DE102019209806B4

DE102019209806B4 - Verfahren zur Montage eines Linearmoduls

Info

Publication number: DE102019209806B4
Application number: DE102019209806.1A
Authority: DE
Inventors: Marius Feuerbach; Detlef Wegner
Original assignee: Robert Bosch GmbH
Current assignee: Robert Bosch GmbH
Priority date: 2019-07-04
Filing date: 2019-07-04
Publication date: 2024-03-14
Anticipated expiration: 2039-07-05
Also published as: DE102019209806A1

Abstract

Verfahren zur Montage eines Linearmoduls (1) an einer ebenen Befestigungsfläche (2) einer Basisbaugruppe (3), wobei das Linearmodul (1) einen Grundkörper (4) umfasst, welcher sich mit einer im Wesentlichen konstanten Querschnittsform entlang einer Längsachse (10) erstreckt, wobei die Querschnittsform U-förmig mit einer Basis (18) und mit einem ersten und mit einem zweiten U-Schenkel (6a, 6b) ausgeführt ist, wobei außen am Grundkörper (4) eine erste und eine zweite Haltenut (16a, 16b) angeordnet sind, wobei in der ersten Haltenut (16a) wenigstens ein erstes Spannstück (12a) und der zweiten Haltenut (16b) wenigstens ein zweites Spannstück (12b) abschnittsweise einsetzbar sind, welche jeweils über wenigstens einen Schraubbolzen (14) mit der Basisbaugruppe (3) verschraubbar sind, wobei an der Befestigungsfläche (2) wenigstens eine Ausrichtausnehmung (26) und am Grundkörper (4) wenigstens eine Gegenausrichtausnehmung (28) zum Einsetzen des Zentrierrings (24) vorgesehen sind, wobei das Verfahren folgende Schritte a) bis c) in beliebiger Reihenfolge umfasst:- a) Einsetzen des Zentrierrings (24) in die Ausrichtausnehmung (26),- b) Vormontieren des ersten und des zweiten Spannstücks (12a, 12b) mittels der Schraubbolzen (14), wobei diese nur so weit eingedreht werden, dass der Grundkörper (4) über den Zentrierring (24) hinweg verschiebbar ist,- c) Einbau wenigstens eines Hilfsstifts (22) so, dass der Grundkörper (4) in einer Abstützrichtung, die parallel zur Befestigungsfläche (2) und senkrecht zur Längsachse (10) ausgerichtet ist, an dem Hilfsstift (22) abstützbar ist,wobei das Verfahren nach den Schritten a) bis c) folgende Schritte d) und e) in der genannten Reihenfolge umfasst:- d) Einschieben des Grundkörpers (4) zwischen die Spannstücke (12a, 12b), wobei der Grundkörper (4) über den Zentrierring (24) hinweg bewegt und dabei am Hilfsstift (22) abgestützt wird,- e) Festdrehen der Schraubbolzen (14), so dass der Zentrierring (24) in die Gegenausrichtausnehmung (28) eingreift.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Montage, genauer gesagt zur Befestigung eines Linearmoduls an einer Befestigungsfläche einer Baugruppe.
Es sind Linearmodule bekannt, die einen länglichen ruhenden Grundkörper und einen dazu relativ bewegbaren und präzise geführten Läufer aufweisen. Es kann auch in einfacher kinematischer Umkehr ein „ruhender Läufer“, der dann als Tischteil bezeichnet wird, und ein dazu relativ bewegbarer länglicher Grundkörper vorgesehen sein.
Derartige Linearmodule lassen sich auch kombinieren, so dass z.B. ein erstes Linearmodul einen ruhenden Grundkörper und einen bewegbaren Läufer aufweist, wobei ein Tischteil eines zweiten Linearmoduls mit dem Läufer des ersten Linearmoduls fest verbunden ist. Wenn die beiden Linearmodule rechtwinklig zueinander ausgerichtet sind, kann der Grundkörper des zweiten Linearmoduls zweidimensional zum Grundkörper des ersten Linearmoduls bewegt werden.
