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Die Erfindung betrifft eine Montagevorrichtung zur Montage eines Luftfederteils an einem Fahrzeugteil und ein Verfahren zur Montage einer Luftfeder.
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Die
DE 10 2017 011 986 A1 zeigt ein Verfahren zur Ausrichtung einer einen Elektromotor aufweisenden Baugruppe, welche auf eine Aufnahmeeinrichtung aufgelegt wird, und die Aufnahmeeinrichtung wird anschließend abgesenkt.
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Die
KR 10 0 907 077 B1 zeigt eine abnehmbare, magnetische Montagevorrichtung zur Positionierung von Fahrzeugteilen.
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Diese Luftfedern müssen bei der Herstellung des Fahrzeugs montiert werden.
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Es ist daher eine Aufgabe der Erfindung, eine neue Montagevorrichtung und ein Verfahren zur Montage einer Luftfeder bereit zu stellen.
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Die Aufgabe wird gelöst durch den Gegenstand des Anspruchs 1.
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Eine Montagevorrichtung zur Montage eines ersten Luftfederteils an einem ersten Fahrzeugteil eines Fahrzeugs weist einen Grundkörper, ein Führungsteil und eine Haltevorrichtung zur Anbringung der Montagevorrichtung an dem ersten Fahrzeugteil des Fahrzeugs auf, das Führungsteil ist am Grundkörper verschiebbar geführt, und das Führungsteil weist an einem ersten Ende ein Positionierelement auf, um eine Positionierung des ersten Luftfederteils am Positionierelement und eine Bewegung des ersten Luftfederteils zusammen mit dem Positionierelement zu ermöglichen.
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Eine derartige Montagevorrichtung ermöglicht eine sichere Montage einer Luftfeder an einem Fahrzeug.
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Die Montagevorrichtung wird in der Produktion auch als Betriebsmittel bezeichnet.
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Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform weist die Montagevorrichtung ein erstes Federelement auf, durch welches erste Federelement das Führungsteil in eine vorgegebene erste Richtung mit einer Kraft beaufschlagt ist. Das erste Federelement dämpft etwas die Bewegung des ersten Luftfederteils, und das Führungsteil kann zur Positionierung des ersten Luftfederteils verschoben werden.
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Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform weist die Haltevorrichtung mindestens ein Halteelement mit einem Haken auf, um ein Eingreifen des Hakens am ersten Fahrzeugteil zu ermöglichen. Eine Verbindung durch einen Haken ist schnell herstellbar und lösbar, und es kann eine sichere Verbindung erzielt werden.
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Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform weist die Montagevorrichtung ein zweites Federelement auf, welches dazu ausgebildet ist, die Haltevorrichtung in eine vorgegebene Richtung mit einer Kraft zu beaufschlagen. Durch dieses zweite Federelement kann eine automatische Sicherung des Hakens am ersten Fahrzeugteil erfolgen. Das zweite Federelement wirkt bevorzugt zwischen der Haltevorrichtung und dem Grundkörper, es kann aber auch zwischen mehreren Teilen der Haltevorrichtung wirken.
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Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform verjüngt sich bei der Montagevorrichtung das Führungsteil zum ersten Ende hin. Durch die Verjüngung kann das Führungsteil zumindest teilweise in eine Aussparung des ersten Luftfederteils eingreifen und dieses ausrichten.
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Die Aufgabe wird ebenfalls gelöst durch den Gegenstand des Anspruchs 6.
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Ein Verfahren zur Montage einer Luftfeder mit einem ersten Luftfederteil und einem zweiten Luftfederteil an einem Fahrzeug mit einem ersten Fahrzeugteil und einem zweiten Fahrzeugteil, welches erste Fahrzeugteil eine Aufnahme zur Befestigung des ersten Luftfederteils aufweist, weist die folgenden Schritte auf:
- A) Eine Montagevorrichtung mit einem Grundkörper und einem verschiebbar am Grundkörper geführten Führungsteil mit einem Positionierelement wird am ersten Fahrzeugteil derart befestigt, dass das Führungsteil sich vom Grundkörper durch die Aufnahme hindurch erstreckt,
- B) das erste Luftfederteil wird am Positionierelement positioniert,
- C) Die Luftfeder wird mit Luft gefüllt, und bei der Längenänderung der Luftfeder durch das Befüllen wird das erste Luftfederteil durch das Führungsteil zumindest bereichsweise in die Aufnahme eingeführt.
