DE102018200018A1

DE102018200018A1 - Fertigungshilfsmittel

Info

Publication number: DE102018200018A1
Application number: DE102018200018.2A
Authority: DE
Inventors: Raphael Koch; Lars Bognar
Original assignee: Ford Global Technologies LLC
Current assignee: Ford Global Technologies LLC
Priority date: 2018-01-02
Filing date: 2018-01-02
Publication date: 2019-07-18
Also published as: US10987789B2; CN109986480A; US20190202041A1

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Fertigungshilfsmittel (1, 10, 15, 25, 30, 37) zum Positionieren von wenigstens einem Bauteil relativ zu einem weiteren Bauteil (2), aufweisend einen monolithischen Positionierungsgrundkörper (3, 11, 16, 34, 42), der derart ausgebildet ist, dass er bei seiner bestimmungsgemäßen Anordnung an dem weiteren Bauteil (2) eine bestimmungsgemäße Positionierung des Bauteils relativ zu dem weiteren Bauteil (2) vorgibt. Um ein derartiges Fertigungshilfsmittel (1, 10, 15, 25, 30, 37) dahingehend weiterzubilden, dass es auf einfache Art und Weise individuell an die jeweiligen baulichen Gegebenheiten angepasst werden kann, ist an dem Positionierungsgrundkörper (3, 11, 16, 34, 42) wenigstens eine Durchbrechung (4, 12, 17, 41) ausgebildet, in die eine Abstandsbuchse (5, 18, 26, 31, 39) formschlüssig eingefügt ist, die eine Durchgangsbohrung (6, 19), durch die ein Positionierungsstift (7, 20) geführt ist, oder einen monolithisch mit der Abstandsbuchse (5, 18, 26, 31, 39) ausgebildeten Positionierungszapfen aufweist, wobei der Positionierungsgrundkörper (3, 11, 16, 34, 42) über den Positionierungsstift (7, 20) bzw. den Positionierungszapfen das weitere Bauteil (2) kontaktiert, wobei eine Längsmittelachse (21) der Durchgangsbohrung (6, 19) parallelversetzt zu einer Längsmittelachse (22) der Abstandsbuchse (5, 18, 26, 31, 39) angeordnet ist.

Description

Die Erfindung betrifft ein Fertigungshilfsmittel zum Positionieren von wenigstens einem Bauteil relativ zu einem weiteren Bauteil, aufweisend einen monolithischen Positionierungsgrundkörper, der derart ausgebildet ist, dass er bei seiner bestimmungsgemäßen Anordnung an dem weiteren Bauteil eine bestimmungsgemäße Positionierung des Bauteils relativ zu dem weiteren Bauteil vorgibt.
Die additive Fertigung von Bauteilen stellt eine durchschlagende Herstellungstechnologie dar, die im letzten Jahrzehnt immer mehr an Bedeutung gewonnen hat. Dabei können Kunststoffbauteile unter Verwendung verschiedener Techniken hergestellt werden, wie beispielsweise durch selektives Lasersintern (SLS). Da diese Bauteile im Gegensatz zu entsprechenden herkömmlichen Bauteilen, die als Baugruppe mit mehreren miteinander verbundenen Bauteilen ausgebildet sind, als monolithische bzw. einstückige Bauteile hergestellt werden können, sind mit den additiv gefertigten Bauteilen eine erhebliche Kostenreduzierung und eine Montagezeitreduzierung verbunden.
Ein Beispiel für ein solches additiv gefertigtes Bauteil ist ein Fertigungshilfsmittel, mit dem ein Bauteil in einer Fertigung, beispielsweise von Fahrzeugen, relativ zu einem weiteren Bauteil positionierbar ist. Das Fertigungshilfsmittel gibt bei seiner bestimmungsgemäßen Anordnung an dem weiteren Bauteil eine bestimmungsgemäße Positionierung des Bauteils relativ zu dem weiteren Bauteil vor, so dass eine Anbringung von entsprechenden Bauteilen in einer Serienfertigung an weiteren Bauteilen mit gleichbleibender Qualität sichergestellt werden kann.
Die US 7 802 344 B2 betrifft eine Kunststoffausgleichsscheibe mit einem Loch zur Befestigung der Ausgleichsscheibe an einer Vielfalt von Objekten. Die Ausgleichsscheibe kann auch für kleinere Anwendungen zerbrechlich sein, während sie ohne Zerbrechen auch für größere Anwendungen verwendbar ist. In einer bevorzugten Ausführungsform weist jeder der abbrechbaren Abschnitte ein Loch für eine Schraube oder einen Nagel auf, so dass jeder der abbrechbaren Abschnitte separat anbringbar ist.
Die WO 2016/192919 A1 betrifft einen Verschlusszapfen für Beschläge von Fenstern, Türen oder dergleichen mit einem Fußteil zur Anordnung des Verschlusszapfens an einer verschiebbaren Treibstange eines jeweiligen Beschlags und einem Kopfteil zum verriegelnden Eingriff in ein dem Beschlag zugeordnetes Schließteil in Abhängigkeit von einer jeweiligen Stellung der Treibstange. Das Kopfteil weist einen sich entlang einer Kopfteilachse von dem Fußteil weg erstreckenden Innenzapfen sowie eine Hülse auf, die axial in Richtung der Kopfteilachse beweglich gelagert ist, um ein Anpassen der axialen Länge des Kopfteils für einen passgenauen Eingriff in das Schließteil zu ermöglichen. An dem Kopfteil sind Haltemittel zum Halten der Hülse in einer definierten axialen Stellung vorgesehen.