In der Druckschrift DE 10 2006 017 456 A1 ist eine derartige Kombination aus zwei Linearmodulen gezeigt. Die Befestigung der beiden Linearmodule aneinander wird über zwei einander zugewandte Befestigungsflächen der beiden Tischteile realisiert, die über Spannelemente gegeneinander gespannt werden. In der selben Druckschrift ist auch ein Linearmodul gezeigt, dessen Tischteil über die genannten Spannelemente an einem Winkelelement befestigt ist.
Weiterhin ist es aus der DE 10 2008 017 375 A1 bekannt bei der Montage von Linearmodulen Zentrierringe vorzusehen. Diese greifen einerseits in einen Läufer eines ersten Linearmoduls und andererseits in eine Befestigungsfläche eines Grundkörpers eines zweiten Linearmoduls ein.
Nachteilig an derartigen Verfahren zur Montage von Linearmodulen ist die Schwierigkeit, die sich ergibt, wenn sich die Befestigungsfläche, an der das Linearmodul befestigt werden soll, nicht waagerecht ist, so dass das Linearmodul während der Montage nicht „abgelegt“ werden kann.
Dem gegenüber liegt der Erfindung die Aufgabe zu Grunde, ein vereinfachtes Verfahren zur Montage eines Linearmoduls an einer Befestigungsfläche zu schaffen, für den Fall, dass die Befestigungsfläche schräg oder sogar senkrecht ist.
Diese Aufgabe wird gelöst durch ein Verfahren zur Montage eines Linearmoduls mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1.
Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind in den abhängigen Patentansprüchen beschrieben.
Das beanspruchte Verfahren dient zur Montage eines Linearmoduls an einer ebenen Befestigungsfläche einer Basisbaugruppe. Das Linearmodul umfasst einen Grundkörper, welcher sich mit einer im Wesentlichen konstanten Querschnittsform (bzw. -fläche) entlang einer Längsachse erstreckt, die sich damit in einer Bewegungsrichtung des Linearmoduls erstreckt. Die Querschnittsform (bzw. -fläche) des Grundkörpers ist U-förmig mit einer Basis und mit einem ersten und mit einem zweiten U-Schenkel ausgeführt, wobei außen am Grundkörper eine erste und eine zweite Haltenut angeordnet sind. Die beiden Haltenuten können z.B. außen an den beiden U-Schenkeln (vorzugsweise benachbart zur Basis) gebildet sein. In der ersten Haltenut ist wenigstens ein erstes und der zweiten Haltenut wenigstens ein zweites Spannstück abschnittsweise einsetzbar bzw. im montierten Zustand eingesetzt. Die Spannstücke sind jeweils über wenigstens ein, vorzugsweise zwei Schraubbolzen mit der Basisbaugruppe verschraubbar bzw. im montierten Zustand verschraubt. Die Schraubbolzen sind vorzugsweise senkrecht zur Befestigungsfläche ausgerichtet. An der Befestigungsfläche der Basisbaugruppe (vorzugsweise zwischen dem ersten und dem zweiten Spannstück) ist wenigstens eine Ausrichtausnehmung zum Einsetzen eines Zentrierrings vorgesehen, und an der Basis des Grundkörpers ist wenigstens eine Gegenausrichtausnehmung zum Einsetzen des Zentrierrings vorgesehen. Das Verfahren umfasst folgende Schritte a) bis c) in beliebiger Reihenfolge:

