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Es wird eine Lehre zur Anbringung von Bauteilen an einem Trägerbauteil angegeben. Bei dem Trägerbauteil kann es sich insbesondere um ein Kraftfahrzeugträgerteil handeln.
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Im Stand der Technik ist es bekannt, Schriftzüge und Embleme auf einem Kraftfahrzeugträgerteil aufzukleben. Beispielsweise beschreibt die Druckschrift
DE 10 2013 018 993 A1 eine Möglichkeit, einen Schriftzug bzw. ein Emblem aus Kunststoff zu schaffen, der bzw. das von einem Kraftfahrzeugträgerteil auch bei Anwendung hoher Kräfte nicht entfernbar ist.
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Weiterhin werden zur genauen Anbringung von Bauteilen, wie z.B. Typenschildern, per Klebetechnik an der Karosserie unter anderem Lehren verwendet. In diese werden die anzubringenden Bauteile eingelegt und die Lehre mit Hilfe von definierten Positionierungspunkten an der Karosserie ausgerichtet. Anschließend wird das Bauteil mit der Klebefläche gegen die Karosserie gedrückt, z.B. über das manuelle Drücken der Lehre gegen die Karosserie, und somit das Bauteil an der Karosserie befestigt. Nach dem Andrückvorgang wird die Lehre von der Karosserie entfernt.
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Dabei haben die im Stand der Technik eingesetzten Lehren u.a. folgende Nachteile:
- - Die Konstruktionsart führt zu großen und schweren Lehren mit entsprechenden Belastungen für den Werker.
- - Die Lehre bestehen aus einer Vielzahl von Norm- und Einzelteilen.
- - Die Lehren bzw. deren Herstellung sind sehr kostenintensiv.
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Darüber hinaus müssen nicht nur für die Vielzahl von verschiedenen Karosseriemodellen verschiedene Lehren bereitgestellt werden, sondern auch in Abhängigkeit der verschiedenen anzubringenden Bauteile, wie z.B. bei Schriftzügen mit unterschiedlicher Länge, wird teilweise eine große Anzahl an unterschiedlichen Lehren für ein einziges Karosseriemodell benötigt. Dies kann wiederum zu hohen Kosten führen. Weiterhin kann dadurch sehr viel Platz an einem Montageband benötigt werden, um die vielen unterschiedlichen Lehren in der Nähe des Montagebands bereitzustellen.
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Es ist somit eine zu lösende Aufgabe zumindest einiger Ausführungsformen, eine Lehre zur Anbringung eines Bauteils an einem Kraftfahrzeugträgerteil anzugeben, durch welche zumindest einer der genannten Nachteile vermieden werden kann.
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Diese Aufgabe wird durch einen Gegenstand gemäß dem unabhängigen Patentanspruch gelöst. Vorteilhafte Ausführungsformen und Weiterbildungen der Gegenstände gehen weiterhin aus den abhängigen Patentansprüchen, der nachfolgenden Beschreibung und aus der Zeichnung hervor.
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Gemäß zumindest einer Ausführungsform weist eine hier beschriebene Lehre zur Anbringung von Bauteilen an einem Trägerbauteil einen Grundkörper und einen Bauteilträger zum temporären Halten eines am Trägerbauteil anzubringenden Bauteils auf. Die Lehre kann hier und im Folgenden auch als Positionier- und/oder Montagevorrichtung bezeichnet werden. Beispielsweise kann die Lehre als handgeführtes Messmittel ausgebildet sein. Weiterhin kann die Lehre bzw. die Positionier- und/oder Montagevorrichtung zur Positionierung und/oder Montage von Bauteilen am Trägerbauteil ausgebildet sein.
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Das Trägerbauteil kann z.B. ein Kraftfahrzeugträgerteil, wie z.B. ein Karosserieteil eines Kraftfahrzeugs, sein. Beispielsweise kann es sich bei dem Kraftfahrzeugträgerteil um eine Heckklappe eines Kraftfahrzeugs handeln. Diese Heckklappe kann sowohl aus einem magnetischen als auch einem nicht-magnetischen Werkstoff bestehen, bspw. aus einem kohlefaserverstärkten Kunststoff oder Aluminium. Beim Anbringen des Bauteils am Kraftfahrzeugträgerteil kann das Bauteil insbesondere durch eine Verklebung mit dem Kraftfahrzeugträgerteil verbunden werden.