Die DE 83 13 564 U1 betrifft eine Spannplatte zum Aufspannen von Werkstücken. Die Spannplatte weist in einer vorgegebenen Rasterung senkrecht zur Oberfläche liegende Löcher auf, in die Exzenter-Spannscheiben mit feststehendem Stift einsetzbar and drehbar sind.
Die DE 91 07 104 U1 betrifft eine modulare Spannvorrichtung für zu bearbeitende Werkstücke, mit einer Werkstückaufnahmevorrichtung, mit einer Vorrichtung zur manuellen und/ oder maschinellen, lösbaren, kraftschlüssigen Befestigung eines Werkstücks und mit Mittel zur Fixierung und Befestigung der Spannvorrichtung auf vergleichbaren Spannvorrichtungen und/oder auf Aufbauplatten von Bearbeitungsmaschinen, insbesondere eines Bearbeitungszentrums. Die Spannvorrichtung ist mit einem Schieber versehen, in dem, insbesondere senkrecht zur Verschieberichtung des Schiebers, ein Querschieber verschiebbar gelagert ist. Ein Exzenterbolzen, der im Querschieber formschlüssig drehbar gelagert ist, betätigt den Schieber mittelbar.
Die DE 103 40 052 A1 betrifft ein Verfahren zur Herstellung von im fertigen Zustand einstückigen oder mehrteiligen dreidimensionalen Spannelementen, insbesondere flexiblen komplexen Funktionsspannsystemen, durch additiven Aufbau, insbesondere durch Lasersintern oder Laserschweißen.
Die unter dem Link http://www.stratasys.com/~/media/Main/Files/White%20Papers/ Stratasys_WP_BMW_RAPID_MANUFACTURING_WITH_FDM_Technology.ashy abrufbare Veröffentlichung „RAPID MANUFACTURING WITH FDM IN JIG & FIX-TURE CONSTRUCTION“ offenbart die zumindest teilweise Herstellung eines Fertigungshilfsmittels unter Verwendung eines additiven Fertigungsverfahrens.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Fertigungshilfsmittel der eingangs genannten Art dahingehend weiterzubilden, dass es auf einfache Art und Weise individuell an die jeweiligen baulichen Gegebenheiten angepasst werden kann.
Erfindungsgemäß wird die Aufgabe durch ein Fertigungshilfsmittel mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst, bei dem an dem Positionierungsgrundkörper wenigstens eine Durchbrechung ausgebildet ist, in die eine Abstandsbuchse formschlüssig eingefügt ist, die eine Durchgangsbohrung, durch die ein Positionierungsstift geführt ist, oder einen monolithisch mit der Abstandsbuchse ausgebildeten Positionierungszapfen aufweist, wobei der Positionierungsgrundkörper über den Positionierungsstift bzw. den Positionierungszapfen das weitere Bauteil kontaktiert, wobei eine Längsmittelachse der Durchgangsbohrung parallelversetzt zu einer Längsmittelachse der Abstandsbuchse angeordnet ist.
Es ist darauf hinzuweisen, dass die in der nachfolgenden Beschreibung einzeln aufgeführten Merkmale sowie Maßnahmen in beliebiger technisch sinnvoller Weise miteinander kombiniert werden können und weitere Ausgestaltungen der Erfindung aufzeigen. Die Beschreibung charakterisiert und spezifiziert die Erfindung insbesondere im Zusammenhang mit den Figuren zusätzlich.
Erfindungsgemäß kann der in die Durchgangsbohrung der Abstandsbuchse eingeführte Positionierungsstift bzw. der Positionierungszapfen in verschiedenen Stellungen relativ zu einem die Durchbrechung aufweisenden Abschnitt des monolithischen Positionierungsgrundkörpers angeordnet werden, indem die Abstandsbuchse bezüglich ihrer Längsmittelachse in verschiedenen Drehstellungen relativ zu diesem Abschnitt angeordnet wird. Hierdurch kann das Fertigungshilfsmittel auf einfache Art und Weise an die jeweiligen geometrischen bzw. baulichen Gegebenheiten, insbesondere des weiteren Bauteils, angepasst werden, so dass das an dem weiteren Bauteil anzubringende Bauteil beispielsweise auch bei Maßabweichungen zwischen den Bauteilen bestimmungsgemäß relativ zu dem weiteren Bauteil positioniert und an diesem angebracht werden kann. Dabei können vorab gemessene Maßabweichungen aufgefangen bzw. aufgehoben werden.