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Das erste Luftfederteil kann somit zusammen mit dem Positionierelement und durch dieses geführt in Richtung zum ersten Fahrzeugteil gleiten und sicher in die Aufnahme hinein gleiten.
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Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform wird die Montagevorrichtung nach Schritt C) vom ersten Fahrzeugteil gelöst. Das Lösen und Wiederverwerten der Montagevorrichtung ist ressourcenschonend und führt zu einem geringeren Gesamtgewicht des Fahrzeugs.
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Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform wird das zweite Luftfederteil vor Schritt A) am zweiten Fahrzeugteil befestigt. Die Befestigung ermöglicht bei der Befüllung der Luftfeder eine definierte Lage.
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Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform wird das erste Luftfederteil am Positionierelement dadurch positioniert, dass das Positionierelement in eine Aussparung des ersten Luftfederteils eingreift. Dies ermöglicht eine schlanke Ausgestaltung des Positionierelements, und das Positionierelement kann bei der Anbringung der Montagevorrichtung durch die Aussparung geschoben werden.
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Weitere Einzelheiten und vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung ergeben sich aus den im Folgenden beschriebenen und in den Zeichnungen dargestellten, in keiner Weise als Einschränkung der Erfindung zu verstehenden Ausführungsbeispielen sowie aus den Unteransprüchen. Es zeigt
- 1 in einer Schnittdarstellung eine an einem Fahrzeug vorgesehene Montagevorrichtung mit nicht befüllter Luftfeder,
- 2 in einer Schnittdarstellung entsprechend 1 die an einem Fahrzeug vorgesehene Montagevorrichtung mit befüllter Luftfeder,
- 3 in schematischer Darstellung eine Ausgangszustand bei der Montage,
- 4 in schematischer Darstellung eine Anbringung der Montagevorrichtung und eine Positionierung der Luftfeder an der Montagevorrichtung,
- 5 in schematischer Darstellung den Montagezustand nach Befüllung der Luftfeder,
- 6 in schematischer Darstellung den Montagezustand nach Entfernung der Montagevorrichtung, und
- 7 eine weitere Ausführungsform der Montagevorrichtung.
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1 zeigt ein erstes Fahrzeugteil 120 und ein zweites Fahrzeugteil 110, wobei an dem zweiten Fahrzeugteil 110 eine Luftfeder 100 befestigt ist. Das erste Fahrzeugteil 120 und das zweite Fahrzeugteil 110 sind relativ zueinander beweglich, wobei die Bewegung durch die Luftfeder 100 gefedert ist. Das erste Fahrzeugteil 120 ist bspw. ein Querlenker, eine Radaufhängung oder ein Lenkgestänge, und das zweite Fahrzeugteil 110 die Karosserie des Fahrzeugs oder ein Anbauteil der Karosserie.
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Die Luftfeder 100 hat ein erstes Luftfederteil 103 und ein zweites Luftfederteil 101, wobei das erste Luftfederteil 103 über ein Luftfederelement 102 mit dem zweiten Luftfederteil 101 verbunden ist. Das Luftfederelement 102 ist bevorzugt ein Federbalg, insbesondere ein Schlauchrollbalg, Gürtelbalg oder Halbrollbalg. Das Luftfederelement 102 kann auch mehrschichtig mit einem inneren Luftbalg und einem äußeren Schutzbalg ausgebildet sein. Das erste Luftfederteil 103 und das zweite Luftfederteil 101 können beispielsweise jeweils als Luftfedertopf ausgebildet sein. Die Luftfeder 100 funktioniert mit Hilfe der Kompressibilität von Gasen, beispielsweise von Luft oder einem Gas, welches Luft oder mindestens einen Bestandteil von Luft enthält. Es sind auch andere Gase möglich. Ein anderer - im Fahrzeugbau weniger gebräuchlicher - Ausdruck ist Gasfeder.
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Die Luftfeder 100 ist dazu vorgesehen, eine Federung zwischen dem ersten Fahrzeugteil 120 und dem zweiten Fahrzeugteil 110 zu bewirken.
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In der gezeigten Darstellung ist die Luftfeder 100 nicht befüllt, und sie hat daher eine relativ geringe Länge. Das erste Luftfederteil 103 ist vom ersten Fahrzeugteil 120 beabstandet und muss für die Montage in eine Aufnahme 124 des ersten Fahrzeugteils 120 eingeführt werden. Das erste Fahrzeugteil 120 und das erste Luftfederteil 103 sind zur Verdeutlichung trotz der Schnittdarstellung gepunktet dargestellt.