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Bei dem anzubringenden Bauteil kann es sich z.B. um ein Typenschild, um einen Schriftzug oder um ein Emblem handeln. Folglich kann die Lehre z.B. eine Schriftzugslehre zur Befestigung eines Schriftzuges an einem Kraftfahrzeugträgerteil mittels einer Verklebung sein.
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Der Grundkörper weist einen Teilkörper auf, welcher für eine Anlage am Trägerbauteil während eines Vorgangs des Anbringens bzw. Befestigens des Bauteils am Trägerbauteil vorgesehen ist. Weiterhin weist der Grundkörper ein Kupplungselement auf, welches relativ zum Teilkörper verlagerbar bzw. bewegbar ausgebildet ist. Das Kupplungselement kann z.B. als Kupplungsplatte ausgebildet sein.
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Das Kupplungselement und der Bauteilträger sind derart ausgebildet, dass der Bauteilträger werkzeuglos am Kupplungselement befestigbar und werkzeuglos vom Kupplungselement lösbar ist. Dadurch kann vorteilhafterweise erreicht werden, dass derselbe Grundkörper einer Lehre in Kombination mit einer Vielzahl von verschiedenen Bauteilträgern verwendet werden kann, welche hinsichtlich des anzubringenden Bauteils, beispielsweise abhängig von der Länge eines Schriftzugs, verschieden ausgebildet sein können.
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Der Bauteilträger kann z.B. derart ausgebildet sein, dass er durch einen Formschluss und/oder Kraftschluss und/oder magnetisch mit dem Kupplungselement verbindbar ist.
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Gemäß einer weiteren Ausführungsform ist der Teilkörper des Grundkörpers mit dem Kupplungselement des Grundkörpers durch eine Federvorrichtung verbunden. Insbesondere kann die Federvorrichtung das Kupplungselement derart mit dem Teilkörper verbinden, dass das Kupplungselement sowie der mit dem Kupplungselement verbundene Bauteilträger relativ zum Teilkörper derart bewegbar ist, dass ein am Bauteilträger angeordnetes Bauteil, wie z.B. ein Schriftzug, durch ein Anlegen des Teilkörpers an dem Trägerbauteil und eine Bewegung des Kupplungselements sowie des Bauteilträgers relativ zum Teilkörper an dem Trägerbauteil befestigt ist. Das Bauteil bzw. der Schriftzug an z.B. dadurch in Kontakt mit dem Trägerbauteil gebracht werden und durch eine Verklebung, welche am Bauteil bzw. Schriftzug vorhanden ist, mit dem Trägerbauteil befestigt werden.
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Vorzugsweise ist das durch die Federvorrichtung mit dem Teilkörper verbundene Kupplungselement durch eine elastische Verformung der Federvorrichtung relativ zum Teilkörper bewegbar. Nach einer Relativbewegung des Kupplungselements sowie des damit verbundenen Bauteilträgers zur Befestigung des Bauteils am Trägerbauteil können das Kupplungselement sowie der Bauteilträger somit wieder die Ausgangslage relativ zum Teilkörper einnehmen.
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Der Teilkörper kann z.B. zwei Längsträger aufweisen, die beispielsweise durch additive Fertigung hergestellt sein können. Die Längsträger können z.B. durch eine oder mehrere Verbindungsstangen, welche den Teilkörper stabilisieren können, verbunden sein. Die Verbindungsstangen können beispielsweise aus einem Faserverbundwerkstoff hergestellt sein. Weiterhin kann eine Oberfläche des Grundkörpers, die dazu bestimmt ist an das Trägerbauteil angelegt zu werden, zumindest bereichsweise eine Negativform des Trägerbauteils bilden. Insbesondere kann eine Oberfläche des Teilkörpers zumindest bereichsweise eine Negativform des Trägerbauteils bzw. des Kraftfahrzeugträgerteils bilden.
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Weiterhin kann der Teilkörper eine Mehrzahl von Anschlagelementen aufweisen. Die Anschlagelemente können insbesondere für einen direkten Kontakt mit dem Trägerbauteil bzw. mit dem Kraftfahrzeugträgerteil ausgebildet sein und beispielsweise jeweils einen Auflagegummi aufweisen.