An dem Positionierungsgrundkörper können auch zwei oder mehrere entsprechende Durchbrechungen ausgebildet sein, in die jeweils eine eigene Abstandsbuchse formschlüssig eingefügt ist, die eine Durchgangsbohrung, durch die ein eigener Positionierungsstift geführt ist, oder einen monolithisch mit der Abstandsbuchse ausgebildeten Positionierungszapfen aufweist, wobei der Positionierungsgrundkörper über den Positionierungsstift bzw. den Positionierungszapfen das weitere Bauteil kontaktiert, wobei die Längsmittelachse der Durchgangsbohrung parallelversetzt zu einer Längsmittelachse der Abstandsbuchse angeordnet ist. Das, beispielsweise handführbare, Fertigungshilfsmittel kann das weitere Bauteil ausschließlich über den bzw. die Positionierungsstifte oder den bzw. die Positionierungszapfen kontaktieren und im Übrigen beabstandet zu dem weiteren Bauteil angeordnet sein.
Das an dem weiteren Bauteil anzubringende Bauteil kann nach seiner bestimmungsgemäßen Positionierung relativ zu dem weiteren Bauteil beispielsweise stoffschlüssig oder kraftschlüssig mit dem weiteren Bauteil verbunden werden. Das weitere Bauteil kann ein Karosserieabschnitt eines Kraftfahrzeugs sein, an dem das Bauteil anzubringen ist. Hierzu wird zunächst das Fertigungshilfsmittel an dem weiteren Bauteil derart angeordnet, dass das Fertigungshilfsmittel aufgrund seiner baulichen Ausgestaltung bei seiner bestimmungsgemäßen Anordnung an dem weiteren Bauteil die jeweilige bestimmungsgemäße Positionierung des Bauteils relativ zu dem weiteren Bauteil vorgibt. Anschließend muss das Bauteil nur noch mit dem weiteren Bauteil verbunden werden.
Dass der Positionierungsgrundkörper monolithisch ist, bedeutet, dass der Positionierungsgrundkörper nicht aus zwei oder mehreren separat hergestellten Bauteilen gebildet ist, sondern in einem Herstellungsverfahren einstückig ausgebildet worden ist. Der Positionierungsgrundkörper kann als Hohlkörper oder massiv ausgebildet sein. Der Positionierungsgrundkörper kann eine komplexe Geometrie aufweisen, die an den jeweiligen Anwendungszweck bzw. die Formgebung des jeweiligen weiteren Bauteils und die Formgebung des damit zu verbindenden Bauteils angepasst ist.
Gemäß einer vorteilhaften Ausgestaltung ist der Positionierungsgrundkörper additiv gefertigt. Hierdurch kann der Positionierungsgrundkörper auch mit einer sehr komplexen Geometrie auf einfache und kostengünstige Weise hergestellt sein. Es sind im Gegensatz zu herkömmlichen Fertigungshilfsmitteln, die aus mehreren miteinander verbundenen Bauteilen gebildet sind, keine Nachbearbeitungsschritte, wie beispielsweise Fräsen oder dergleichen, erforderlich. Der Positionierungsgrundkörper kann beispielsweise durch ein 3D-Druckverfahren bzw. ein SLS-Verfahren hergestellt sein. Insbesondere kann der Positionierungsgrundkörper aus einem Kunststoff hergestellt sein.
Eine weitere vorteilhafte Ausgestaltung sieht vor, dass eine Außenmantelfläche der Abstandsbuchse und eine damit in Kontakt stehende Innenmantelfläche eines die Durchbrechung aufweisenden Abschnitts des Positionierungsgrundkörpers jeweils als Hohlzylinder mit einer kreisrunden oder polygonalen Grundfläche ausgebildet sind. Beide Ausgestaltungen ermöglichen verschiedene Relativstellungen der Abstandsbuchse zu dem die Durchbrechung aufweisenden Abschnitt des Positionierungsgrundkörpers. Sind die Außenmantelfläche der Abstandsbuchse und die Innenmantelfläche des die Durchbrechung aufweisenden Abschnitts jeweils als Hohlzylinder mit einer kreisrunden Grundfläche ausgebildet, kann die Abstandsbuchse in beliebig vielen verschiedenen Relativstellungen zu dem Abschnitt angeordnet werden. Sind die Außenmantelfläche der Abstandsbuchse und die Innenmantelfläche des die Durchbrechung aufweisenden Abschnitts jeweils als Hohlzylinder mit einer polygonalen Grundfläche ausgebildet, kann die Abstandsbuchse in einer begrenzten Anzahl von verschiedenen diskreten Relativstellungen zu dem Abschnitt angeordnet werden. Die polygonale Grundfläche kann beispielsweise als gleichseitiges Dreieck, Quadrat oder anderweitiges regelmäßiges Polygon, also als gleichseitiges und gleichwinkliges Polygon, ausgebildet sein.
Nach einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung ist an einer axialen Stirnseite der Abstandsbuchse wenigstens eine Markierung angeordnet, die eine Richtung anzeigt, in die die Längsmittelachse der Durchgangsbohrung parallelversetzt zu der Längsmittelachse der Abstandsbuchse angeordnet ist. Hierdurch kann ein Nutzer des Fertigungshilfsmittels optisch erkennen, ob die Abstandsbuchse derart relativ zu dem die Durchbrechung aufweisenden Abschnitt des Positionierungsgrundkörpers angeordnet ist, dass eine beabsichtigte Anpassung des Fertigungshilfsmittels zumindest an das weitere Bauteil gegeben ist, beispielsweise um Maßabweichungen auszugleichen. Die Markierung kann beispielsweise auf der Seite der Durchgangsbohrung angeordnet sein, die den kürzesten radialen Abstand zu der Außenmantelfläche der Abstandsbuchse aufweist. Die Markierung kann als farbliche und/oder körperliche Markierung ausgebildet sein.