- a) Einsetzen des wenigstens einen Zentrierrings in die Ausrichtungsausnehmung der Basisbaugruppe,
- b) Vormontieren des wenigstens einen ersten und des wenigstens einen zweiten Spannstücks am Grundkörper (vorzugsweise an dessen Basis) mittels der Schraubbolzen mit Eindrehen der Schraubbolzen nur so weit, dass der Grundkörper über den wenigstens einen Zentrierring hinweg schiebbar ist,
- c) Einbau wenigstens eines Hilfsstifts (vorzugsweise im Bereich des ersten Spannstücks) welcher so angeordnet wird, dass der Grundkörper in einer Abstützrichtung, die parallel zur Befestigungsfläche und senkrecht zur Längsachse ausgerichtet ist, an dem Hilfsstift abstützbar ist,

Das erfindungsgemäße Verfahren umfasst nach den Schritten a) bis c) noch folgende Schritte d) und e) in der genannten Reihenfolge:

- d) Einschieben des Grundkörpers zwischen die Spannstücke, wobei der Grundkörper über den wenigstens einen Zentrierring hinweg bewegt wird. Dabei wird der Grundkörper an dem wenigstens einen Hilfsstift und im Wesentlichen nicht an den Spannstücken mit den Schraubbolzen abgestützt.
- e) Festdrehen der Schraubbolzen, so dass der wenigstens eine Zentrierring in die Gegenausrichtausnehmung am Grundkörper eingreift.

Damit ist ein Verfahren zur Montage eines Linearmoduls an einer ebenen Befestigungsfläche einer Basisbaugruppe geschaffen, das stark vereinfacht ist, wenn die Befestigungsfläche schräg oder sogar senkrecht ist.
Vor dem Schritt e), also solange der Grundkörper noch weitgehend frei beweglich ist, kann ein manuelles Einsetzten des wenigstens einen Zentrierrings in die zugeordnete Gegenausrichtausnehmung erfolgen.
Die Basisbaugruppe kann auch ein anderes Linearmodul sein.
Besonders hilfreich ist das erfindungsgemäße Verfahren, wenn die Befestigungsfläche der Basisbaugruppe und/oder die Basis des Grundkörpers im Wesentlichen parallel zur Richtung der Schwerkraft, also senkrecht ausgerichtet wird/werden.
Vorzugsweise wird dann der wenigstens eine Hilfsstift horizontal angeordnet. Damit ist er einfach senkrecht zur Befestigungsfläche montierbar und kann den Grundkörper optimal abstützen.
Besonders hilfreich ist das erfindungsgemäße Verfahren, wenn das wenigstens eine erste Spannstück mit dem wenigstens einen Hilfsstift bezüglich der Richtung der Schwerkraft unterhalb des wenigstens einen zweiten Spannstücks angeordnet wird. Vorzugsweise wird der wenigstens eine Hilfsstift direkt unterhalb der Basis des Grundkörpers angeordnet, so dass der Grundkörper direkt auf dem Hilfsstift liegt und gleitend bewegt wird.
Besonders hilfreich ist das erfindungsgemäße Verfahren, wenn die Längsachse des Grundkörpers im Wesentlichen senkrecht zur Richtung der Schwerkraft also horizontal ausgerichtet wird. Dann ist auch die Bewegungsrichtung, die das Linearmodul im montierten Zustand ermöglich, im Wesentlichen senkrecht zur Richtung der Schwerkraft, also horizontal.
Eine besonders präzise Zentrierung des Grundkörpers bzw. des Linearmoduls gegenüber der Befestigungsfläche bzw. der Basisbaugruppe ergibt sich, wenn mehrere Zentrierringe vorgesehen werden. Fertigungstechnisch und montagetechnisch einfach ist es dabei, wenn die Zentrierringe untereinander identisch ausgeführt werden.
Fertigungstechnisch einfach ist es weiterhin, wenn die Ausrichtausnehmungen oder die Gegenausrichtausnehmungen untereinander identisch ausgeführt werden.
Fertigungstechnisch und montagetechnisch einfach ist es dabei weiterhin, wenn die Ausrichtausnehmungen und die Gegenausrichtausnehmungen untereinander identisch ausgeführt sind. Dann können die Zentrierringe weitgehend spiegelsymmetrisch ausgeführt und beliebig in die Ausrichtausnehmungen eingesetzt werden.
Vorzugsweise wird der Grundkörper aus Aluminium im Strangpressverfahren hergestellt. Er kann aber auch aus Stahl hergestellt werden. Der Grundkörper kann spanabhebend nachbearbeitet werden.
Fertigungstechnisch und montagetechnisch einfach ist es, wenn der Hilfsstift als Zylinderstift oder als Spiralstift ausgeführt wird.
Vorzugsweise wird der Hilfsstift an einem Ende einer Reihe von Spannstücken angeordnet, an dem das Linearmodul im Rahmen der Montage eingeführt wird.
Ein Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen Verfahrens zur Montage eines Linearmoduls ist in den Figuren dargestellt.
Es zeigen

