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Die Erfindung betrifft eine Einstelllehre zur Positionierung mehrerer Karosserieelemente zueinander, mit einem ebenen flächigen Lehrenelement, mit einer Mehrzahl von relativ zum Lehrenelement verschiebbaren Positionierelementen, mit einer Mehrzahl von relativ zum Lehrenelement unverschiebbaren Distanzelementen und mit zumindest einem Zentrierelement, wobei die Einstelllehre entlang der unverschiebbaren Distanzelemente in eine durch die Distanzelemente definierte Anlage mit einem ersten Karosserieelement bringbar ist und die verschiebbaren Positionierelemente auf einer Außenfläche des Lehrenelementes verschiebbar sind. Weiterhin betrifft die Erfindung ein Verfahren zum Positionieren von Karosserieelementen relativ zueinander und zum Verbinden der Karosserieelemente.
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Moderne Kraftfahrzeuge weisen Karosserien auf, welche aus einer Mehrzahl von einzelnen Bauteilen, insbesondere Blechteilen aus unterschiedlichen Materialien, gefertigt sind. Zunehmend werden auch moderne Kunststoffe, wie beispielsweise Carbon oder glasfaserverstärkte Kunststoffe verwendet.
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Um die einzelnen Elemente der Karosserie zum Zwecke der Montage zueinander auszurichten werden Einstelllehren verwendet, die entweder automatisiert oder manuell an dafür vorgesehenen Stellen des Rohbaus angebracht und ausgerichtet werden.
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Insbesondere für die Montage der Dachelemente ist es dabei notwendig, eine exakte Positionierung der einzusetzenden Dachteile gegenüber dem restlichen Rohbau zu erreichen, um eine hohe Güte der Fügestellen zu erreichen und/oder ein passgenaues Einsetzen zu ermöglichen. Hierzu werden beispielsweise Zentriermittel an den Dachteilen in Abhängigkeit von dem jeweiligen Rahmenelement ausgerichtet, bevor das mit den Zentriermittel versehene Dachteil schließlich in den Rahmen eingesetzt und mit diesem verbunden wird. Ähnliche Lösungen existieren auch für anderweitige Karosserieelemente.
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Nachteilig an den Lösungen im Stand der Technik ist insbesondere, dass die bekannten Einstelllehren nicht optimal hinsichtlich ihrer Handhabung sind.
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Daher ist es die Aufgabe der vorliegenden Erfindung eine Einstelllehre bereitzustellen, welche gegenüber den Lösungen im Stand der Technik verbessert ist, eine einfachere Handhabung bietet und mit ihr gleichzeitig eine verbesserte Fügequalität erreichbar ist.
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Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung wird durch eine Einstelllehre mit den Merkmalen gemäß Anspruch 1 gelöst.
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Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung betrifft eine Einstelllehre zur Positionierung mehrerer Karosserieelemente zueinander, mit einem ebenen flächigen Lehrenelement, mit einer Mehrzahl von relativ zum Lehrenelement verschiebbaren Positionierelementen, mit einer Mehrzahl von relativ zum Lehrenelement unverschiebbaren Distanzelementen und mit zumindest einem Zentrierelement, wobei die Einstelllehre entlang der unverschiebbaren Distanzelemente in eine durch die Distanzelemente definierte Anlage mit einem ersten Karosserieelement bringbar ist und die verschiebbaren Positionierelemente auf einer Außenfläche des Lehrenelementes verschiebbar sind, dadurch gekennzeichnet, dass das Lehrenelement zumindest eine Skala aufweist, gegenüber welcher die verschiebbaren Positionierelemente ausrichtbar sind.