Vorteilhafterweise ist an dem Positionierungsgrundkörper benachbart zu dem die Durchbrechung aufweisenden Abschnitt wenigstens eine Markierung angeordnet. Dies ist insbesondere von Vorteil, wenn die Außenmantelfläche der Abstandsbuchse und die Innenmantelfläche des die Durchbrechung aufweisenden Abschnitts jeweils als Hohlzylinder mit einer kreisrunden Grundfläche ausgebildet sind und an der Abstandsbuchse eine Markierung angeordnet ist, da dann die Markierung an der Abstandsbuchse zum Einstellen des Parallelversatzes zwischen den Längsmittelachsen der Durchgangsbohrung und der Abstandsbuchse relativ zu der Markierung an dem Positionierungsgrundkörper ausgerichtet werden kann. Die Markierung an dem Positionierungsgrundkörper kann als Einzelmarkierung oder als Skala ausgebildet sein, an der verschiedene Ausrichtungen der Abstandsbuchse relativ zu dem Abschnitt ablesbar und damit einstellbar sind. Alternativ kann die Markierung an dem Positionierungsgrundkörper als Einzelmarkierung und die Markierung an der Abstandsbuchse als Skala ausgebildet sein.
Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung weist das Fertigungshilfsmittel wenigstens zwei verschieden ausgebildete, wahlweise in die Durchbrechung einfügbare Abstandsbuchsen auf, die sich in dem Abstand der Längsmittelachse der jeweiligen Durchgangsbohrung von der Längsmittelachse der jeweiligen Abstandsbuchse voneinander unterscheiden. Die verschiedenen Abstandsbuchsen können standardisiert, beispielsweise 0,1 mm Versatzbuchse, 0,2 mm Versatzbuchse etc., und wiederverwendbar sein. Durch die Wahl der jeweiligen Abstandsbuchse und deren Einführung in die Durchbrechung an dem Positionierungsgrundkörper kann das Fertigungshilfsmittel auf einfache Art und Weise an den jeweiligen Anwendungsfall angepasst werden. Eine Außenform der Abstandsbuchsen ist vorzugsweise identisch.
Eine weitere vorteilhafte Ausgestaltung sieht vor, dass die Abstandsbuchse unter Verwendung eines additiven Fertigungsverfahrens oder eines Spritzgießverfahrens hergestellt ist. Hierdurch lässt sich die Abstandsbuchse, insbesondere aus Kunststoff, einfach und kostengünstig herstellen. Die Abstandsbuchse kann zusammen mit dem Positionierungszapfen additiv gefertigt sein.
Nach einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung sind an dem Positionierungsgrundkörper wenigstens zwei entsprechende Durchbrechungen ausgebildet, deren Längsmittelachsen nicht parallel zueinander ausgerichtet sind und in die jeweils eine eigene Abstandsbuchse formschlüssig eingefügt ist, die eine Durchgangsbohrung aufweist, durch die ein eigener Positionierungsstift geführt ist, über den der Positionierungsgrundkörper das weitere Bauteil kontaktiert, wobei eine Längsmittelachse der Durchgangsbohrung parallelversetzt zu einer Längsmittelachse der Abstandsbuchse angeordnet ist. Hierdurch kann das Fertigungshilfsmittel dreidimensional an den jeweiligen Anwendungsfall angepasst werden.
Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen und der folgenden Figurenbeschreibung offenbart. Es zeigen

1 eine schematische und perspektivische Darstellung eines Ausführungsbeispiels für ein erfindungsgemäßes Fertigungshilfsmittel,
2 eine schematische und perspektivische Darstellung eines weiteren Ausführungsbeispiels für ein erfindungsgemäßes Fertigungshilfsmittel,
3 eine schematische Darstellung eines Details eines weiteren Ausführungsbeispiels für ein erfindungsgemäßes Fertigungshilfsmittel,
4 eine schematische Darstellung eines Details eines weiteren Ausführungsbeispiels für ein erfindungsgemäßes Fertigungshilfsmittel,
5 eine schematische Darstellung eines Details eines weiteren Ausführungsbeispiels für ein erfindungsgemäßes Fertigungshilfsmittel, und
6 eine schematische Darstellung eines Details eines weiteren Ausführungsbeispiels für ein erfindungsgemäßes Fertigungshilfsmittel.

In den unterschiedlichen Figuren sind gleiche Teile stets mit denselben Bezugszeichen versehen, weswegen diese in der Regel auch nur einmal beschrieben werden.
1 zeigt eine schematische und perspektivische Darstellung eines Ausführungsbeispiels für ein erfindungsgemäßes Fertigungshilfsmittel 1 zum Positionieren von wenigstens einem nicht gezeigten Bauteil relativ zu einem weiteren Bauteil 2.