1 das Linearmodul, das erfindungsgemäß an einer Befestigungsfläche montiert ist, in einer perspektivischen Ansicht,
2 das Linearmodul aus 1 während seiner erfindungsgemäßen Montage an der Befestigungsfläche in einer geschnittenen Darstellung,
3 das Linearmodul aus den 1 und 2, das erfindungsgemäß an der Befestigungsfläche montiert ist, in einer geschnittenen Darstellung, und
4 das Linearmodul aus den vorhergegangenen Figuren, das erfindungsgemäß an der Befestigungsfläche montiert ist, in einer geschnittenen Darstellung, mit Weiterbildungen zu einer dreidimensionalen Führungsvorrichtung.

1 zeigt ein Linearmodul 1, das erfindungsgemäß an einer Befestigungsfläche 2 einer Basisbaugruppe 3 montiert, insbesondere befestigt ist. Das Linearmodul 1 hat einen im Aluminium-Stranggussverfahren hergestellten U-förmigen Grundkörper 4, von dem in 1 nur ein erster und ein zweiter U-Schenkel 6a, 6b zu erkennen sind. Weiterhin hat das Linearmodul 1 einen Läufer 8, der plattenförmig ausgebildet ist, und an dem eine Befestigungsfläche mit Nuten zur Befestigung eines weiteren Bauteils vorgesehen sind. Der Läufer 8 ist parallel zu einer Längsachse 10 des Grundkörpers 4 entlang dem Grundkörper 4 bewegbar und dabei präzise geführt.
Der Grundkörper 4 ist über vier erste Spannstücke 12a und über vier zweite Spannstücke 12b jeweils mittels zweier Schraubbolzen 14 gegen die Befestigungsfläche 2 der Basisbaugruppe 3 gespannt. Es ist zu erkennen, dass die Spannstücke 12a, 12b länglich sind und sich parallel zur Längsachse 10 erstrecken, so dass sie auch als Klemmleisten bezeichnet werden können.
2 zeigt das Linearmodul 1 aus 1 während seiner erfindungsgemäßen Montage an der Befestigungsfläche 2 in einer geschnittenen Darstellung. Dabei ist auch eines der vier ersten Spannstücke 12a und eines der vier zweiten Spannstücke 12b mit jeweils einem Schraubbolzen 14 zu erkennen.
Die Spannstücke 12a, 12b greifen in eine der beiden Haltenuten 16a, 16b ein, die beidseitig am Grundkörper 4 gebildet sind. Genauer gesagt sind die beiden Haltenuten 16a, 16b einander gegenüberliegend an einer Basis 18 des Grundkörpers 4 gebildet, die sich parallel zur Befestigungsfläche 2 erstreckt, und von der aus sich die beiden U-Schenkel 6a, 6b weg erstrecken.
Bei der gezeigten Montagesituation sind die Befestigungsfläche 2 und entsprechend auch die Basis 18 senkrecht ausgerichtet, also parallel zu einer Richtung der Schwerkraft 20. Da bei dieser Montagesituation der Grundkörper 4 quasi „schwebend“ an der Befestigungsfläche 2 der Basisbaugruppe 3 befestigt werden muss, sind beim gezeigten Ausführungsbeispiel mehrere erfindungsgemäße als Stützstifte dienende Hilfsstifte 22 vorgesehen, von denen in 2 nur ein Hilfsstift 22 dargestellt ist.
Der Hilfsstift 22 ist in eine Durchgangsausnehmung, die in die Befestigungsfläche 2 der Basisbaugruppe 3 eingebracht ist, eingeschraubt und liegt an der Basis 18 des Grundkörpers 4 an. Dabei wird der Grundkörper 4 zwischen dem lose vormontierten Spannstücken 12a, 12b (senkrecht zur Zeichenebene der 2 und) senkrecht zur Richtung der Schwerkraft 20 verschoben.
