 16.
Die Positioniervorrichtung 10 weist Befestigungsmittel 26, 28 auf, die es erlauben, die Positioniervorrichtung 12 zeitweilig oder dauerhaft an der Zieloberfläche 19 zu befestigen. In dem gezeigten Beispiel werden die Befestigungsmittel durch zwei Platten 28 der Positioniervorrichtung 10 gebildet, zum Beispiel durch Seitenplatten, die über Klebestreifen 26 an der Zieloberfläche 19 befestigt werden. Die Klebestreifen 26 sind vorzugsweise an der Positioniervorrichtung 10 (in dem gezeigten Beispiel an den Seitenplatten 28) in einem Lieferzustand der Positioniervorrichtung 10 angebracht. Alternativ können die Klebestreifen 26 aber auch vor dem Aufsetzen der Positioniervorrichtung 10 auf die Zieloberfläche 19 aufgetragen werden. In diesem Fall lassen sich die Klebestreifen 26 auch zur Markierung der für die Positioniervorrichtung vorgesehenen Position auf der Zieloberfläche 19 verwenden. In einem weiteren Bespiel weisen die Befestigungsmittel eine Magneteinrichtung auf. Die Magneteinrichtung kann durch Permanent- oder Elektromagnete gebildet werden. Die Verwendung von Elektromagneten erlaubt ein einfaches Lösen der Positioniervorrichtung 12 von dem Substrat 18 durch Ausschalten der Elektromagnete. Voraussetzung für die Anwendbarkeit von Magneten ist allerdings, dass das Substrat 18 zumindest stellenweise ferromagnetisch ist oder mit einem ferromagnetischen Material fest verbunden ist. In vielen Fällen von praktischem Interesse ist das Substrat 18 nicht ferromagnetisch.
Die Positioniervorrichtung 12 weist eine Innenoberfläche 32 auf, die einen Führungsweg für das Objekt 12 definiert. In dem gezeigten Beispiel ist die Innenoberfläche 32 die Innenoberfläche einer Wand 30, die zum Beispiel als ein das Objekt 12 zumindest teilweise umschließender Rahmen 31 ausgeführt sein kann. Die Innenoberfläche ist nicht notwendigerweise zusammenhängend, sondern kann aus voneinander getrennten Teilflächen zusammengesetzt sein. Der durch die Innenoberfläche definierte Führungsweg für das Objekt 12 weist eine Vormontageposition (siehe 1 bis 3) und eine Endmontageposition (siehe 4 bis 6) auf. Das Objekt 12 ist relativ zu der Innenoberfläche 32 auf dem Führungsweg verschiebbar und dadurch von der Vormontageposition in die Endmontageposition überführbar. Der hier beschriebene Führungsweg ist keine physische Komponente, sondern eine Folge erlaubter Positionen (Stellungen) des Objektes 12 relativ zu der Innenoberfläche 32.
Die Führung des Objektes gelingt dadurch, dass die Innenoberfläche zumindest teilweise in unmittelbaren formschlüssigen Kontakt zu dem Objekt 12 tritt. Die Innenoberfläche 32 schränkt somit die Beweglichkeit des Objekts 12 ein und erlaubt eine Bewegung des Objekts 12 lediglich entlang des Führungsweges. In den gezeigten Beispielen weist der Führungsweg lediglich zwei stabile Positionen des Objektes 12 auf, nämlich die Vormontageposition (siehe zum Beispiel 1 bis 3) und die Endmontageposition (siehe zum Beispiel 4 bis 10). Die Ausgestaltung der Innenoberfläche 32 zur unmittelbaren Führung des Objekts 12 weist den Vorteil auf, dass auf einen relativ zu der Innenoberfläche 32 beweglichen Halter zur Halterung des Objekts 12 verzichtet werden kann. Bei der hier beschriebenen Lösung steht das Objekt 12 in unmittelbarer mechanischer Wechselwirkung mit der bezüglich des Substrates 18 fest anzubringenden Positioniervorrichtung 10, ohne dass es zur Überführung des Objektes 12 von der Vormontageposition in die Endmontageposition einer beweglichen Komponente der Positioniervorrichtung 10 bedarf.