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Beispielsweise kann der Teilkörper drei Anschlagelemente in x-Richtung, ein verstellbares Anschlagelement in y-Richtung, und zwei Anschlagelemente in z-Richtung aufweisen.
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Gemäß einer weiteren Ausführungsform ist die Federvorrichtung additiv gefertigt. Beispielsweise kann die Federvorrichtung durch Lasersintern hergestellt sein. Vorzugsweise weist die Federvorrichtung zwei Federelemente auf. Die Federvorrichtung bzw. die Federelemente können einen integrierten Endanschlag aufweisen, durch welchen eine maximale Auslenkung der Federvorrichtung vorgegeben sein kann und damit die Bewegung des Kupplungselements relativ zum Teilkörper begrenzt sein kann.
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Gemäß einer weiteren Ausführungsform weist die Lehre einen Elektronikträger auf. Der Elektronikträger kann ein oder mehrere elektronische Bauteile aufweisen. Vorzugsweise ist Elektronikträger derart ausgebildet, dass er werkzeuglos am Grundkörper oder am Kupplungselement befestigbar und werkzeuglos vom Grundkörper bzw. Kupplungselement lösbar ist. Beispielsweise kann der Elektronikträger durch einen Formschluss und/oder Kraftschluss und/oder magnetisch mit dem Kupplungselement verbindbar ausgebildet sein. Der Elektronikträger kann z.B. ein Einhakelement aufweisen, welches zum Verbinden des Elektronikträgers mit dem Grundkörper in eine Aussparung des Kupplungselements eingreifen kann.
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Gemäß einer weiteren Ausführungsform weist Elektronikträger zumindest ein Sensorelement auf. Das Sensorelement kann z.B. zur Messung einer Kraft und/oder eines Drucks ausgebildet sein. Durch das Sensorelement kann eine Kraft bzw. ein Druck, welcher z.B. durch einen Handgriff oder mehrere Handgriffe, die am Elektronikträger ausgebildet sein können, auf das Kupplungselement ausgeübt wird, gemessen werden. Dadurch kann dafür gesorgt werden, dass der Bauteilbefestigungsvorgang derart ausgeführt wird, dass eine ausreichend hohe Kraft bzw. ein ausreichend hoher Druck gemäß der Prozessvorschriften zur Anbringung des Bauteils ausgeübt wird.
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Gemäß einer weiteren Ausführungsform weist der Elektronikträger eine Anzeigeeinrichtung, wie z.B. ein Display, zur Anzeige der vom Sensorelement ermittelten Andrückkraft und/oder des Andrückdrucks auf. Weiterhin kann die Lehre eine Zeitmessungseinrichtung zur Messung der Andrückzeit aufweisen, wobei die Anzeigeeinrichtung dazu ausgebildet sein kann, die Andrückzeit, während welcher das Bauteil durch den zweiten Teilkörper an das Trägerbauteil angedrückt wird, anzuzeigen. Darüber hinaus kann die Lehre eine Kontrollanzeigeeinrichtung aufweisen, welche z.B. durch farbige LEDs anzeigen kann, ob eine vorgegebene Soll-Andrückkraft und/oder ein vorgegebener Soll-Andrückdruck und/oder eine vorgegebene Soll-Andrückzeit erreicht sind. Zusätzlich oder alternativ zu einer optischen Anzeigeeinrichtung kann der Elektronikträger eine akustische Anzeigeeinrichtung und/oder eine haptische Anzeigeeinrichtung aufweisen.
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Gemäß einer weiteren Ausführungsform weist der Elektronikträger eine Kommunikationseinrichtung zum Empfang und Senden von Daten auf, insbesondere der Druck- und/oder Kraftmessdaten und/oder der Daten zur Andrückzeit. Die Daten können beispielsweise zum Zweck einer umfangreichen Dokumentation an eine elektronische Speichereinrichtung bzw. an eine Cloud übermittelt werden und anschließend ausgewertet werden.
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Bei der hier beschriebenen Lehre kann vorteilhafterweise der Grundkörper mit einer Vielzahl von verschiedenen Bauteilträgern, welche z.B. jeweils unterschiedliche Lochbilder bzw. Kodierungen aufweisen können, kombiniert werden. Der Elektronikträger der Lehre kann vorteilhafterweise mit anderen Grundkörpern, welche z.B. jeweils für unterschiedliche Fahrzeugkarosserien ausgebildet sein können, verwendet werden. Dadurch lassen sich vorteilhafterweise Kosten einsparen. Weiterhin ist bei einem Einsatz eines Sensorelements ein Prozessnachweis bzw. ein Nachweis der Einhaltung von Prozessvorschriften möglich.
