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Die vorliegende Erfindung betrifft eine Haltevorrichtung für eine Schraubendruckfeder gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.
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Eine Haltevorrichtung der gattungsgemäßen Art beschreibt die
DE 101 37 133 B4 , bei der ein schwenkbar an einem Montageträger gelagerter Tragarm eine Windung einer Schraubendruckfeder diese in aufrechter Position haltend hintergreift. Die Schraubendruckfeder liegt dabei mit ihrer Unterseite an einem Radführungselement einer Radaufhängung an. Die Haltevorrichtung ermöglicht bei der automatisierten Montage der Radaufhängung an der Karosserie des Kraftfahrzeugs das Einfädeln des Oberteils der Schraubendruckfeder auf einen diese abstützenden Federteller bzw. einer entsprechenden Federaufnahme. Durch die bei der Montage auftretende Kompression der Schraubendruckfeder wird der Haltearm dann entlastet und kann aufgrund der Vorspannung einer Feder selbstständig seitlich ausschwenken.
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Die Aufgabe der Erfindung besteht darin, eine Haltevorrichtung bereitzustellen, die eine genauere Positionierung der Schraubendruckfeder vor der Montage der Radaufhängung sicherstellt und die neben einer robusten Konstruktion eine einfache Anpassung zum Beispiel an verschiedene Federtypen ermöglicht.
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Die Aufgabe ist durch die Merkmale des Patentanspruchs 1 gelöst. Vorteilhafte und besonders zweckmäßige Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen angeführt.
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Erfindungsgemäß wird vorgeschlagen, dass am Tragarm eine über die Schraubendruckfeder schwenkbare und deren Ausrichtung einstellbare Positionierlehre angeordnet ist und dass das Halteelement zangenförmig ausgebildet nach dem Positionieren der Schraubendruckfeder über eine betätigbare Spanneinrichtung deren Windung reib- und/oder formschlüssig festsetzt. Über die Positionierlehre wird somit die Schraubendruckfeder an ihrer obersten Windung genau positioniert und dann mittels des Halteelements in dieser Position festgesetzt. Anschließend wird die Positionierlehre in ihre Ruhestellung an dem Tragarm zurückgeschwenkt.
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Die Positionierlehre kann einen auf die Schraubendruckfeder abgestimmten, bevorzugt konischen Federteller tragen, der in die oberste Windung der Schraubendruckfeder entsprechend einragt. Alternativ dazu kann der Federteller eine Bohrung aufweisen, mittels der eine auf der Schraubendruckfeder montiertes Gummielement positioniert wird.
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Des Weiteren kann die Positionierlehre relativ zum Tragarm höhenverstellbar angeordnet sein, wodurch je nach Fahrzeugtyp unterschiedlich lange bzw. unterschiedliche Dimensionierungen aufweisende Schraubendruckfedern aufspannbar und justierbar sind.
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Besonders bevorzugt kann das zangenförmige Halteelement ferner über einen am Tragarm angeordneten Bowdenzug und eine durch ein drehbar gelagertes Spann- und Klinkenrad und einem Betätigungshebel gebildete Spanneinrichtung betätigbar sein, woraus insbesondere eine schnelle und einfache Bedienbarkeit der Spanneinrichtung resultiert.
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Eine verspannungsfreie Justierung der Schraubendruckfeder wird zusätzlich erreicht, indem das zangenförmige Halteelement am Tragarm drehbar und/oder schwenkbar sowie höhenverstellbar angebunden ist.
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In einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung kann das Klinkenrad über eine schwenkbar gelagerte Klinke nach dem Spannen des Bowdenzugs gesperrt und bei einer Kompression der Schraubendruckfeder durch Kontakt der Klinke mit einem sich relativ zur Schraubendruckfeder bewegenden Radführungselement der Radaufhängung wieder entsperrbar sein. Damit hebt sich die Festsetzung der Schraubendruckfeder bei der Montage der Radaufhängung automatisch auf.