Die Innenoberfläche 32 weist in dem gezeigten Beispiel mindestens zwei erste Vorsprünge 34 und mindestens zwei zweite Vorsprünge 36 auf. Die Vorsprünge 34 und 36 definieren die Vormontageposition und die Endmontageposition des Objektes 12.
Wenn sich das Objekt 12 in seiner Vormontageposition befindet (siehe 1 bis 3), wirken die ersten Vorsprünge 34 gemeinsam als Rückwärtssperre, widersetzen sich also einer hypothetischen Bewegung des Objektes 12 von der Zieloberfläche 19 weg (in 1 und 2 nach oben). Die zweiten Vorsprünge 36 hingegen wirken als Vorwärtssperre, widersetzen sich also einer hypothetischen Bewegung des Objektes 12 in Richtung der Zieloberfläche 19. In dem gezeigten Beispiel erstreckt sich in dieser Situation die Platte 16 des Objektes 12 in einen zwischen jeweils einem ersten Vorsprung 34 und einem benachbarten zweiten Vorsprung 36 gebildeten Zwischenraum 38. Die Platte 16 und mit ihr das gesamte Objekt 12 wird auf diese Weise arretiert.
Wenn sich das Objekt 12 in seiner Endmontageposition befindet (siehe 4 bis 6), interagieren die ersten Vorsprünge 34 nicht mehr mit dem Objekt 12. Die zweiten Vorsprünge 38 hingegen wirken nun als Rückwärtssperre, widersetzen sich also einer hypothetischen Bewegung des Objektes 12 weg von der Zieloberfläche 19 (in 4 und 5 nach oben). In dieser Situation erstreckt sich die Platte 16 des Objektes 12 zwischen die zweiten Vorsprüngen 36 und der Zieloberfläche 19 des Substrates 18 und wird auf diese Weise arretiert.
Durch Erzeugen einer Vorwärtskraft zwischen der Positioniervorrichtung 10 und dem Objekt 12 lässt sich das Objekt 12 von der Vormontageposition (siehe 1 bis 3) in die Endmontageposition (siehe 4 bis 6) überführen. Dies gelingt in dem gezeigten Beispiel durch Ausnutzung der Elastizität der Wand 30. Bei der Vorwärtsbewegung des Objektes 12 (in 1, 2, 4 und 6 nach unten) wird die Wand 30 leicht nach außen gedehnt oder gebogen, so dass die zweiten Vorsprünge 36 ihre Vorwärts-Sperrwirkung verlieren. Die Platte 16 rastet anschließend in die zwischen den zweiten Vorsprüngen 36 und der Zieloberfläche 19 gebildeten Zwischenräume ein und wird dadurch arretiert.
Die zweiten Vorsprünge 36 weisen jeweils eine schräg auf die Zieloberfläche 19 gerichtete Haltefläche 37 auf. Die schräge Ausrichtung hat zur Folge, dass die Platte 16 in der Endmontageposition (siehe 4 bis 6) von den zweiten Vorsprüngen aufgrund einer Elastizität der Vorrichtung 10 gegen die Zieloberfläche 19 gedrückt wird. Alternativ ist aber auch eine Ausgestaltung der zweiten Vorsprünge 36 denkbar, bei der sich die Haltefläche parallel zu der Zieloberfläche erstrecken und keine signifikante Andrückkraft resultiert. Es sei bemerkt, dass je nach Art des verwendeten Klebstoffes ein Andrücken der zu verklebenden Flächen aneinander erforderlich oder entbehrlich sein kann.
Die 7 und 8 zeigen ein Beispiel einer Ausführungsform, bei der die ersten Vorsprünge 34 und die zweiten Vorsprünge 36 jeweils als Spannhaken ausgebildet sind. Zwei erste als Spannhaken ausgebildete Vorsprünge 34 (erste Spannhaken 34) sind auf einer ersten Höhe der Innenwand 32 einander gegenüberliegend angeordnet. Vier zweite als Spannhaken ausgebildete zweite Vorsprünge 36 (zweite Spannhaken 34) sind auf einer zweiten Höhe der Innenwand 32 angeordnet. Der Begriff „Höhe” bezeichnet hier den Abstand von der Zieloberfläche 19 (in den 7 und 8 nicht dargestellt). Jede einzelne Spannhaken 34 beziehungsweise 36 kann zum Beispiel als eine sich im Wesentlichen parallel in Vorwärtsrichtung (das heißt, in Richtung der Zieloberfläche) von einem jeweiligen Fußpunkt der Wand 30 aus erstreckende längliche elastische Lasche mit einem verdickten Kopfende ausgebildet sein. Diese Ausgestaltung erlaubt die Erreichung einer ausreichenden Nachgiebigkeit der Spannhaken auch bei Verwendung eines verhältnismäßig starren Materials.
