DE102016220025B4

DE102016220025B4 - Bauteilhalteeinrichtung

Info

Publication number: DE102016220025B4
Application number: DE102016220025.9A
Authority: DE
Inventors: Maik Hammer; Franz Korber; Johann van Niekerk; Ingo Schmiedel
Original assignee: Bayerische Motoren Werke AG
Current assignee: Bayerische Motoren Werke AG
Priority date: 2016-10-13
Filing date: 2016-10-13
Publication date: 2020-02-20
Anticipated expiration: 2036-10-14
Also published as: DE102016220025A1

Abstract

Bauteilhalteeinrichtung (1), auf der ein Bauteil (2), welches mindestens zwei als. Auflager fungierende Auflagerstellen (2a, 2b) aufweist, aufliegt, wobei die Auflagerstellen (2a, 2b) ein Auflagerraster bilden, wobei die Bauteilhalteeinrichtung (1) folgendes aufweist:- eine bauteilunspezifische Basisplatte (3), welche mehrere voneinander beabstandete Fixierstellen. (3a - 3c, 3', 3") aufweist, die ein sich von dem Auflagerraster unterscheidendes Fixierstellenraster bilden, dadurch gekerinzeichnet, dass- eine bauteilspezifische Schablonenplatte (4.) vorgesehen ist, die an mindestens zwei Fixierstellen (3', ,3") der Basisplatte (3) an der Basisplatte (3) fixiert ist und die- mindestens zwei Aufnahmen (4a, 4b) aufweist, die hinsichtlich ihrer - Positionen in einer Ebene der Schablonenplatte (4) den Positionen der mindestens zwei Auflagerstellen (2a, 2b) entsprechen,- mindestens zwei Auflagerelemente (5, 6) vorgesehen sind, die an den Aufnahmen (4a, 4b) der Schablonenplatte (4) angeordnet sind und von der Schablonenplatte (4) abstehen, wobei das Bauteil (2) mit seinen mindestens zwei Auflagerstellen (2a, 2b) auf oberen freien Enden (5a, 6a) der Auflagerelemente (5, 6) aufliegt und- die freien Enden (5a, 6a) der mindestens zwei Auflagerelemente (5, 6) kugelförmig gestaltet sind.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Bauteilhalteeinrichtung gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruches 1.
Eine derartige Bauteilhalteeinrichtung ist aus der WO 2011/064349 A1 bekannt. Zum technischen Hintergrund der Erfindung zählen die WO 2002/011945 A1 sowie die US 5 364 083 A .
Im Fahrzeugbau müssen miteinander zu verbindende Karosserieteile vor dem Verbinden möglichst präzise relativ zueinander positioniert werden. Hierbei kommen üblicherweise bauteilspezifische Halteeinrichtungen zum Einsatz.
Aufgabe der Erfindung ist es, eine Bauteilhalteeinrichtung zu schaffen, die mit geringem Kostenaufwand und geringem konstruktiven Aufwand zum Halten vieler verschiedenartiger Bauteile verwendbar ist.
Diese Aufgabe wird durch die Merkmale des Patentanspruches 1 gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen der Erfindung sind den Unteransprüchen zu entnehmen.
Ausgangspunkt der Erfindung ist eine Bauteilhalteeinrichtung, auf der ein Bauteil aufliegt, welches mindestens zwei als Auflager fungierende Auflagerstellen oder drei oder mehr als drei als Auflager fungierende Auflagerstellen aufweist. Die Auflagerstellen bilden ein Auflagerraster, was ganz allgemein bedeutet, dass die Auflagerstellen relativ zueinander in vorgegebener Weise positioniert sind. Sofern das Bauteil drei Auflagerstellen aufweist, bilden diese, sofern sie nicht alle auf einer Geraden liegen, ein dreieckförmiges Auflagerraster.
Die erfindungsgemäße Bauteilhalteeinrichtung weist eine bauteilunspezifische Basisplatte auf, welche mehrere voneinander beabstandete Fixierstellen aufweist, die ein sich von dem Auflagerraster unterscheidendes Fixierstellenraster bilden. Beispielsweise kann vorgesehen sein, dass die Basisplatte ein gleichmäßiges Fixierstellenraster aufweist. Beispielsweise können die Fixierstellen rechteckartig bzw. gitterartig, insbesondere in der Art eines Rechteckgitters, angeordnet sein.
Zu der erfindungsgemäßen Bauteilhalteeinrichtung gehört neben der bauteilunspezifischen Basisplatte eine bauteilspezifische Schablonenplatte. Die bauteilspezifische Schablonenplatte wird bzw. ist an mindestens zwei Fixierstellen an der Basisplatte fixiert, vorzugsweise formschlüssig. Die erfindungsgemäße Schablonenplatte wird als bauteilspezifische Schablonenplatte bezeichnet, da sie mindestens zwei Aufnahmen aufweist, die hinsichtlich ihrer Positionen in einer Ebene der Schablonenplatte den Positionen der mindestens zwei Auflagerstellen des Bauteils entsprechen. Die mindestens zwei Aufnahmen der Schablonenplatte sind also relativ zueinander exakt so ausgerichtet, wie die Auflagerstellen des Bauteils relativ zueinander.
Zu der erfindungsgemäßen Bauteilhalteeinrichtung gehören ferner mindestens zwei Auflagerelemente, die an den Aufnahmen der Schablonenplatte angeordnet sind und von der Schablonenplatte (z. B. nach oben) abstehen. Das Bauteil mit seinen mindestens zwei Auflagerstellen liegt auf oberen freien Enden der Auflagerelemente auf.