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Die Einstelllehre ist besonders vorteilhaft, um eine Positionierung von mehreren Karosserieelementen relativ zueinander zu erzeugen. Es können beispielsweise die Maße eines ersten Karosserieelementes mit der Einstelllehre erfasst werden und anschließend kann an einem zweiten Karosserieelement ein drittes Karosserieelement in Abhängigkeit der Maße des ersten Karosserieelementes positioniert werden. Besonders vorteilhaft sind dazu unbewegliche Distanzelemente, um eine relative Positionierung gegenüber nicht veränderlichen Maßen bzw. Bezugspunkten eines Karosserieelementes zu erzeugen. Die beweglichen Positionierelemente sind vorteilhaft bei der Positionierung relativ zu veränderlichen Maßen bzw. Bezugspunkten. Über Skalen, welche auf der Einstelllehre aufgebracht sind, kann eine Feinjustierung oder eine Parallelausrichtung erreicht werden.
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Besonders zweckmäßig ist es, wenn die relativ zum Lehrenelement verschiebbaren Positionierelemente gegenüber dem Lehrenelement fixierbar sind.
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Eine Fixierung der verschiebbaren Positionierelemente ist vorteilhaft, um die Beibehaltung der Einstellungen der Einstelllehre zu gewährleisten, auch wenn die Einstelllehre von dem Karosserieelement, welches Grundlage der Einstellung war, entfernt wurde.
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Auch ist es vorteilhaft, wenn das Lehrenelement mittels der Zentrierelemente, welche an den verschiebbaren Positionierelementen angeordnet sind, gegenüber dem ersten Karosserieelement ausrichtbar ist.
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Zentrierelemente sind vorteilhaft, um eine Positionierung der Einstelllehre gegenüber definierten Bezugspunkten zu realisieren. Gleichzeitig erlauben die Zentrierelemente, welche beispielsweise in Zentrieröffnungen eingesteckt werden können, eine Fixierung in zumindest zwei Raumrichtungen.
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Auch ist es zweckmäßig, wenn die verschiebbaren Positionierelemente jeweils zumindest eine Anschlagfläche aufweisen, welche einen Anschlag für zumindest eines der Karosserieelemente bildet.
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Über Anschlagflächen, kann eine Ausrichtung der Karosserieelemente zueinander erreicht werden. Besonders vorteilhaft ist es, wenn die Anschlagflächen mit den verschiebbaren Positionierelementen verbunden sind und somit bei der jeweiligen Einstellung der Positionierelemente mitverstellt werden.
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Weiterhin ist es besonders vorteilhaft, wenn zumindest ein zweites Zentrierelement vorgesehen ist, welches gegenüber der Einstelllehre festgelegt ist und zumindest einen bolzenartigen Fortsatz aufweist, welcher in eine Zentrieröffnung des zweiten Karosserieelementes einführbar ist.
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Das Zentrierelement, welches zur Zentrierung gegenüber dem zweiten Karosserieelement dient, kann fest mit dem Lehrenelement verbunden sein, dadurch kann eine definierte Position des zweiten Karosserieelementes gegenüber der Einstelllehre erreicht werden, die immer nur abhängig von den Zentrieröffnungen im zweiten Karosserieelement ist. Lediglich die Lage der Anschlagflächen zu diesen fixen Zentrierelementen ändert sich bzw. die Lage der Anschlagflächen relativ zum zweiten Karosserieelement.
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Die Aufgabe des Verfahrens wird durch ein Verfahren mit den Merkmalen gemäß Anspruch 6 gelöst.