Die 9 bis 11 veranschaulichen ein Beispiel einer weiteren Ausführungsform einer Positioniervorrichtung 10. Die Wand 30 weist ein bewegliches Element 40 auf, auf dem mindestens ein erster Vorsprung 34 und ein zweiter Vorsprung 36 ausgebildet sind. In diesem Beispiel ist das bewegliche Element 40 um eine zur Zieloberfläche 19 parallele Schwenkachse 42 innerhalb eines beschränkten Winkelbereiches verschwenkbar. Der maximale Schwenkwinkel kann beispielsweise zwischen 1 Grad und 2 Grad, oder zwischen 2 Grad und 5 Grad, oder zwischen 5 Grad und 10 Grad betragen. Alternativ kann das bewegliche Element 40 einstückig mit dem Rest der Wand 30 ausgebildet sein; in diesem Fall ist die Schwenkachse 42 durch eine nachgiebiges Verbindungsstück (nicht dargestellt) ersetzt, welches das bewegliche Element stoffschlüssig mit dem Rest der Wand 30 verbindet.
Sofern sich das Objekt noch nicht in seiner Endmontageposition befindet, wird durch Erzeugen einer Vorwärtskraft zwischen dem Objekt 12 und der Vorrichtung 10 das bewegliche Objekt 12 (in dem vorliegenden Beispiel vermöge der Platte 16) in eine Entriegelungsstellung (in 9 und 10 durch den Strichpunkt-Umriss angedeutet) verschwenkt, In der Entriegelungsstellung widersetzen sich die Vorsprünge 34 beziehungsweise 36 nicht einer Vorwärtsbewegung des Objekts 12, so dass sich das Objekt 12 zunächst in die Vormontageposition (siehe 9) und später in die Endmontageposition (siehe 10) überführen lässt. Bei diese Vorwärtsbewegung gleitet es an den geeignet abgeschränkten Gleitflächen der Vorsprünge 34 beziehungsweise 36. In dem dargestellten Beispiel lässt sich das bewegliche Element 40 außerdem durch Betätigung von außen, nämlich durch Drücken auf einen Hebelbereich 44 entriegeln, zum Beispiel manuell.
Bei dem in den 14 bis 15 dargestellten Beispiel einer weiteren Ausführungsform sind die Vorsprünge 34 und 36 der Innenwand 32 nicht mehr als solche realisiert. Die Innenwand 32 weist eine erste Vertiefung 52 und eine zweite Vertiefung 54 auf. Die Vertiefungen 52 und 54 können zum Beispiel jeweils als eine sich parallel zur Zieloberfläche 19 erstreckende Nut ausgeführt sein. In der Vormontageposition (siehe 12) erstreckt sich ein Arretierelement 46 des Objektes 12 in die erste Vertiefung 52 und arretiert dadurch das Objekt 12 bezüglich der Vorrichtung 10 und damit bezüglich der Zieloberfläche 19. In der Endmontageposition (siehe 13) erstreckt sich das Arretierelement 46 des Objektes 12 in die zweite Vertiefung 54 und arretiert dadurch das Objekt 12 bezüglich der Vorrichtung 10 und damit bezüglich der Zieloberfläche 19. Durch Ausüben eine Vorwärtskraft wird das Objekt 12 von der Vormontageposition in die Endmontageposition überführt. Das Objekt 12 weist ferner eine sich senkrecht zu der Zielfläche 19 erstreckende Schiene 48 (siehe 14) auf, die mit einer zu ihr komplementären Schiene 56 (siehe 15) in Eingriff steht und die erlaubte Bewegung des Objektes 12 auf eine lineare Bewegung entlang der Schienen 48, 56 einschränkt. Die Seitenplatte 28 der Positioniervorrichtung 10 weist in diesem Beispiel eine U-förmig von der Zielebene 19 weggeführten Abschnitt 50 (U-Abschnitt) auf. Die Wand 30 wird zumindest teilweise durch einen der beiden Schenkelflächen des U-Abschnitts 50 gebildet.