Die bauteilunspezifische Basisplatte und die Auflagerelemente können somit für eine Vielzahl unterschiedlicher Bauteile verwendet werden. Die „Individualisierung“ bzw. Anpassung an ein bestimmtes Bauteil erfolgt lediglich über die bauteilspezifische Schablonenplatte, was mit vergleichsweise geringem Kostenaufwand und geringem konstruktiven Aufwand verbunden ist.
Nach einer Weiterbildung der Erfindung sind die freien Enden der mindestens zwei Auflagerelemente konvex, z. B. kugelförmig, gestaltet. Wenn die mindestens zwei Auflager bzw. Auflagerstellen des Bauteils durch in dem Bauteil vorgesehene Vertiefungen (z. B. muldenartige Vertiefungen) oder durch in dem Bauteil vorgesehene Durchgangslöcher gebildet sind, kommt es beim Auflegen des Bauteils auf die freien Enden der Auflagerelemente zu einer automatischen „Selbstzentrierung“.
Vorzugsweise weisen die Durchgangslöcher einen kleineren Durchmesser auf als die freien Enden der Auflagerelemente.
Dabei kann vorgesehen sein, dass oberen freien Enden der Auflagerelemente und das Bauteil einander magnetisch anziehen. Beispielsweise kann in oder an dem oberen freien Ende der Auflagerelemente jeweils mindestens ein Permanentmagnet angeordnet sein. Sofern es sich bei dem Bauteil um ein ferromagnetisches Bauteil, wie z. B. ein Stahlblechbauteil handelt, wird das Bauteil beim Auflegen auf die Auflagerelemente automatisch von diesen angezogen und exakt positioniert. Alternativ zu Permanentmagneten können auch schaltbare Elektromagneten vorgesehen sein, wobei im eingeschalteten Zustand der Elektromagneten eine Magnetkraft erzeugt wird, durch die die oberen freien Enden der Auflagerelemente und das Bauteil einander magnetisch anziehen.
Nach einer Weiterbildung der Erfindung ist vorgesehen, dass die Auflagerelemente an ihren dem jeweiligen oberen freien Ende abgewandten unteren Ende passgenau in die in der Schablonenplatte vorgesehenen Durchgangslöcher ragen und auf der Basisplatte aufstehen. Die Aufnahmen der Schablonenplatte müssen aber nicht zwingend durch Durchgangslöcher gebildet sein. Prinzipiell können die Aufnahmen der Schablonenplatte auch durch in der Schablonenplatte vorgesehene Sacklöcher gebildet sein. Sofern die Aufnahmen der Schablonenplatte durch Durchgangslöcher gebildet sind, stehen die Auflagerelemente auf der unterhalb der Schablonenplatte befindlichen bzw. angeordneten Basisplatte auf.
Vorzugsweise sind die unteren Enden der Auflagerelemente im Vergleich zu Mittelabschnitten, die sich zwischen den unteren und den oberen Enden der Auflagerelemente befinden, fußartig erweitert, wodurch sich eine verbesserte Standfestigkeit der Auflagerelemente ergibt. Durch derartige fußartige Erweiterungen stehen die Auflagerelemente somit relativ kippsicher auf der Basisplatte auf.
Eine weitere Verbesserung der Kippsicherheit der Auflagerelemente kann erreicht werden, wenn sich die unteren Enden der Auflagerelemente und die Basisplatte bzw. die Schablonenplatte magnetisch anziehen. Hierzu kann in oder an den unteren Enden der Auflagerelemente jeweils mindestens ein Permanentmagnet angeordnet sein.
Die Schablonenplatte kann als einstückige Platte ausgebildet sein. Dies muss aber nicht zwingend der Fall sein. Insbesondere bei sehr großen Bauteilen kann es unter Kostengesichtspunkten sinnvoll sein, wenn die Schablonenplatte durch zwei oder mehr als zwei miteinander verbundene Plattenelemente gebildet ist.
Die Fixierstellen der Basisplatte, an denen die Schablonenplatte fixiert ist bzw. wird, kann durch Durchgangslöcher, welche die Basisplatte durchsetzen oder durch Sacklöcher, die an einer Oberseite der Basisplatte vorgesehen sind, gebildet sein.
Wie bereits erwähnt, können diese Fixierstellen der Basisplatte in einem gleichmäßigen Muster angeordnet sein, z. B. in der Art eines rechteckförmigen oder andersartig gestalteten Gittermusters.
Die Schablonenplatte kann über mindestens zwei formschlüssig in die Durchgangslöcher bzw. Sacklöcher der Basisplatte ragende Verbindungselemente relativ zur Basisplatte positioniert und/oder fixiert werden.
Vorzugsweise ist mindestens eines der Auflagerelemente in seiner Länge verstellbar. Durch Verstellen der Länge der Auflagerelemente kann der Abstand zwischen ihrem jeweiligen unteren und ihrem jeweiligen oberen Ende verändert werden, was insgesamt eine noch größere Anwendungsflexibilität der Bauteilhalteeinrichtung ermöglicht.
Im Folgenden wird die Erfindung im Zusammenhang mit der Zeichnung näher erläutert. Es zeigen:

1 eine erfindungsgemäße Bauteilhalteeinrichtung in Explosionsdarstellung;
2 eine Draufsicht auf eine erfindungsgemäße Bauteilhalteeinrichtung;
3 einen Querschnitt durch eine erfindungsgemäße Bauteilhalteeinrichtung; und
4 einen Querschnitt durch eine alternative erfindungsgemäße Bauteilhalteeinrichtung.

1 zeigt eine Bauteilhalteeinrichtung 1, die zum Halten eines Bauteils 2 vorgesehen ist. Die Bauteilhalteeinrichtung 1 weist eine bauteilunspezifische Basisplatte 3 auf, in der eine Vielzahl von als Fixierstellen fungierenden Durchgangslöchern 3a, 3b, 3c vorgesehen ist, die in einem Reckeckraster, das auch als Fixierstellenraster bezeichnet werden kann, angeordnet sind.
In dem Bauteil 2 sind hier zwei durch jeweils ein Durchgangsloch 2a, 2b gebildete Auflagerstellen vorgesehen, an denen das Bauteil 2 auf die Bauteilhalteeinrichtung 1 aufgesetzt bzw. aufgelegt werden soll. Die Auflagerstellen 2a, 2b sind so weit voneinander entfernt bzw. so relativ zueinander angeordnet, dass sie gerade nicht deckungsgleich mit dem in der Basisplatte 3 vorgesehenen Fixierstellenraster sind. Der Abstand der beiden Auflagerstellen 2a, 2b entspricht also gerade nicht dem Abstand zweier in der Basisplatte 3 vorgesehener Fixierstellen.
Um eine derart bauteilunspezifische Basisplatte dennoch zum Halten des Bauteils 2 verwenden zu können, wird eine bauteilspezifische Schablonenplatte 4 verwendet. Die Schablonenpatte 4 weist bei dem hier gezeigten Ausführungsbeispiel zwei Durchgangslöcher 4', 4" auf, die hinsichtlich ihres Abstands und ihrer Relativposition zueinander so angeordnet sind, dass sie deckungsgleich mit zwei in der Basisplatte 3 vorgesehenen Durchgangslöchern 3', 3" sind. Dies ermöglicht es, die Schablonenplatte 4 auf der Basisplatte 3 „abzustecken“, d. h. durch Einführen geeigneter Stifte in die Durchgangslöcher 3', 4 bzw. 3", 4" kann die Schablonenplatte eindeutig und sehr präzise auf der Basisplatte 3 positioniert werden.
Die Schablonenplatte 4 ist spezifisch auf das Bauteil 2 abgestimmt, derart, dass in der Schablonenplatte 4 zwei Durchgangslöcher 4a, 4b vorgesehen sind, die hinsichtlich ihres Abstands und ihrer Anordnung deckungsgleich mit den in dem Bauteil 2 vorgesehenen Durchgangslöchern 2a, 2b sind.
Um das Bauteil 2 zu halten wird zunächst die Schablonenplatte 4 auf die Basisplatte 3 aufgesetzt und über die Lochpaare 3', 4' bzw. 3", 4" relativ zu der Basisplatte 3 positioniert und fixiert. Anschließend werden zwei Auflagerelemente 6 in die in der Schablonenplatte 4 vorgesehenen Durchgangslöcher 4a, 4b eingesetzt. Wie aus 1 ersichtlich ist, weisen die Auflagerelemente 5, 6 ein kugelförmiges oberes Ende 5a bzw. 6a und ein dem oberen Ende 5a, 6a abgewandtes fußartig erweitertes unteres Ende 5b, 6b auf.