Eine der Basis 18 zugewandte Stirnseite eines Zentrierrings 24 hat so viel Abstand zur Basis 18, dass die Bewegung des Grundkörpers 4 durch den Zentrierring 24 nicht behindert wird.
3 zeigt das Linearmodul 1 aus den 1 und 2, das (nun) erfindungsgemäß an der Befestigungsfläche 2 montiert ist, in einer geschnittenen Darstellung. Dabei ist die Schnittebene derart gewählt, dass der Zentrierring 24 genauer zu erkennen ist. Der Zentrierring 24 ist einerseits in eine Ausrichtausnehmung 26 der Befestigungsfläche 2 der Basisbaugruppe 3 und andererseits in eine Gegenausrichtausnehmung 28 der Basis 18 des Grundkörpers 4 des Linearmoduls 1 (z. B. jeweils mit einer leichten Presspassung) eingesetzt.
Dadurch, dass in einem vorherigen Montageschritt bereits die Schraubbolzen 14 in das Basisbauteil 3 fest eingeschraubt wurden, ist der Grundkörper 4 des Linearmoduls 1 über die Spannstücke 12a, 12b (in 3 nach links) gegen die Befestigungsfläche 2 des Basisbauteils 3 gespannt. Damit ist auch der Zentrierring 24 in beide Ausrichtausnehmungen 26, 28 eingespannt und zentriert somit das Linearmodul 1 gegenüber dem Basisbauteil 3 präzise.
Vorzugsweise sind mehrere derartige Zentrierringe 24 vorgesehen, von denen in 3 nur ein Zentrierring 24 gezeigt ist.
In den 2 und 3 ist jeweils der in 1 gezeigte Läufer 8 nicht dargestellt.
4 zeigt einen Schnitt durch die Anordnung der vorhergehenden Figuren, wobei die Schnittebene wie in 2 gewählt ist, so dass der Hilfsstift 22 erkennbar ist. Dabei ist im Unterschied zu 2 das Linearmodul 1 (in 4 nach links) gegen die Befestigungsfläche 2 gespannt.
Bei der Darstellung gemäß 4 ist im Gegensatz zur Darstellung gemäß 2 der Läufer 8 zu erkennen, der senkrecht zur Zeichenebene der 4 bewegbar ist. An die Befestigungsfläche des Läufers 8 (vgl. 1) ist ein weiteres Linearmodul 32 gekoppelt. Genauer gesagt ist dessen weiterer Läufer 34 an der vertikalen Befestigungsfläche des Läufers 8 befestigt. Der weitere Grundköper des weiteren Linearmoduls 32 kann vertikal bewegt werden.
An einer horizontalen Befestigungsfläche 36 der Basisbaugruppe 3 ist ein weiterer Läufer 38 eines weiteren Linearmoduls 40 befestigt, dessen Grundkörper horizontal und ruhend ist.
Zwischen die beiden weiteren Linearmodulen 32, 40 ist das Linearmodul 1 „geschaltet“, bei dessen Montage bzw. Befestigung an der Basisbaugruppe 3 der Monteur besonders von dem einen oder den mehreren Hilfsstiften 22 profitiert hat.
Im gezeigten fertig montiert Zustand ist der vertikale Grundkörper des weiteren Linearmoduls 32 dreidimensional bewegbar gegenüber dem ruhenden horizontalen Grundkörper des weiteren Linearmoduls 40.
Offenbart ist ein Verfahren zur Befestigung eines Grundkörpers eines Linearmoduls an einer ebenen Befestigungsfläche mittels seitlicher Haltenuten, in die Spannstücke eingesetzt werden, welche über Schraubbolzen gegen die Befestigungsfläche gespannt werden. Wenn der Grundkörper zwischen die Spannstücke geschoben wird, wird er mittels zumindest eines an der Befestigungsfläche befestigten Hilfsstiftes abgestützt, insbesondere wenn die Befestigungsfläche schräg oder - besonders bevorzugt - senkrecht ist.
Bezugszeichenliste