Die 16 bis 18 zeigen ein Beispiel einer Ausführungsform, bei der die ersten Vorsprünge 34 (in diesem Beispiel vier als Laschenköpfe ausgebildete erste Vorsprünge 34) und die zweiten Vorsprünge 36 (in diesem Beispiel zwei als Laschenköpfe ausgebildete zweite Vorsprünge 36) auf unterschiedlich orientierten Abschnitten der Innenoberfläche 32 angeordnet sind. Eine derartige Struktur kann besonders vorteilhaft sein im Vergleich zu einer Anordnung, bei jeweils ein zweiter Vorsprung 36 unterhalb eines ersten Vorsprungs 34 angeordnet ist, da so für einen einzelnen Vorsprung 34 oder 36 die gesamte Höhe der Innenoberfläche zur Verfügung steht.
Die 19 bis 22 zeigen ein Beispiel einer weiteren Ausführungsform. In diesem Beispiel weist die Wand 30 ein elastisches im Wesentlichen L-förmiges Element 58 auf, dessen kurzer Schenkel 60 dazu ausgelegt ist, das Objekt 12 in der Vormontageposition zu arretieren. Der Schenkel 60 weist eine gezackte oder mit zumindest einem Vorsprung oder einer Vertiefung versehene Stirnfläche auf, die dem Objekt 12 zugewandt ist und mit ihm, in diesem Beispiel über die Platte 16, in Eingriff steht, solange sich das Objekt 12 in seiner Vormontageposition befindet (siehe 19). Durch Ausüben einer Vorwärtskraft auf das Objekt 12 wird das L-förmige Element 58 nach außen, also entgegen dem Flächennormalenvektor der Innenoberfläche 32, gespreizt, um den Weg für das Objekt freizugeben. Das Objekt ist somit in seine Endmontageposition (siehe 20) überführbar. Nach Erreichen der Endmontageposition entspannt sich das L-förmige elastische Element 60 und gelangt somit wieder in seine Ausgangsposition. Dabei wirkte es als Rückwärtssperre und arretiert somit das Objekt 12 in der Endmontageposition auf dem Substrat 18. Eine Andrückkraft wird dabei nicht notwendigerweise erzeugt. Diese Ausführungsform zeichnet sich insbesondere dadurch aus, dass eine Arretierung des Objekts 12 in der Endmontageposition gelingt, ohne dass sich die hierfür verwendete Wand 30 bis an die Zieloberfläche erstreckt. Das Risiko, dass die Wand 30 mit auf der Zieloberfläche 19 aufgetragenem Klebstoff in Berührung kommt und dadurch die Führung des Objekts 12 beeinträchtigt wird, ist daher relativ gering. Eine derartige Berührung mit dem Klebstoff könnte dazu führen, dass die Wand 30 und damit deren Innenoberfläche 32 an Beweglichkeit verlieren, so dass sich das Objekt 12 unter Umständen nicht in die Endmontageposition überführen lässt.
23 zeigt eine Variante der mit Bezug auf die 1 bis 6 beschriebenen Ausführungsform. Bei dieser Variante weist das Objekt 12 auf seiner zu verklebenden Oberfläche 24 eine Kavität 62 auf, zum Beispiel eine Ausnehmung oder Aussparung. Vorteilhafterweise ist die Kavität 62 in einem Randbereich der Oberfläche 24 angeordnet. Die Kavität 62 dient der Aufnahme von Klebstoff 20, wenn sich das Objekt wie gezeigt in der Endmontageposition befindet. Beim Erreichen der Endmontageposition kann es vorkommen, dass ein Teil des Klebstoffs 20 zwischen dem Objekt 12 und der Zieloberfläche 19 nach außen gedrückt wird und dadurch auf einen nicht zu verklebenden freien Bereich der Zieloberfläche 19 gelangt. Durch das Vorsehen der Kavität 62 kann die Menge des so freigesetzten Klebstoffes reduziert werden. Damit wird auch das Risiko reduziert, dass Klebstoff unbeabsichtigt auf nicht zu verklebende Oberflächen gelangt, zum Beispiel auf Teile der Positioniervorrichtung.