Das Fertigungshilfsmittel 1 weist einen monolithischen Positionierungsgrundkörper 3 auf, der derart ausgebildet ist, dass er bei seiner bestimmungsgemäßen Anordnung an dem weiteren Bauteil 2 eine bestimmungsgemäße Positionierung des Bauteils relativ zu dem weiteren Bauteil 2 vorgibt. Der Positionierungsgrundkörper 3 ist aus einem Kunststoff additiv gefertigt und weist eine komplexe Geometrie auf.
An dem Positionierungsgrundkörper 3 sind zwei Durchbrechungen 4 ausgebildet, in die jeweils eine eigene Abstandsbuchse 5 formschlüssig eingefügt ist, die eine Durchgangsbohrung 6 aufweist, durch die ein eigener Positionierungsstift 7 geführt ist, über den der Positionierungsgrundkörper 3 das weitere Bauteil 2 kontaktiert. Eine nicht gezeigte Längsmittelachse der jeweiligen Durchgangsbohrung 6 ist parallelversetzt zu einer nicht gezeigten Längsmittelachse der jeweiligen Abstandsbuchse 5 angeordnet. Die Abstandsbuchsen 5 können unter Verwendung eines additiven Fertigungsverfahrens oder eines Spritzgießverfahrens hergestellt sein.
Eine nicht gezeigte Außenmantelfläche der jeweiligen Abstandsbuchse 5 und eine damit in Kontakt stehende, nicht gezeigte Innenmantelfläche eines die jeweilige Durchbrechung 4 aufweisenden Abschnitts des Positionierungsgrundkörpers 3 sind jeweils als Hohlzylinder mit einer kreisrunden Grundfläche ausgebildet.
An einer gezeigten axialen Stirnseite 8 der jeweiligen Abstandsbuchse 5 kann wenigstens eine in 1 nicht gezeigte Markierung angeordnet sein, die eine Richtung anzeigt, in die die Längsmittelachse der jeweiligen Durchgangsbohrung 6 parallelversetzt zu der Längsmittelachse der jeweiligen Abstandsbuchse 5 angeordnet ist.
Zudem kann an einer gezeigten axialen Stirnseite 9 des die jeweilige Durchbrechung 4 aufweisenden Abschnitts des Positionierungsgrundkörpers 3 kann wenigstens eine nicht gezeigte Markierung angeordnet sein.
Das Fertigungshilfsmittel 1 kann wenigstens zwei verschieden ausgebildete, wahlweise in die jeweilige Durchbrechung 4 einfügbare Abstandsbuchsen 5 aufweisen, die sich in dem Abstand der Längsmittelachse der jeweiligen Durchgangsbohrung 6 von der Längsmittelachse der jeweiligen Abstandsbuchse 5 voneinander unterscheiden, jedoch dieselbe Außenform aufweisen.
An dem Positionierungsgrundkörper 3 können wenigstens zwei entsprechende Durchbrechungen 4 ausgebildet sein, deren nicht gezeigte Längsmittelachsen nicht parallel zueinander ausgerichtet sind und in die jeweils eine eigene Abstandsbuchse 5 formschlüssig eingefügt ist, die eine Durchgangsbohrung 4 aufweist, in die ein eigener Positionierungsstift 7 eingeführt ist, über den der Positionierungsgrundkörper 3 das weitere Bauteil 2 kontaktiert, wobei eine nicht gezeigte Längsmittelachse der Durchgangsbohrung 4 parallelversetzt zu einer nicht gezeigten Längsmittelachse der Abstandsbuchse 5 angeordnet ist.
2 zeigt eine schematische und perspektivische Darstellung eines weiteren Ausführungsbeispiels für ein erfindungsgemäßes Fertigungshilfsmittel 10 zum Positionieren von wenigstens einem nicht gezeigten Bauteil relativ zu einem nicht gezeigten weiteren Bauteil.
Das Fertigungshilfsmittel 10 weist einen monolithischen Positionierungsgrundkörper 11 auf, der derart ausgebildet ist, dass er bei seiner bestimmungsgemäßen Anordnung an dem weiteren Bauteil eine bestimmungsgemäße Positionierung des Bauteils relativ zu dem weiteren Bauteil vorgibt. Der Positionierungsgrundkörper 11 ist aus einem Kunststoff additiv gefertigt und weist eine komplexe Geometrie auf.
An dem Positionierungsgrundkörper 11 sind fünf Durchbrechungen 12 ausgebildet, in die jeweils eine nicht gezeigte eigene Abstandsbuchse formschlüssig eingefügt ist, die eine nicht gezeigte Durchgangsbohrung aufweist, durch die ein nicht gezeigter eigener Positionierungsstift geführt ist, über den der Positionierungsgrundkörper 11 das weitere Bauteil kontaktiert. Eine nicht gezeigte Längsmittelachse der jeweiligen Durchgangsbohrung ist parallelversetzt zu einer nicht gezeigten Längsmittelachse der jeweiligen Abstandsbuchse angeordnet. Die Abstandsbuchsen und die Positionierungsstifte können gemäß einem der in den 1 und 3 bis 6 gezeigten Ausführungsbeispiele ausgebildet sein, weshalb bezüglich der Abstandsbuchsen und Positionierungsstifte auf die Beschreibung zu den 1 und 3 bis 6 verwiesen wird. Die Abstandsbuchsen können unter Verwendung eines additiven Fertigungsverfahrens oder eines Spritzgießverfahrens hergestellt sein.