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Ferner kann am Tragarm eine an dessen Fuß befestigte Konsole vorgesehen sein, an der die Lagerung der Spanneinheit und die Lagerung der Klinke angeordnet ist, wobei die Konsole mit dem Tragarm auf einer schrägen Rampe eines am Montageträger befestigten Untergestells zur Schraubendruckfeder hin oder von dieser weg verstellbar und die Rampe in der Bewegung von der Schraubendruckfeder weg abfallend ausgebildet ist. Damit kann der Tragarm nur durch dessen Gewichtskraft aus der Aufspannposition herausbewegt werden.
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Die Konsole kann bevorzugt mittels eines federnd vorgespannten Arretierstifts in der die Schraubendruckfeder über den Tragarm und das Halteelement fixierenden Position auf dem Untergestell gehalten sein, so dass lediglich der Arretierstift zu bedienen ist, um den Tragarm aus dem Montagebereich der Schraubendruckfeder heraus zu verstellen. Separate Antriebsmittel sind nicht erforderlich.
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Ferner kann in einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung der Arretierstift mit der Klinke derart gekoppelt sein, dass über die Klinke auch die Fixierung der Konsole auf dem Untergestell lösbar ist. Damit ist das Wegbewegen des Tragarms relativ zum Untergestell automatisch durch dessen Gewichtskraft bewirkt.
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Besonders bevorzugt kann dabei der Arretierstift in der Konsole verschiebbar geführt sein und über einen Querstift in eine Ausnehmung der Klinke eingreifen, wobei die Ausnehmung langlochförmig so ausgebildet ist, dass zunächst bei einer Betätigung der Klinke das Klinkenrad entsperrt und erst dann die Arretierung zwischen der Konsole und dem Untergestell gelöst ist.
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Schließlich kann das freie Ende der Klinke eine in der Höhe veränderliche Einstellschraube aufweisen, die mit dem sich bewegenden Radführungselement, insbesondere einem Radträger der Radaufhängung zusammenwirkt. Die Einstellschraube ermöglicht eine einfache Anpassung und gegebenenfalls Nachjustierung der Klinkenfunktion an die Einbaugegebenheiten der Radaufhängung und des Montagesystems.
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Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist im Folgenden anhand der beigefügten, schematischen Zeichnung näher erläutert. Es zeigen:
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1 eine Haltevorrichtung zur Verwendung an einem Montageträger zur automatisierten Montage einer Radaufhängung an einem Aufbau eines Kraftfahrzeugs, mit einem Untergestell, einem Tragarm mit einer Konsole, einer Spanneinrichtung zum Festsetzen der Windung einer Schraubendruckfeder und mit einer schwenkbar am Tragarm angeordneten Positionierlehre;
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2 die Haltevorrichtung gemäß 1 in Betriebsstellung an dem Montageträger mit über die Schraubendruckfeder geschwenkter Positionierlehre und über die Spanneinrichtung und das Halteelement justierter Windung der Schraubendruckfeder;
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3 eine Ansicht der Haltevorrichtung im Montagezustand, bei der die die Spanneinrichtung und den Tragarm vom Untergestell entsperrende Klinke über den Radträger der Radaufhängung betätigt ist;
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4 in einer Schnittzeichnung das Zusammenwirken der Klinke mit der Spanneinrichtung am Tragarm und dem Arretierbolzen am Untergestell; und
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5 die über die schräge Rampe an Untergestell durch Gewichtskraft in die Ruhestellung zurückgestellte Position der Haltevorrichtung.
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In der 1 ist eine Haltevorrichtung 10 zum Justieren einer später beschriebenen Schraubendruckfeder 24 dargestellt, die sich im Wesentlichen aus einem Untergestell 12, einem nach oben abragenden Tragarm 14 mit einem daran gelagerten, zangenförmigen Halteelement 16, einer Positionierlehre 18 und einer Spanneinrichtung 20 zusammensetzt.
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Am Fuß des säulenartigen Tragarms 14 ist eine Konsole 22 befestigt und der Fuß zum Beispiel über eine Schwalbenschwanzführung zwischen zwei Anschlägen 12a, 12b auf einer schrägen Rampe 12c des Untergestells 12 verschiebbar geführt, wobei die Schräge so ausgeführt ist, dass die Konsole 22 mit dem Tragarm 14 durch Gewichtskraft von dem Anschlag 12b (Betriebsstellung) ohne jeglichen Antrieb zum Anschlag 12a (Ruhestellung) zurückgleiten kann.