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Weitere Vorteile und vorteilhafte Ausführungsformen der hier beschriebenen Lehre zum Anbringen eines Bauteils an einem Trägerbauteil ergeben sich aus den im Folgenden in Verbindung mit den 1 bis 7 beschriebenen Ausführungsformen. Es zeigen:
- 1 bis 3 schematische Darstellungen einer Lehre zur Anbringung von Bauteilen an einem Kraftfahrzeugträgerteil in verschiedenen perspektivischen Ansichten gemäß einem Ausführungsbeispiel,
- 4 und 5 schematische Explosionsdarstellungen der Lehre gemäß den 1 bis 3, und
- 6 und 7 schematische Darstellungen eines Federelements eine Federvorrichtung der Lehre aus den 1 bis 5 gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel.
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In den Ausführungsbeispielen und Figuren können gleiche oder gleich wirkende Bestandteile jeweils mit den gleichen Bezugszeichen versehen sein. Die dargestellten Elemente und deren Größenverhältnisse untereinander sind grundsätzlich nicht als maßstabsgerecht anzusehen. Vielmehr können einzelne Elemente zur besseren Darstellbarkeit und/oder zum besseren Verständnis übertrieben dick oder groß dimensioniert dargestellt sein.
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1 zeigt eine schematische Darstellung einer Lehre 1 zur Anbringung eines Bauteils an ein als Kraftfahrzeugträgerteil ausgebildetes Trägerbauteil 2 in einer perspektivischen Ansicht. Bei dem anzubringenden Bauteil kann es sich insbesondere um einen Schriftzug handeln. In den 2 und 3 ist die Lehre 1 in weiteren perspektivischen Darstellungen und in den 4 und 5 jeweils in einer Explosionsdarstellung gezeigt.
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Die Lehre 1 weist einen Grundkörper 3 mit einem Teilkörper 4 und einem Kupplungselement 5, welches als Kupplungsplatte ausgebildet ist und relativ zum Teilkörper 4 bewegbar ausgebildet ist, auf. Der Teilkörper 4 ist für eine Anlage an einem Trägerbauteil 2 bzw. an einem Kraftfahrzeugträgerteil ausgebildet. Weiterhin weist die Lehre 1 einen Bauteilträger 6 auf, welche Mittel zum Halten eines an Trägerbauteil 2 anzubringenden Bauteils (nicht dargestellt) aufweist.
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Das Kupplungselement 5 und der Bauteilträger 6 sind derart ausgebildet, dass der Bauteilträger 6 werkzeuglos am Kupplungselement befestigbar und werkzeuglos vom Kupplungselement 5 lösbar ist. Beispielsweise kann der Bauteilträger 6 durch einen Formschluss und/oder durch ein Kraftschluss und/oder magnetisch mit dem Kupplungselement 5 verbunden sein. Der Bauteilträger 6 weist Mittel zum temporären Halten des Bauteils, welches am Trägerbauteil 2 befestigt werden soll, auf. Diese Mittel können eine Kodierung bzw. ein Lochbild 15 aufweisen.
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Der Grundkörper 3 bzw. der Teilkörper 4 weist eine Vielzahl von Anschlagelementen 16 auf, welche jeweils beim Anlegen des Grundkörpers 3 am Kraftfahrzeugträgerteil 2 in direktem Kontakt mit dem Kraftfahrzeugträgerteil 2 stehen. Weiterhin weist der Teilkörper 4 zwei Verbindungsstangen 17 auf, welche aus einem Faserverbundwerkstoff gebildet sind und welche zwei einander gegenüberliegende Längsträger des Teilkörpers 4 miteinander verbinden. Die Längsträger sind durch eine additive Fertigung hergestellt und weisen eine Mehrzahl von Aussparungen auf, sodass sie vorteilhafterweise Gewichts optimiert ausgebildet sind.