Eine nicht gezeigte Außenmantelfläche der jeweiligen Abstandsbuchse und eine damit in Kontakt stehende Innenmantelfläche 13 des die jeweilige Durchbrechung 12 aufweisenden Abschnitts des Positionierungsgrundkörpers 11 sind jeweils als Hohlzylinder mit einer kreisrunden Grundfläche ausgebildet.
An einer nicht gezeigten axialen Stirnseite der jeweiligen Abstandsbuchse kann wenigstens eine nicht gezeigte Markierung angeordnet sein, die eine Richtung anzeigt, in die die nicht gezeigte Längsmittelachse der jeweiligen Durchgangsbohrung parallelversetzt zu der nicht gezeigten Längsmittelachse der jeweiligen Abstandsbuchse angeordnet ist. Zudem kann an dem Positionierungsgrundkörper 11 benachbart zu der jeweiligen Durchbrechung 12 wenigstens eine nicht gezeigte Markierung angeordnet sein.
Das Fertigungshilfsmittel 10 kann wenigstens zwei verschieden ausgebildete, wahlweise in die jeweilige Durchbrechung 12 einfügbare Abstandsbuchsen aufweisen, die sich in dem Abstand der Längsmittelachse der jeweiligen Durchgangsbohrung von der Längsmittelachse der jeweiligen Abstandsbuchse voneinander unterscheiden.
An dem Positionierungsgrundkörper 11 sind fünf entsprechende Durchbrechungen 12 ausgebildet, wobei die nicht gezeigte Längsmittelachse der links oben in 1 gezeigten Durchbrechung 12 nicht parallel bzw. quer zu den nicht gezeigten parallelen Längsmittelachsen der übrigen Durchbrechungen 12 ausgerichtet ist.
An dem Positionierungsgrundkörper 11 sind zudem zwei Griffe 14 angeordnet, über die eine Handhabung des Fertigungshilfsmittels 10 erfolgen kann.
3 zeigt eine schematische Darstellung eines Details eines weiteren Ausführungsbeispiels für ein erfindungsgemäßes Fertigungshilfsmittel 15 zum Positionieren von wenigstens einem nicht gezeigten Bauteil relativ zu einem nicht gezeigten weiteren Bauteil.
Das Fertigungshilfsmittel 15 weist einen monolithischen Positionierungsgrundkörper 16 auf, von dem in 3 nur ein Abschnitt gezeigt ist und der derart ausgebildet ist, dass er bei seiner bestimmungsgemäßen Anordnung an dem weiteren Bauteil eine bestimmungsgemäße Positionierung des Bauteils relativ zu dem weiteren Bauteil vorgibt. Der Positionierungsgrundkörper 16 ist aus einem Kunststoff additiv gefertigt und kann eine komplexe Geometrie aufweisen.
An dem Positionierungsgrundkörper 16 ist wenigstens die gezeigte Durchbrechung 17 ausgebildet, in die eine Abstandsbuchse 18 formschlüssig eingefügt ist, die eine Durchgangsbohrung 19 aufweist, durch die ein Positionierungsstift 20 geführt ist, über den der Positionierungsgrundkörper 16 das weitere Bauteil kontaktiert. Eine Längsmittelachse 21 der Durchgangsbohrung 17 ist parallelversetzt zu einer Längsmittelachse 22 der Abstandsbuchse 18 angeordnet. Die Abstandsbuchse 18 kann unter Verwendung eines additiven Fertigungsverfahrens oder eines Spritzgießverfahrens hergestellt sein. Alternativ kann die Abstandsbuchse 18 einen monolithisch mit der Abstandsbuchse 18 verbundenen, nicht gezeigten Positionierungszapfen aufweisen, dessen Längsmittelachse parallelversetzt zu der Längsmittelachse der 22 der Abstandsbuchse 18 ist.
Eine Außenmantelfläche 23 der Abstandsbuchse 18 und eine damit in Kontakt stehende Innenmantelfläche 24 eines die Durchbrechung 17 aufweisenden Abschnitts des Positionierungsgrundkörpers 16 sind jeweils als Hohlzylinder mit einer kreisrunden Grundfläche ausgebildet.
Das Fertigungshilfsmittel 15 kann wenigstens zwei verschieden ausgebildete, wahlweise in die Durchbrechung 17 einfügbare Abstandsbuchsen 18 aufweisen, die sich in dem Abstand der Längsmittelachse 21 der jeweiligen Durchgangsbohrung 19 von der Längsmittelachse 22 der jeweiligen Abstandsbuchse 18 voneinander unterscheiden und von denen in 3 nur eine gezeigt ist.