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Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung betrifft ein Verfahren zum Positionieren von Karosserieelementen relativ zueinander und zum Verbinden der Karosserieelemente, wobei eine Einstelllehre nach einem der vorhergehenden Ansprüche verwendet wird, wobei die nachfolgenden Schritte durchlaufen werden:
- • Einführen des zumindest einen Zentrierelementes an den relativ verschiebbaren Positionierelementen in eine Zentrieröffnung des ersten Karosserieelementes,
- • in Anlage bringen der unverschiebbaren Distanzelemente mit dem ersten Karosserieelement,
- • Ausrichten der verschiebbaren Positionierelemente gegenüber der Skala des Lehrenelementes,
- • Fixieren der verschiebbaren Positionierelemente gegenüber dem Lehrenelement,
- • Lösen der Einstelllehre vom ersten Karosserieelement,
- • Anlegen des zweiten Karosserieelementes an der Einstelllehre derart, dass das zweite Zentrierelement in eine Zentrieröffnung des zweiten Karosserieelementes eingeführt ist,
- • in Anlage bringen von einem dritten Karosserieelement, insbesondere einem Zentrierzapfen, mit einer Anschlagfläche eines verschiebbaren Positionierelementes und einer Fläche des zweiten Karosserieelementes,
- • Verschrauben des dritten Karosserieelementes mit dem zweiten Karosserieelement,
- • Lösen der Einstelllehre vom zweiten Karosserieelement,
- • Anlegen des zweiten Karosserieelementes, welches mit dem dritten Karosserieelement verbunden ist, am ersten Karosserieelement und gegebenenfalls dauerhaftes Fügen des ersten Karosserieelementes mit dem zweiten Karosserieelement.
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Das Verfahren ist besonders vorteilhaft, um eine Ausrichtung eines dritten Karosserieelementes an einem zweiten Karosserieelement zu bezwecken, wobei die Ausrichtung relativ zu den Abmaßen eines ersten Karosserieelementes erfolgt. Dabei kann über die Einstelllehre auf einfache Art und Weiße eine Übertragung der Abmaße erfolgen, um so eine Ausrichtung des dritten Karosserieelementes am zweiten Karosserieelement zu erreichen, die einen passgenauen Sitz des zweiten Karosserieelementes am ersten Karosserieelement erlaubt. In einer besonders bevorzugten Ausführung wird dabei ein Zentrierzapfen an einem Dachteil derart ausgerichtet, dass das Dachteil passgenau in oder an einen Scheibenrahmen eingesetzt oder aufgesetzt werden kann. Aufgrund von Toleranzen in den einzelnen Karosserieelementen und insbesondere der Serienstreuung bei der Produktion, muss eine individuelle Anpassung erfolgen, um einen bündigen Sitz des Dachteils zu gewährleisten.
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Vorteilhafte Weiterbildungen der vorliegenden Erfindung sind in den Unteransprüchen und in der nachfolgenden Figurenbeschreibung beschrieben.
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Im Folgenden wird die Erfindung anhand von Ausführungsbeispielen unter Bezugnahme auf die Zeichnungen detailliert erläutert. In den Zeichnungen zeigen:
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1 eine perspektivische Ansicht eines Scheibenrahmens mit zwei Einstelllehren,
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2 eine weitere perspektivische Ansicht des Scheibenrahmens der 1 mit zwei Einstelllehren,
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3 eine Detailansicht einer Einstelllehre an einem Scheibenrahmen, wobei die Einstelllehre über Zentrierzapfen an dem Scheibenrahmen ausgerichtet ist,
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4 eine Detailansicht der Einstelllehre, wobei insbesondere die Anlage der Distanzelemente am Scheibenrahmen dargestellt ist,
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5 eine Detailansicht der Einstelllehre, wobei die Skalen auf der Einstelllehre dargestellt sind,
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6 eine perspektivische Ansicht eines Dachteils, welches an einer Einstelllehre angelegt ist, und
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7 eine perspektivische Ansicht des Dachteils und der Einstelllehre gemäß 6, wobei insbesondere die Zentrierelemente in den Zentrieröffnungen des Dachteils gezeigt sind.
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Die 1 zeigt eine perspektivische Ansicht eines Scheibenrahmens 7 eines Kraftfahrzeugs. Am oberen Endbereich des Scheibenrahmens 7 sind zwei Einstelllehren 1 angeordnet. Die beiden Einstelllehren 1 sind identisch, jedoch seitenverkehrt zueinander, ausgebildet. Im Nachfolgenden wird jeweils die linke Einstelllehre, welche mit dem Bezugszeichen 1 benannt ist, beschrieben. Die Ausführungen gelten trotzdem analog jeweils auch für die mit dem Bezugszeichen 1a dargestellte Einstelllehre.