Die fußartig erweiterten Enden 5b, 6b sind so gestaltet und dimensioniert, dass sie passgenau in die Durchgangslöcher 4a, 4b der Basisplatte 4 passen. Die Auflagerelemente 5, 6 können also mit ihren fußartig erweiterten unteren Enden über die in der Schablonenplatte 4 vorgesehenen Löcher 4a, 4b unmittelbar auf die Basisplatte 3 aufgestellt werden.
2 zeigt eine Draufsicht auf eine Basisplatte 3, in der eine Vielzahl von Durchgangslöchern 3a, 3b, 3c in einem gleichmäßigen Rechteckraster vorgesehen sind. Auf die Basisplatte 3 ist die Schablonenplatte 4 aufgelegt, die ebenfalls Durchgangslöcher in demselben Raster aufweist, wie die in der Basisplatte 3 vorgesehenen Durchgangslöcher, was ein Abstecken der Schablonenplatte 4 auf der Basisplatte 3 ermöglicht.
Die Schablonenplatte 4 weist ferner ein Durchgangsloch 4a auf, in die ein Auflagerelement 5 bzw. 6, es in 1 gezeigt ist, formschlüssig eingesetzt werden kann.
3 zeigt eine erfindungsgemäße Bauteilhalteeinrichtung 1 im Querschnitt. Sehr deutlich zu erkennen sind die in der Basisplatte 3 vorgesehenen Durchgangslöcher 3a, 3b, 3', 3". In die Durchgangslöcher 3', 3" ragen hier jeweils von der Schablonenplatte 4 nach unten abstehende Zapfen 4c, 4d, wodurch die Schablonenplatte 4 eindeutig und präzise relativ zu der Basisplatte 3 positioniert ist. In ein in der Schablonenplatte 4 vorgesehenes Durchgangsloch 4a ist ein unteres Ende 5b eines Auflagerelements 5 eingesetzt. In dem unteren Ende 5b des Auflagerelements 5 ist ein Permanentmagnet 7 angeordnet, der das Auflagerelement 5 und die Basisplatte 3 magnetisch zusammenzieht, wodurch das Auflagerelement 5 eine deutlich höhere Standfestigkeit (Sicherheit gegen Umkippen) erhält. Das obere freie Ende 5a des Auflagerelements 5 ist hier durch eine Magnetkugel gebildet. Wird ein ferromagnetisches Blech auf das Auflagerelement 5 aufgelegt, so zieht die Magnetkugel 5a das Blech „automatisch“ an.
4 zeigt ein Ausführungsbeispiel, bei dem die Basisplatte 4 über bolzenartige Elemente 8, 9, die in die in der Basisplatte 3 vorgesehenen Durchgangslöcher 3', 3" eingesteckt sind, relativ zu der Basisplatte 3 positioniert ist. Die bolzenartige Elemente 8, 9 weisen jeweils einen die in der Schablonenplatte 4 vorgesehenen Löcher überkragenden Kopf auf. Mittels Spannpratzen 10, 11 kann die Schablonenplatte 4 auf die Basisplatte 3 gespannt werden.