An dem Positionierungsgrundkörper 16 können wenigstens zwei entsprechende Durchbrechungen 17 ausgebildet sein, von denen in 3 nur eine gezeigt ist und deren nicht gezeigte Längsmittelachsen nicht parallel zueinander ausgerichtet sind und in die jeweils eine eigene Abstandsbuchse 18 formschlüssig eingefügt ist, die eine Durchgangsbohrung 19 aufweist, durch die ein eigener Positionierungsstift 20 geführt ist, über den der Positionierungsgrundkörper 16 das weitere Bauteil kontaktiert. Eine Längsmittelachse 21 der jeweiligen Durchgangsbohrung 19 ist parallelversetzt zu der Längsmittelachse 22 der jeweiligen Abstandsbuchse 18 angeordnet.
4 zeigt eine schematische Darstellung eines Details eines weiteren Ausführungsbeispiels für ein erfindungsgemäßes Fertigungshilfsmittel 25 zum Positionieren von wenigstens einem nicht gezeigten Bauteil relativ zu einem nicht gezeigten weiteren Bauteil.
Das Fertigungshilfsmittel 25 unterscheidet sich dadurch von dem in 3 gezeigten Ausführungsbeispiel, dass an der axialen Stirnseite 27 der Abstandsbuchse 26 eine Markierung 27 in Form eines Pfeils, der eine Richtung anzeigt, in die die Längsmittelachse 21 der Durchgangsbohrung 19 parallelversetzt zu der Längsmittelachse 22 der Abstandsbuchse 26 angeordnet ist, und eine Markierung 28 in Form eines Zahlenwerts, der angibt, um welches Ausmaß die Längsmittelachse 21 der Durchgangsbohrung 19 parallelversetzt zu der Längsmittelachse 22 der Abstandsbuchse 26 angeordnet ist, angeordnet sind, und zwar auf einander gegenüberliegenden Seiten der Durchgangsbohrung 19. Zur Vermeidung von Wiederholungen wird im Übrigen auf die obige Beschreibung zu 3 verwiesen.
5 zeigt eine schematische Darstellung eines Details eines weiteren Ausführungsbeispiels für ein erfindungsgemäßes Fertigungshilfsmittel 30 zum Positionieren von wenigstens einem nicht gezeigten Bauteil relativ zu einem nicht gezeigten weiteren Bauteil.
Das Fertigungshilfsmittel 30 unterscheidet sich dadurch von dem in 3 gezeigten Ausführungsbeispiel, dass an der axialen Stirnseite 27 der Abstandsbuchse 31 eine Markierung 32 in Form einer Skala mit umfänglich gleichmäßig voneinander beabstandeten Strichen 33, von denen der in 5 oben gezeigte Strich 33 sich optisch von den übrigen Strichen 33 unterscheidet, angeordnet ist. Zudem ist an dem Positionierungsgrundkörper 34 benachbart zu der Durchbrechung 17 eine Markierung 35 in Form einer Skala mit umfänglich gleichmäßig voneinander beabstandeten Strichen 36, von denen der in 5 oben gezeigte Strich 36 sich optisch von den übrigen Strichen 36 unterscheidet, angeordnet. Zur Vermeidung von Wiederholungen wird im Übrigen auf die obige Beschreibung zu 3 verwiesen.
6 zeigt eine schematische Darstellung eines Details eines weiteren Ausführungsbeispiels für ein erfindungsgemäßes Fertigungshilfsmittel 37 zum Positionieren von wenigstens einem nicht gezeigten Bauteil relativ zu einem nicht gezeigten weiteren Bauteil.
Das Fertigungshilfsmittel 37 unterscheidet sich dadurch von dem in 3 gezeigten Ausführungsbeispiel, dass eine Außenmantelfläche 38 der Abstandsbuchse 39 und eine damit in Kontakt stehende Innenmantelfläche 40 der Durchbrechung 41 des Positionierungsgrundkörpers 42 jeweils als Hohlzylinder mit einer polygonalen, insbesondere sechseckigen, Grundfläche ausgebildet sind. Zur Vermeidung von Wiederholungen wird im Übrigen auf die obige Beschreibung zu 3 verwiesen.