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Im gezeigten Ausführungsbeispiel ist der Teilkörper 4 durch eine Federvorrichtung 7 mit dem Kupplungselement 5 verbunden. Die Federvorrichtung 7 ist additiv gefertigt und weist einen integrierten Endanschlag 8 auf. Wie z.B. in den Explosionsdarstellungen gemäß den 4 und 5 zu erkennen ist, weist die Federvorrichtung 7 zwei Federelemente 10 auf. Die Federelemente 10 sind im gezeigten Ausführungsbeispiel jeweils mit dem Teilkörper 4 und mit dem Kupplungselement 5 durch Verschraubungen verbunden.
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Ein einzelnes Federelement 10 der Federvorrichtung 7 ist in den 6 und 7 dargestellt. Dabei zeigt die 6 das Federelement 10 in einer Ausgangslage bzw. in einem nicht verformten Zustand, in welcher ein Innenteil 13 des Federelements 10 vom Endanschlag 8 bzw. von zwei Endanschlägen 8 beabstandet ist. In der 7 ist das Federelement 10 aus der 6 in einem verformten Zustand bzw. nach einer Auslenkung eines Außenteils 14 des Federelements 10 dargestellt, wobei die Auslenkung durch Ausübung einer Kraft 11 auf das Außenteil 14 erfolgt. Dies kann insbesondere infolge einer Ausübung einer Kraft auf das Kupplungselement 5 geschehen. Die Bewegungsbahn des Außenteils 14 des Federelements 10 bei Ausübung der Kraft 11 auf das Kupplungselement 5 bzw. auf das Außenteil 14 ist durch das Bezugszeichen 12 dargestellt. Die Bewegungsbahn 12 bzw. Auslenkung ist durch den Endanschlag 8 begrenzt. Durch den Endanschlag 8 bzw. die Endanschläge 8 der Federelemente 10 kann somit die Bewegung bzw. Auslenkung des Kupplungselement 5 bzw. der Kupplungsplatte relativ zum Teilkörper 4 des Grundkörpers 3 der Lehre 1 begrenzt werden. Vorzugsweise ist das Federelement 10 derart ausgebildet, dass die Außenfläche des Außenteils 14 beim Einfedern (siehe 7) parallel bleibt.
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Die Lehre 1 weist weiterhin einen Elektronikträger 9 auf, der ein oder mehrere Elektronikbauteile, wie z.B. ein Sensorelement und/oder eine Anzeigeeinrichtung und/oder eine Kommunikationseinrichtung aufweisen kann. Weiterhin weist der Elektronikträger 9 vorzugsweise zumindest einen Handgriff, beispielsweise zwei Handgriffe, auf, über den bzw. über die eine Kraft auf das Kupplungselement 5 ausgeübt werden kann, sodass sich das Kupplungselement 5 relativ zum Teilkörper 4 bewegt, insbesondere bis ein anzubringendes Bauteil, welches am Bauteilträger 6 angeordnet ist, in Kontakt mit dem Trägerbauteil 2 gelangt.
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Der Elektronikträger 9 ist werkzeuglos mit dem Kupplungselement 5 verbindbar und werkzeuglos vom Kupplungselement 5 lösbar. Im gezeigten Ausführungsbeispiel weist der Elektronikträger 9 ein Einhakelement 19 auf, welches zur Befestigung mit dem Kupplungselement 5 in eine Aussparung 18 des Kupplungselements 5 eingreift. An einem dem Einhakelement 19 gegenüberliegenden Ende des Elektronikträgers 9 kann der Elektronikträger 9 magnetisch mit dem Kupplungselement 5 verbunden sein.
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Alternativ oder zusätzlich können die in den Figuren gezeigten Ausführungsbeispiele weitere Merkmale gemäß den Ausführungsformen der allgemeinen Beschreibung aufweisen.
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Bezugszeichenliste
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- 1
- Lehre
- 2
- Trägerbauteil
- 3
- Grundkörper
- 4
- Teilkörper
- 5
- Kupplungselement
- 6
- Bauteilträger
- 7
- Federvorrichtung
- 8
- Endanschlag
- 9
- Elektronikträger
- 10
- Federelement
- 11
- Kraft
- 12
- Bewegungsbahn
- 13
- Innenteil
- 14
- Außenteil
- 15
- Lochbild
- 16
- Anschlagelement
- 17
- Verbindungsstange
- 18
- Aussparung
- 19
- Einhakelement
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- DE 102013018993 A1 [0002]