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Die Einstelllehre 1 weist ein ebenes, flächiges Lehrenelement 2 auf, welches eine Eingriffsöffnung 6 zur Handhabung aufweist. Weiterhin weist das Lehrenelement 2 eine Mehrzahl von nicht relativ zum Lehrenelement 2 verschiebbare Distanzelemente 5, 8, 23 auf. Darüber hinaus weist das Lehrenelement 2 ein erstes Positionierelement 3 und ein zweites Positionierelement 4 auf, welche jeweils relativ zum Lehrenelement 2 verschiebbar sind.
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Die Distanzelemente 5, 8, 23 werden zur Positionierung der Einstelllehre 1 relativ zum Scheibenrahmen 7 verwendet. Die Einstelllehre 1 wird mit den Distanzelementen 5, 8, 23 in Anlage mit einer der Außenkonturen des Scheibenrahmens 7 gebracht. Hierzu weisen weiterhin die Positionierelemente 3, 4 an dem vom Betrachter abgewandten Endbereich Zentrierbolzen auf, welche in Zentrieröffnungen des Scheibenrahmens 7 eingeführt werden können.
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Die Positionierelemente 3 und 4 sind jeweils als L-förmige Winkelelemente ausgebildet, welche auf der dem Betrachter zugewandten Außenfläche des Lehrenelementes verschiebbar sind.
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Die Distanzelemente 23 sind als scheibenförmige Elemente an einer Außenfläche des Lehrenelementes 2 angebunden und weisen einen fingerartigen Fortsatz auf, über welchem sie an dem Scheibenrahmen 7 in Anlage sind. Das Distanzelement 5 ist als L-förmiger Winkel ausgebildet, welcher an der vom Betrachter abgewandten Außenfläche des Lehrenelementes 2 angebracht ist und mit dem freien Schenkel seitlich am Scheibenrahmen 7 anliegt.
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Die 2 zeigt eine weitere alternative Ansicht des Scheibenrahmens 7 mit der Einstelllehre 1, wie sie bereits in 1 gezeigt sind. Der Blick des Betrachters ist in der 2 auf den in 1 vom Betrachter angewandten Bereich der Einstelllehren 1 gerichtet.
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An dem dem Betrachter in 2 zugewandten Bereich der Einstelllehre 1 sind die drei Distanzelemente 8 zu erkennen, welche ebenfalls plattenförmig ausgebildet sind und auf dem ebenen, flächigen Bereich des Lehrenelementes 2 angeordnet sind und über fingerartige Fortsätze, welche über das Lehrenelement 2 hinaus stehen, an einer äußeren Kante 10 des Scheibenrahmens 7 anliegen.
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Weiterhin weist das Lehrenelement 2 Fixierelemente 9 auf, welche als Exzenterspanner 9 ausgelegt sind. Über die Exzenterspanner können die Positionierelemente 3, 4 gegenüber dem Lehrenelement 2 fixiert werden.
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Die 3 zeigt eine perspektivische Ansicht der Einstelllehre 1. In der 3 ist insbesondere der Aufbau der Positionierelemente 3 sowie 4 zu erkennen. Die beiden L-förmig ausgebildeten Positionierelemente 3, 4 haben einen nach unten über das Lehrenelement 2 hinaus ragenden quaderförmigen Endbereich, welcher eine nach oben gerichtete Anschlagfläche 24 ausbildet.
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An dem Endbereich der quaderförmigen Enden, welche dem Scheibenrahmen zugewandt sind, ist jeweils ein Zentrierbolzen 20 angeordnet, welcher in jeweils eine Zentrieröffnung des Scheibenrahmens 7 eingeschoben werden kann. Die Positionierelemente 3, 4 weisen an ihren oberen im Wesentlichen parallel zum Scheibenrahmen 7 verlaufenden Schenkel eine Überlappung aus, welche durch entgegengesetzte Ausschnitte im Bereich der Schenkel ausgebildet ist. Die beiden Positionierelemente 3, 4 können dadurch zumindest teilweise aufeinander gleiten.