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Die Positionierlehre 18 setzt sich aus einem Schwenkarm 18a und einem konischen Federteller 18b zusammen und ist über eine Schwenkachse 18c auf einer Montageplatte 18d (2) gelagert, welche Montageplatte 18d zum Beispiel durch Langloch-Schraubverbindungen oder Schwalbenschwanzführungen höhenverstellbar am Tragarm 14 befestigt ist.
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Die Positionierlehre 18 kann mit ihrem Schwenkarm 18a aus der in 1 gezeichneten Ruhestellung in eine Stellung gemäß 2 um ca. 270° verschwenkt werden, wobei dann der Federteller 18b in noch zu beschreibender Weise in die oberste Windung einer Schraubendruckfeder 24 eingreift und diese definiert in X- und Y-Richtung (in Längs- und Querrichtung) justiert. Variantenabhängig kann gemäß der 2a auch eine Schraubendruckfeder 24 mit vormontiertem Gummiteller 51 mittels einer Bohrung im Federteller 18b fixiert werden.
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Das zangenförmige Halteelement 16 (1) ist drehbar und verschwenkbar sowie höhenverstellbar am Tragarm 14 angeordnet, wobei dessen Backen 16a über einen Bowdenzug 26 betätigbar sind. Der Bowdenzug 26 als Funktionsteil der Spanneinrichtung 20 ist an dem Tragarm 14 entlang nach unten geführt und auf ein Spannrad 28 aufgewickelt, das einstückig mit einem Klinkenrad 30 ausgebildet ist, einen Betätigungshebel 32 trägt und an der Konsole 22 drehbar gelagert ist.
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Mittels des Betätigungshebels 32 können über das Spannrad 28 (2) und den Bowdenzug 26 die in Öffnungsrichtung federvorgespannten Backen 16a des Halteelements 16 zangenförmig zusammengepresst werden.
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Das Klinkenrad 30 der Spanneinrichtung 20 wirkt mit einer an der Konsole 22 über eine Schwenkachse 34 gelagerten, zweiarmigen Klinke 36 zusammen, deren einer Arm 36a mit dem Klinkenrad 30 derart zusammenwirkt, dass das Klinkenrad 30 zwar in Spannrichtung über den Betätigungshebel 32 verdrehbar, jedoch in entgegengesetzter Drehrichtung gesperrt ist.
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Der andere Arm 36b der Klinke 36 weist an seinem freien Ende eine Einstellschraube 36c. Die Einstellschraube 36c kann in der noch zu beschreibenden Betriebsstellung des Tragarms 14 in Kontakt mit einem in der 3 angedeuteten Radführungsteil 43 kommen und damit eine Entsperrung des Klinkenrads 30 bzw. der Spanneinrichtung 20 auslösen.
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Der mit dem Klinkenrad 30 zusammenwirkende Arm 36a der Klinke 36 ist mit einer langlochförmigen Ausnehmung 36d (3 und 4) versehen, in die ein Querstift 38a eines etwa parallel zum Tragarm 14 in der Konsole 22 geführten Arretierstiftes 38 eingreift. Der Arretierstift 38 ist über eine Feder 40 in eine Stellung vorgespannt, in der dessen unteres Ende einen Vorsprung 12d der Rampe 12c des Untergestells 12 hintergreift (4) und damit den Tragarm 14 mit der Konsole 22 in der Betriebsstellung auf dem Untergestell 12 arretiert.
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Durch die langlochförmige Ausnehmung 36d im Arm 36a der Klinke 36 wird bei einer Betätigung der Klinke 36 zunächst durch das geschaffene Leerspiel die Klinke 36a aus dem Klinkenrad 30 gelöst, wodurch die Spanneinrichtung 20 entlastet bzw. die Baken 16a des Halteelements 16 geöffnet werden; sodann wird durch weitere Verstellung der Klinke 36 der Arretierstift 38 nach oben gezogen und somit die Arretierung zum Untergestell 12 gelöst, so dass der Tragarm 14 und die Konsole 22 in die in der 5 dargestellte Ruhestellung zurückfahren können.