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Eine Montagevorrichtung 20 ist zur Montage des ersten Luftfederteils 103 an dem ersten Fahrzeugteil 120 vorgesehen.
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Die Montagevorrichtung 20 hat einen Grundkörper 30, ein Führungsteil 50 und eine Haltevorrichtung 70.
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Das Führungsteil 50 ist am Grundkörper 30 verschiebbar geführt, und es hat an einem ersten Ende 51 ein Positionierelement 52, um eine Positionierung des ersten Luftfederteils 103 am Positionierelement 52 zu ermöglichen. Das erste Luftfederteil 103 hat eine Aussparung 105, in die das Positionierelement 52 eingreift.
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Die Haltevorrichtung 70 ist dazu ausgebildet, eine Anbringung der Montagevorrichtung 20 an dem ersten Fahrzeugteil 120 zu ermöglichen.
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Die Montagevorrichtung 20 hat ein Federelement 42, durch welches das Führungsteil 50 in eine vorgegebene erste Richtung 43 mit einer Kraft beaufschlagt ist.
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Im Ausführungsbeispiel ist das Führungsteil 50 zylinderförmig, und es ist in einer hohlzylinderförmigen Aussparung 32 des Grundkörpers 30 geführt. Die Grundform des Führungsteils 50 kann aber bspw. auch quadratisch oder oval sein. Die Aussparung 32 ist bevorzugt in seiner Grundform komplementär zur Form des Führungsteils 50 ausgebildet, um eine gute Führung zu ermöglichen.
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Bevorzugt ist am Grundkörper 30 ein sich durch die Aussparung 32 erstreckender Bolzen 34 vorgesehen, welcher eine Begrenzung der Ausdehnung des Federelements 42 ermöglicht. Der Bolzen 34 ist in einer Nut 54 des Führungsteils 50 angeordnet. Alternativ kann die Aussparung 32 nach unten verlängert und nach Art eines Topfes durch einen Deckel abgeschlossen werden. In diesem Fall kann das Federelement 42 gegen den Deckel anliegen.
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Die Haltevorrichtung 70 hat auf beiden Seiten des Grundkörpers 30 ein Halteelement 72 mit einem Haken 74, um eine Befestigung der Montagevorrichtung 20 am ersten Fahrzeugteil 120 zu ermöglichen. Bevorzugt erfolgt die Befestigung durch ein Eingreifen der Haken 74 am ersten Fahrzeugteil 120.
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Bevorzugt ist ein Federelement 76 der Haltevorrichtung 70 zugeordnet und dazu ausgebildet, die Haltevorrichtung 70 in eine vorgegebene Richtung mit einer Kraft zu beaufschlagen. Dies ermöglicht eine sichere Befestigung der Montagevorrichtung 20 am ersten Fahrzeugteil 120.
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Das Führungsteil 50 verjüngt sich zum ersten Ende 51 hin, und dies ermöglicht vorteilhaft eine Positionierung des ersten Luftfederteils 103 am Positionierelement 52. Zudem kann das Führungsteil 50 mit dem Positionierelement 52 durch die Verjüngung gut durch die Aussparung 142 des ersten Fahrzeugteils 120 geschoben werden.
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2 zeigt in einer Darstellung entsprechend 1 einen zweiten Zustand, bei dem die Luftfeder 100 befüllt worden ist. Luftfedern 100 für Kraftfahrzeuge werden bspw. mit 8 Bar gefüllt, wobei sich der Befüllungsraum entweder ausschließlich in der Luftfeder 100 befindet oder aber teilweise zusätzlich außerhalb der Luftfeder 100.
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Durch Einpressen von Druckluft in die Luftfeder 100 oder durch Entnahme von Luft kann die Federwirkung beeinflusst werden.
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Das Befüllen der Luftfeder kann bei der Montage sehr schnell erfolgen, beispielsweise in unter 2 Sekunden, und hierbei entsteht ein Plopp-Geräusch. Die Montagevorrichtung muss daher eine an die Größe der Luftfeder 100 und an die Schnelligkeit der Befüllung angepasste große Stabilität aufweisen.
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Die beim Befüllen der Luftfeder 100 entstehende Kraft auf das erste Luftfederteil 103 ist durch einen Pfeil 44 gekennzeichnet. Die Kraft der Luftfeder 100 ist im Regelfall deutlich größer als die Kraft des Federelements 42 zwischen dem Grundkörper 30 und dem Führungsteil 50.