Bezugszeichenliste

1: Fertigungshilfsmittel
2: weiteres Bauteil
3: Positionierungsgrundkörper
4: Durchbrechung
5: Abstandsbuchse
6: Durchgangsbohrung
7: Positionierungsstift
8: axiale Stirnseite von 5
9: axiale Stirnseite von 3
10: Fertigungshilfsmittel
11: Positionierungsgrundkörper
12: Durchbrechung
13: Innenmantelfläche
14: Griff
15: Fertigungshilfsmittel
16: Positionierungsgrundkörper
17: Durchbrechung
18: Abstandsbuchse
19: Durchgangsbohrung
20: Positionierungsstift
21: Längsmittelachse von 19
22: Längsmittelachse von 18, 26, 31, 39
23: Außenmantelfläche von 18, 26, 31
24: Innenmantelfläche von 16, 34
25: Fertigungshilfsmittel
26: Abstandsbuchse
27: axiale Stirnfläche von 26
28: Markierung an 26
29: Markierung an 26
30: Fertigungshilfsmittel
31: Abstandsbuchse
32: Markierung an 31
33: Strich von 32
34: Positionierungsgrundkörper
35: Markierung an 34
36: Strich von 35
37: Fertigungshilfsmittel
38: Außenmantelfläche von 39
39: Abstandsbuchse
40: Innenmantelfläche von 42
41: Durchbrechung von 42
42: Positionierungsgrundkörper

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

US 7802344 B2 [0004]
WO 2016/192919 A1 [0005]
DE 8313564 U1 [0006]
DE 9107104 U1 [0007]
DE 10340052 A1 [0008]

Claims

Fertigungshilfsmittel (1, 10, 15, 25, 30, 37) zum Positionieren von wenigstens einem Bauteil relativ zu einem weiteren Bauteil (2), aufweisend einen monolithischen Positionierungsgrundkörper (3, 11, 16, 34, 42), der derart ausgebildet ist, dass er bei seiner bestimmungsgemäßen Anordnung an dem weiteren Bauteil (2) eine bestimmungsgemäße Positionierung des Bauteils relativ zu dem weiteren Bauteil (2) vorgibt, dadurch gekennzeichnet, dass an dem Positionierungsgrundkörper (3, 11, 16, 34, 42) wenigstens eine Durchbrechung (4, 12, 17, 41) ausgebildet ist, in die eine Abstandsbuchse (5, 18, 26, 31, 39) formschlüssig eingefügt ist, die eine Durchgangsbohrung (6, 19), durch die ein Positionierungsstift (7, 20) geführt ist, oder einen monolithisch mit der Abstandsbuchse (5, 18, 26, 31, 39) ausgebildeten Positionierungszapfen aufweist, wobei der Positionierungsgrundkörper (3, 11, 16, 34, 42) über den Positionierungsstift (7, 20) bzw. den Positionierungszapfen das weitere Bauteil (2) kontaktiert, wobei eine Längsmittelachse (21) der Durchgangsbohrung (6, 19) parallelversetzt zu einer Längsmittelachse (22) der Abstandsbuchse (5, 18, 26, 31, 39) angeordnet ist.
Fertigungshilfsmittel (1, 10, 15, 25, 30, 37) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Positionierungsgrundkörper (3, 11, 16, 34, 42) additiv gefertigt ist.
Fertigungshilfsmittel (1, 10, 15, 25, 30, 37) nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass eine Außenmantelfläche (23, 38) der Abstandsbuchse (5, 18, 26, 31, 39) und eine damit in Kontakt stehende Innenmantelfläche (24, 40) eines die Durchbrechung (4, 12, 17, 41) aufweisenden Abschnitts des Positionierungsgrundkörpers (3, 11, 16, 34, 42) jeweils als Hohlzylinder mit einer kreisrunden oder polygonalen Grundfläche ausgebildet sind.
Fertigungshilfsmittel (1, 10, 25, 30, 37) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass an einer axialen Stirnseite (27) der Abstandsbuchse (5, 26, 31, 39) wenigstens eine Markierung (28, 29, 32) angeordnet ist, die eine Richtung anzeigt, in die die Längsmittelachse (21) der Durchgangsbohrung (6, 19) parallelversetzt zu der Längsmittelachse (22) der Abstandsbuchse (5, 26, 31, 39) angeordnet ist.
Fertigungshilfsmittel (1, 10, 25, 30, 37) nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass an dem Positionierungsgrundkörper (3, 11, 34, 42) benachbart zu der Durchbrechung (4, 12, 17, 41) wenigstens eine Markierung (35) angeordnet ist.
Fertigungshilfsmittel (1, 10, 15, 25, 30, 37) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch wenigstens zwei verschieden ausgebildete, wahlweise in die Durchbrechung (4, 12, 17, 41) einfügbare Abstandsbuchsen (5, 18, 26, 31, 39), die sich in dem Abstand der Längsmittelachse (21) der jeweiligen Durchgangsbohrung (6, 19) von der Längsmittelachse (22) der jeweiligen Abstandsbuchse (5, 18, 26, 31, 39) voneinander unterscheiden.
Fertigungshilfsmittel (1, 10, 15, 25, 30, 37) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Abstandsbuchse (5, 18, 26, 31, 39) unter Verwendung eines additiven Fertigungsverfahrens oder eines Spritzgießverfahrens hergestellt ist.
Fertigungshilfsmittel (1, 10, 15, 25, 30, 37) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass an dem Positionierungsgrundkörper (3, 11, 16, 34, 42) wenigstens zwei entsprechende Durchbrechungen (4, 12, 17, 41) ausgebildet sind, deren Längsmittelachsen nicht parallel zueinander ausgerichtet sind und in die jeweils eine eigene Abstandsbuchse (5, 18, 26, 31, 39) formschlüssig eingefügt ist, die eine Durchgangsbohrung (6, 19) aufweist, durch die ein eigener Positionierungsstift (7, 20) geführt ist, über den der Positionierungsgrundkörper (3, 11, 16, 34, 42) das weitere Bauteil (2) kontaktiert, wobei eine Längsmittelachse (21) der Durchgangsbohrung (6, 19) parallelversetzt zu einer Längsmittelachse (22) der Abstandsbuchse (5, 18, 26, 31, 39) angeordnet ist.