Claims

Bauteilhalteeinrichtung (1), auf der ein Bauteil (2), welches mindestens zwei als. Auflager fungierende Auflagerstellen (2a, 2b) aufweist, aufliegt, wobei die Auflagerstellen (2a, 2b) ein Auflagerraster bilden, wobei die Bauteilhalteeinrichtung (1) folgendes aufweist: - eine bauteilunspezifische Basisplatte (3), welche mehrere voneinander beabstandete Fixierstellen. (3a - 3c, 3', 3") aufweist, die ein sich von dem Auflagerraster unterscheidendes Fixierstellenraster bilden, dadurch gekerinzeichnet, dass - eine bauteilspezifische Schablonenplatte (4.) vorgesehen ist, die an mindestens zwei Fixierstellen (3', ,3") der Basisplatte (3) an der Basisplatte (3) fixiert ist und die - mindestens zwei Aufnahmen (4a, 4b) aufweist, die hinsichtlich ihrer - Positionen in einer Ebene der Schablonenplatte (4) den Positionen der mindestens zwei Auflagerstellen (2a, 2b) entsprechen, - mindestens zwei Auflagerelemente (5, 6) vorgesehen sind, die an den Aufnahmen (4a, 4b) der Schablonenplatte (4) angeordnet sind und von der Schablonenplatte (4) abstehen, wobei das Bauteil (2) mit seinen mindestens zwei Auflagerstellen (2a, 2b) auf oberen freien Enden (5a, 6a) der Auflagerelemente (5, 6) aufliegt und - die freien Enden (5a, 6a) der mindestens zwei Auflagerelemente (5, 6) kugelförmig gestaltet sind.
Bauteilhalteeinrichtung (1) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die oberen freien Enden (5a, 6a) der Auflagerelemente (5, 6) und das Bauteil (2) einander magnetisch anziehen. 1
Bauteilhalteeinrichtung nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass in oder an den oberen freien Ende (5a, 6a) der Auflagerelemente (5, 6) jeweils mindestens ein Permanentmagnet angeordnet ist.
Bauteilhalteeinrichtung (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die mindestens zwei Auflagerstellen (2a, 2b) durch Vertiefungen, insbesondere muldenartige Vertiefungen, oder durch in dem Bauteil (2) vorgesehene Durchgangslöcher gebildet sind.
Bauteilhalteeinrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Durchgangslöcher einen, kleineren Durchmesser aufweisen als die freien Enden (5a, 6a) der Auflagerelemente (5, 6).
Bauteilhalteeinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Aufnahmen (4a, 4b) durch in der Schablonenplatte (4) vorgesehene Durchgangslöcher gebildet sind.
Bauteilhalteeinrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Auflagerelemente (5, 6) an ihren dem jeweiligen oberen freien Ende (5a, 6a) abgewandten unteren Ende (5b, 6b) passgenau in die in der Schablonenplatte (4) vorgesehenen Durchgangslöcher ragen und auf der Basisplatte (3) aufstehen.
Bauteilhalteeinrichtung (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 7 dadurch gekennzeichnet, dass untere Enden (5b, 6b) der Auflagerelemente (5, 6) im Vergleich zu zwischen den unteren und den oberen Enden (5b, 6b; 5a, 6a) befindlichen Mittelabschnitten fußartig erweitert sind, wodurch die Auflagerelemente (5, 6) kippsicher auf der Basisplatte stehen.
Bauteilhalteeinrichtung nach einem der Ansprüche 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet, dass die unteren Enden (5b, 6b) der Auflagerelemente (5, 6) und die Basisplatte (3) einander magnetisch anziehen.
Bauteilhalteeinrichtung nach einem der Ansprüche 7 bis 9 dadurch gekennzeichnet, dass in oder an den unteren Enden (5b, 6b) der Auflagerelemente (5, 6) jeweils mindestens ein Permanentmagnet (7) angeordnet ist.
Bauteilhalteeinrichtung (1) nach einem der Ansprüche 1 bis. 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Schablonenplatte (4) durch zwei miteinander verbundene Plattenelemente gebildet ist.
Bauteilhalteeinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass die Fixierstellen (3a - 3c, 3' 3") der Basisplatte (3) durch die Basisplatte (3) durchsetzende Durchgangslöcher oder durch in der Basisplatte (3) vorgesehene Sacklöcher gebildet sind.
Bauteilhalteeinrichtung (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass die Fixierstellen (3a - 3c) der Basisplatte (3) in einem gleichmäßigen Fixierstellenraster angeordnet sind, insbesondere in einem rechteckigen Fixierstellenraster.
Bauteilhalteeinrichtung (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass die Schablonenplatte (4) über mindestens zwei formschlüssig in Durchgangslöcher oder Sacklöcher der Basisplatte (3) ragende Verbindungselemente (8, 9) relativ zur Basisplatte (3) positioniert und/oder fixiert ist.
Bauteilhalteeinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 14, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens eines der Auflagerelemente (5, 6) in seiner Läge verstellbar ist, wodurch der Abstand zwischen seinem unteren Ende (5b, 6b) und seinem oberen Ende (5a, 6a) veränderbar ist.