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Sobald die Luftfeder 100 befüllt ist, ist das erste Luftfederteil 103 dauerhaft in die Aussparung 124 hineingepresst. Eine zusätzliche Befestigung des ersten Luftfederteils 103 am ersten Fahrzeugteil 120 durch ein Befestigungsmittel ist somit nicht zwingend erforderlich, es kann aber vorgesehen werden.
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Die Haltevorrichtung 70 kann nach dem Befüllen der Luftfeder 100 vom ersten Fahrzeugteil 120 gelöst werden, und die Montage der Luftfeder 100 ist beendet.
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3 bis 6 zeigen schematisch die Montage der Luftfeder 100 an einem Fahrzeug 10.
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3 zeigt das Fahrzeug 10, welches beispielhaft bei der Montage aufgehängt oder aufgebockt ist.
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Ein Rad 130 ist zur Verdeutlichung am ersten Fahrzeugteil 120 dargestellt, wobei die Montage des Rads 130 bevorzugt erst nach der Montage der Luftfeder 100 erfolgt, um einen besseren Zugang zum inneren Bereich bzw. zum Radkasten zu haben.
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Die Luftfeder 100 wird über das zweite Luftfederteil 101 am zweiten Fahrzeugteil 110 befestigt. Die Befestigung erfolgt bspw. über mindestens einen Tannenbaumclip oder über eine Schraubverbindung. Die Luftfeder 100 ist nicht direkt mit dem ersten Fahrzeugteil 120 verbunden und das erste Fahrzeugteil 120 hängt daher nach unten. Dies entspricht dem ausgefederten Zustand.
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Die Aussparung 124 des ersten Fahrzeugteils 120 ist im ausgefederten Zustand üblicherweise leicht gekippt gegenüber der Lage des ersten Luftfederteils 103. Bei einer Befüllung der Luftfeder 100 in diesem Zustand besteht die Gefahr, dass das erste Luftfederteil 103 nicht richtig in die Aufnahme 124 hineingleitet. Um die Gefahr einer Fehlmontage zu verringern, ist es möglich, das erste Fahrzeugteil 120 in eine Nulllage zu bewegen, in der die Außenwände des ersten Luftfederteils 103 zu den zugeordneten Innenwänden der Aufnahme 124 ausgerichtet sind.
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Gezeigt ist auch die Montagevorrichtung 20 vor der Anbringung am ersten Fahrzeugteil 120. Mit dieser Montagevorrichtung 20 ist eine Bewegung des ersten Fahrzeugteils 120 in die Nulllage nicht zwingend erforderlich.
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4 zeigt das Fahrzeug 10 mit am ersten Fahrzeugteil 120 befestigter Montagevorrichtung 20. Das Führungsteil 50 der Montagevorrichtung 20 ragt durch die Aufnahme 124 hindurch in Richtung zur Luftfeder 100. In diesem Zustand kann eine Kontrolle durch den Monteur erfolgen, dass das erste Luftfederteil 103 richtig auf dem Positionierelement 52 des Führungsteils 50 positioniert ist. Wie schematisch zu sehen ist, ist das erste Luftfederteil 103 durch die Positionierung am Positionierelement 52 leicht gekippt und damit ausgerichtet zur Aufnahme 124.
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5 zeigt das Fahrzeug 10 nach dem Befüllen der Luftfeder 100. Durch das Befüllen der Luftfeder 100 vergrößert sich die Länge der Luftfeder 100, und das erste Luftfederteil 103 gleitet - geführt durch das Führungsteil 50 - in die Aufnahme 124 hinein. Die Montage mit Hilfe der Montagevorrichtung 20 ermöglicht somit eine prozesssichere Montage der Luftfeder 100.
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6 zeigt das Fahrzeug 10, nachdem die Luftfeder 100 befüllt ist und die Montagevorrichtung 20 entfernt ist. Das erste Fahrzeugteil 120 ist weiterhin ausgefedert. Sobald das Fahrzeug 10 auf den Boden abgesenkt ist, wird die Luftfeder 100 durch das Fahrzeuggewicht komprimiert. Der maximal eingefederte Zustand mit maximaler Kompression tritt üblicherweise allenfalls während der Fahrt auf.
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7 zeigt eine Ausführungsform der Montagevorrichtung 20. Die Montagevorrichtung 20 ist stabil ausgebildet und weist gut sichtbare und greifbare Handgriffe auf.
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Mit dieser Ausführungsform wurden Montageversuche durchgeführt, und es konnte eine sichere Montage der Luftfeder 100 erzielt werden.
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Naturgemäß sind im Rahmen der vorliegenden Erfindung vielfältige Abwandlungen und Modifikationen möglich.