Bei der Variante gemäß 24 ist die Kavität 62 an einer Unterkante des Objektes 12 ausgebildet, zum Beispiel durch Abschrägung oder Abrundung der Kante. In diesem Fall ist die Kavität 62 nach außen hin offen. 25 zeigt eine weitere Variante. Die Kavität 62 zur Aufnahme von Klebstoff 20 ist in diesem Beispiel ein Raumbereich zwischen einer Nase 64 des Objekts 12 und der Zieloberfläche 19.
Bei dem in 26 gezeigten Beispiel ist die Platte 16 des Objekts 12 an ihrem Außenumfang oder zumindest auf Teilflächen ihres Außenumfangs mit senkrecht zur Zieloberfläche 19 verlaufenden Klebstoffführungen 66 versehen. Hierdurch kann eine Kapillarwirkung auf den Klebstoff erzeugt werden. In Abhängigkeit von der Viskosität des Klebstoffs wird somit überschüssiger Klebstoff nach oben, das heißt, von der Zieloberfläche weg gelenkt.
Die Klebstoffführungen 66 können zum Beispiel als Rinnen, Rillen oder Kanäle ausgestaltet sein. Sie sollten im Vergleich zum Außenumfang der Platte 16 eng sein. Vorteilhafterweise weisen sie jeweils eine möglichst scharfe Innenkante auf.
Räumliche Angaben wie oben, unten, über, unter, rechts, links, und so weiter sind, sofern sie verwendet werden, als Angaben zu verstehen, die lediglich die relative Anordnung von Elementen zueinander beschreiben. Der Begriff „mehrere” bedeutet „mindestens zwei”.
Die in der vorstehenden Beschreibung, in den Zeichnungen sowie in den Ansprüchen offenbarten Merkmale der Erfindung können sowohl einzeln als auch in beliebiger Kombination für die Verwirklichung der Erfindung wesentlich sein.
Bezugszeichenliste

10: Positioniervorrichtung
12: Objekt
14: Sockel
16: Platte
18: Substrat
19: Zieloberfläche
20: Klebstoff
22: Oberfläche
24: Oberfläche
26: Klebestreifen
28: Platte
30: Wand
31: Rahmen
32: Innenoberfläche
34: erster Vorsprung
36: zweiter Vorsprung
37: Haltefläche
38: Zwischenraum
40: bewegliches Element
42: Schwenkachse
44: Hebelbereich
46: Arretierelement
48: Schiene
50: U-Abschnitt
52: erste Vertiefung
54: zweite Vertiefung
56: Schiene
58: L-förmiges Element
60: Schenkel
62: Kavität
64: Nase
66: Klebstoffführung

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
Zitierte Patentliteratur

US 7294385 B1 [0003]

Claims

Positioniervorrichtung (10) zum Positionieren eines auf eine Zieloberfläche (19) aufzuklebenden Objekts (12), wobei die Positioniervorrichtung aufweist: – Befestigungsmittel (26, 28) zur temporären oder permanenten Befestigung der Positioniervorrichtung an der Zieloberfläche (19); und – eine Innenoberfläche (32), die eine Führung für das Objekt bildet, wobei die Führung eine Vormontageposition und eine Endmontageposition des Objekts definiert und wobei das Objekt relativ zu der Innenoberfläche verschiebbar und dadurch von der Vormontageposition in die Endmontageposition überführbar ist; dadurch gekennzeichnet, dass die Innenoberfläche (32) dazu ausgelegt ist, zur Führung des Objekts (12) zumindest teilweise in unmittelbaren formschlüssigen Kontakt mit dem Objekt (12) zu treten.
Positioniervorrichtung (10) nach Anspruch 1, wobei die Form der Innenoberfläche (32) zur Führung des Objekts (12) auf die Außenform des Objekts (12) abgestimmt ist.
Positioniervorrichtung (10) nach Anspruch 1, wobei die Positioniervorrichtung einteilig ist.