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In dem von den Positionierelementen 3 und 4 eingeschlossenen Bereich ist ein Verbindungselement 22 angeordnet, welches zwei Zentrierbolzen 21 aufweisen, welche in entgegengesetzter Richtung zu den Zentrierbolzen 20 abstehen. Das Verbindungselement 22 ist fest mit dem Lehrenelement 2 verbunden.
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Die 4 zeigt eine Detailansicht der am Scheibenrahmen 7 angebrachten Einstelllehre 1, wobei die Distanzelemente 5, 8 und 23 in Anlage mit dem Scheibenrahmen 7 sind.
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Die 5 zeigt eine Detailansicht des linken Positionierelementes 3 und insbesondere des Bereichs des Lehrenelementes 2, auf welchem das Positionierelement 3 verschiebbar ist.
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Das Lehrenelement 2 weist eine erste Skala 25 auf und das Positionierelement 3 weist in dem Bereich, in welchem das Positionierelement 4 auf dem Positionierelement 3 beweglich ist, eine zweite Skala 26 auf. Diese Skalen sind beispielsweise durch Einkerbungen im Material gebildet und dienen der Positionierbarkeit der Positionierelemente 3 gegenüber dem Lehrenelement 2 bzw. dem Positionierelement 4 gegenüber dem Positionierelement 3. Für eine korrekte Ausrichtung der Einstelllehre 1 müssen die jeweiligen Positionierelemente 3, 4 jeweils mit ihren über den Skalen 25 bzw. 26 angeordneten Außenkanten parallel zu den auf den Skalen 25, 26 dargestellten Rasterungen ausgerichtet sein.
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Zwischen dem Verbindungselement 22 und dem Lehrenelement 2 sind ebenfalls Skalen angedeutet. Das Verbindungselement 22 ist im Gegensatz zu den Positionierelementen 3, 4 gegenüber dem Lehrenelement 2 im Regelfall unverschiebbar und nur durch ein Lösen der Verschraubung, mit welcher das Verbindungselement 22 am Lehrenelement 2 angeordnet ist, zu verschieben. Das Verbindungselement 22 kann bei Inbetriebnahme bzw. bei nachfolgenden Korrektureinstellungen der Einstelllehre 1 entsprechend relativ zum Lehrenelement ausgerichtet werden.
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Die 6 zeigt die Einstelllehre 1 mit einem durch die Zentrierbolzen 21 relativ zur Einstellehre 1 positionierten Dachteil.
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Die 7 zeigt eine Ansicht des Dachteils 30 der 6 mit der zugehörigen Einstelllehre 1, wobei der Blick von Seiten der Einstelllehre 1 auf das Dachteil 30 gerichtet ist.
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Durch die Fixierung der Positionierelemente 3, 4 an dem Lehrenelement 2 durch die Exzenterspanner 9 im vorherigen Schritt, weisen die Anschlagflächen 24 eine vorgegebene Orientierung relativ zum Lehrenelement 2 auf. Auf diese Weise können die mit dem Bezugszeichen 31 bezeichneten Zentrierzapfen an dem Dachteil 30 angebracht werden, so dass die Zentrierzapfen 31 passgenau in Aufnahmebereiche an dem Scheibenrahmen 7 passen. Die Einstelllehre 1 dient somit zum Übertragen eines Maßes vom Scheibenrahmen 7 auf das in den Scheibenrahmen 7 einsetzbare Dachteil 30.
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Die in den 1 bis 7 gezeigten Ausführungsformen sind hinsichtlich ihrer geometrischen Ausgestaltung und der Anordnung der einzelnen Elemente zueinander nicht beschränkend. Die 1 bis 7 dienen zur Verdeutlichung des Erfindungsgedankens. Das durch die Einstelllehre 1 verwirklichte Prinzip zur Übertragung von Maßen von einem Karosserieelement auf ein anderes Karosserieelement bzw. zur Ausrichtung von Bauteilen zueinander, kann auch auf beliebige andere Anwendungen insbesondere im Karosseriebau von Fahrzeugen übertragen werden.