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Die Haltevorrichtung 10 ist gemäß den 2 bis 5 mit ihrem Untergestell 12 auf einem nur angedeuteten Montageträger 42 befestigt, auf dem in bekannter Weise über Aufspannmittel (allgemein mit 44 bezeichnet) eine vormontierte Hinterachse eines Kraftfahrzeugs aufgespannt ist, wobei die Hinterachse einen Hilfsrahmen 46 und beidseitige Radaufhängungen 48 aufweisen kann. Über den Montageträger 42 wird die Hinterachse in definierter Position mit dem Aufbau des Kraftfahrzeugs zusammengeführt und entsprechend angeschlossen. Variantenabhängig kann über eine Bohrung im Federteller 18b ein auf der Schraubendruckfeder 24 vormontierter Gummiteller 51 (vergleiche 2a) ausgerichtet und justiert werden.
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Die Radaufhängungen 48 weisen je Fahrzeugseite einen Radträger 50 als Radführungselement auf. Ferner ist eine zum Beispiel tonnenförmige Schraubendruckfeder 24 verwendet, die an einem Radführungselement der Radaufhängung (zum Beispiel einem Querlenker) aufgesetzt ist und nach oben abragend bei der Montage der Hinterachse mit einer Federaufnahme bzw. einem aufbaufesten Federteller (nicht dargestellt) in Eingriff zu bringen ist.
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Vor der eigentlichen Montage der Hinterachse (2) wird der Tragarm 14 der am Montageträger 42 angeordneten Haltevorrichtung 10 durch eine Bedienungsperson in die Betriebsstellung (Anschlag 12b am Untergestell 12) verschoben und sodann die Positionierlehre 18 über die Schraubendruckfeder 24 geschwenkt, wobei deren Federteller 18b in die oberste Windung der Schraubendruckfeder 24 eingreift und diese gezielt in X- und Y-Richtung ausrichtet und justiert.
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Dabei ragen die Backen 16a des Halteelements 16 in eine mittlere Windung der Schraubendruckfeder 24 ein, sind aber noch geöffnet.
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Anschließend wird die Spanneinrichtung 20 betätigt und die Baken 16a des Halteelements 16 fixieren die Schraubendruckfeder 24 in der justierten Position. Die Positionierlehre 18 wird dann in ihre Ruhestellung (1) zurückgeschwenkt.
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Im weiteren Montagevorgang wird der Montageträger 42 hochgefahren (oder die Fahrzeugkarosserie abgesenkt), wobei nach dem Einfahren der Schraubendruckfeder 24 in die aufbaufeste, obere Federaufnahme diese zunehmend komprimiert wird. Dies bewirkt durch die zunehmende Vorspannung der an einem Radführungselement abgestützten Schraubendruckfeder 24 eine Relativbewegung in der Radaufhängung 48, die zur Betätigung der Klinke 36 genutzt wird.
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Im Ausführungsbeispiel ist dies der Radträger 50, der konstruktionsbedingt durch die Kompression der Schraubendruckfeder 24 und deren zunehmende Vorspannung auf das Radführungselement (zum Beispiel einem am Radträger 50 angelenkten Querlenker) nach unten verlagert wird. Die Klinke 36 der Haltevorrichtung 10 bzw. deren in die Radaufhängung 48 einragende Arm 16b ist dabei so ausgelegt, dass sie über die Einstellschraube 36c in Kontakt mit dem Radträger 50 gerät und betätigt wird, wobei die Klinke 36 nunmehr zunächst wie vorbeschrieben die Spanneinrichtung 20 löst und dann die Arretierung des Tragarms 14 und der Konsole 22 relativ zum Untergestell 12 durch Zurückziehen des Arretierstifts 38 aufhebt.
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Daraus resultierend werden der Tragarm 14 mit der Positionierlehre 18 in Ruhestellung und der Konsole 22 mit der daran gelagerten Klinke 36 automatisch durch Gewichtskraft in die Ruhestellung (Anschlag 12a am Untergestell 12) zurückgestellt. Eine Behinderung des weiteren Montagevorgangs am Montageträger 42 und dessen Absenkung nach erfolgter Montage der Hinterachse am Aufbau des Kraftfahrzeugs ist dadurch vermieden.
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Die Haltevorrichtung 10 ist bereit zum nächsten Montagevorgang einer Hinterachse an einem Aufbau eines Kraftfahrzeugs wie beschrieben.