Positioniervorrichtung (10) nach Anspruch 1, wobei die Positioniervorrichtung zumindest teilweise elastisch ist, um eine Überführung des Objekts (12) von der Vormontageposition in die Endmontageposition durch Ausübung einer Kraft auf das Objekt (12) zu erlauben.
Positioniervorrichtung (10) nach Anspruch 1, wobei die Positioniervorrichtung wenigstens ein bewegliches Element (40) aufweist, das eine Aufweitung der Inneroberfläche und eine Überführung des Objekts (12) von der Vormontageposition in die Endmontageposition durch Ausübung einer Kraft auf das Objekt (12) erlaubt.
Positioniervorrichtung (10) nach Anspruch 1, wobei die Innenoberfläche (32) mindestens einen ersten Vorsprung (34) aufweist, der dazu ausgelegt ist, zumindest teilweise in unmittelbaren formschlüssigen Kontakt mit dem Objekt (12) zu treten, um zu bewirken oder dazu beizutragen, das Objekt in der Vormontageposition zu arretieren.
Positioniervorrichtung (10) nach Anspruch 5, wobei die Innenoberfläche (32) mindestens einen zweiten Vorsprung (36) aufweist, der dazu ausgelegt ist, zumindest teilweise in unmittelbaren formschlüssigen Kontakt mit dem Objekt (12) zu treten, um zu bewirken oder dazu beizutragen, das Objekt in der Endmontageposition zu arretieren.
Positioniervorrichtung (10) nach Anspruch 7, wobei der erste Vorsprung (34) oder der zweite Vorsprung (36) oder beide als Schnapphaken ausgebildet sind.
Positioniervorrichtung (10) nach Anspruch 7 oder 8, wobei der zweite Vorsprung (36) eine relativ zur Zieloberfläche schräge Haltefläche aufweist, die in der Endmontageposition des Objekts (12) das Objekt (12) in Richtung der Zieloberfläche (19) drängt.
Positioniervorrichtung (10) nach Anspruch 7, 8 oder 9, wobei erste und/oder der zweite Vorsprung (36, 38) auf einem beweglichen Element (40) der Positioniervorrichtung angeordnet sind.
Anordnung (10, 12) mit einer Positioniervorrichtung (10) nach einem der vorangehenden Ansprüche und mit einem auf eine Zieloberfläche (19) aufzuklebenden Objekt (12), wobei das Objekt eine an der Zieloberfläche (19) verklebbare Platte (16) aufweist.
Anordnung (10, 12) nach Anspruch 11, wobei zumindest auf einem Teil der verklebbaren Platte (16) ein Klebstoff (20) aufgebracht ist.
Anordnung (10, 12) nach Anspruch 11 oder 12, wobei das Objekt (12) ein Halter ist, der Mittel zur Befestigung von Komponenten in einem Flugzeug aufweist.
Anordnung (10, 12) nach einem der Ansprüche 11 bis 13, wobei die Zieloberfläche (19) eine Oberfläche einer Struktur in einem Flugzeug ist.
Verfahren zum Aufkleben eines Objekts (12) auf einer Zieloberfläche (19) unter Verwendung einer Positioniervorrichtung (10), wobei die Positioniervorrichtung eine Innenoberfläche (32) aufweist, die eine Führung für das Objekt (12) bildet und wobei die Führung eine Vormontageposition und eine Endmontageposition des Objekts definiert, mit den folgenden Schritten: – Aufbringen von Klebstoff (20) auf einem Klebebereich der Zieloberfläche (19) oder auf einem Klebebereich des Objekts (12), während sich das Objekt (12) in der Vormontageposition befindet; – Positionieren und Befestigen der Positioniervorrichtung (10) auf der Zieloberfläche (19, während sich das Objekt (12) in der Vormontageposition befindet; – Überführen des Objekts (12) von der Vormontageposition in die Endmontageposition durch Verschieben des Objekts relativ zu der Innenoberfläche (32), wobei die Innenoberfläche (32) zumindest teilweise in unmittelbaren formschlüssigen Kontakt zu dem Objekt (12) tritt; und – Aushärten des Klebstoffs.
Verfahren nach Anspruch 15, ferner mit dem Schritt: – Entfernen der Positioniervorrichtung nach dem Aushärten des Klebstoffs.