1: Linearmodul
2: Befestigungsfläche
3: Basisbaugruppe
4: Grundkörper
6a: erster U-Schenkel
6b: zweiter U-Schenkel
8: Läufer
10: Längsachse
12a: erstes Spannstück
12b: zweites Spannstück
14: Schraubbolzen
16a: erste Haltenut
16b: zweite Haltenut
18: Basis
20: Richtung der Schwerkraft
22: Hilfsstift
24: Zentrierring
26: Ausrichtausnehmung
28: Gegenausrichtausnehmung
30: weiteres Linearmodul
32: weiteres Linearmodul
34: weiterer Läufer
36: Befestigungsfläche
38: weiterer Läufer
40: weiteres Linearmodul

Claims

Verfahren zur Montage eines Linearmoduls (1) an einer ebenen Befestigungsfläche (2) einer Basisbaugruppe (3), wobei das Linearmodul (1) einen Grundkörper (4) umfasst, welcher sich mit einer im Wesentlichen konstanten Querschnittsform entlang einer Längsachse (10) erstreckt, wobei die Querschnittsform U-förmig mit einer Basis (18) und mit einem ersten und mit einem zweiten U-Schenkel (6a, 6b) ausgeführt ist, wobei außen am Grundkörper (4) eine erste und eine zweite Haltenut (16a, 16b) angeordnet sind, wobei in der ersten Haltenut (16a) wenigstens ein erstes Spannstück (12a) und der zweiten Haltenut (16b) wenigstens ein zweites Spannstück (12b) abschnittsweise einsetzbar sind, welche jeweils über wenigstens einen Schraubbolzen (14) mit der Basisbaugruppe (3) verschraubbar sind, wobei an der Befestigungsfläche (2) wenigstens eine Ausrichtausnehmung (26) und am Grundkörper (4) wenigstens eine Gegenausrichtausnehmung (28) zum Einsetzen des Zentrierrings (24) vorgesehen sind, wobei das Verfahren folgende Schritte a) bis c) in beliebiger Reihenfolge umfasst: - a) Einsetzen des Zentrierrings (24) in die Ausrichtausnehmung (26), - b) Vormontieren des ersten und des zweiten Spannstücks (12a, 12b) mittels der Schraubbolzen (14), wobei diese nur so weit eingedreht werden, dass der Grundkörper (4) über den Zentrierring (24) hinweg verschiebbar ist, - c) Einbau wenigstens eines Hilfsstifts (22) so, dass der Grundkörper (4) in einer Abstützrichtung, die parallel zur Befestigungsfläche (2) und senkrecht zur Längsachse (10) ausgerichtet ist, an dem Hilfsstift (22) abstützbar ist, wobei das Verfahren nach den Schritten a) bis c) folgende Schritte d) und e) in der genannten Reihenfolge umfasst: - d) Einschieben des Grundkörpers (4) zwischen die Spannstücke (12a, 12b), wobei der Grundkörper (4) über den Zentrierring (24) hinweg bewegt und dabei am Hilfsstift (22) abgestützt wird, - e) Festdrehen der Schraubbolzen (14), so dass der Zentrierring (24) in die Gegenausrichtausnehmung (28) eingreift.
Verfahren nach Anspruch 1, wobei vor dem Schritt e) ein Einsetzen des Zentrierrings (24) in die zugeordnete Gegenausrichtausnehmung (28) des Grundkörpers (4) erfolgt.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Befestigungsfläche (2) und/oder die Basis (18) im Wesentlichen parallel zur Richtung der Schwerkraft (20) ausgerichtet wird/werden.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei der Hilfsstift (22) horizontal angeordnet wird.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei das erste Spannstück (12a) und/oder der Hilfsstift (22) bezüglich der Richtung der Schwerkraft (20) unterhalb des zweiten Spannstücks (12b) angeordnet wird.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Längsachse (10) im Wesentlichen senkrecht zur Richtung der Schwerkraft (20) ausgerichtet wird.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei mehrere Zentrierringe (24) vorgesehen sind, die untereinander identisch ausgeführt werden.
Verfahren nach Anspruch 7, wobei die Ausrichtausnehmungen (26) und/oder die Gegenausrichtausnehmungen (28) untereinander identisch ausgeführt werden.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei der Grundkörper (4) aus Aluminium im Strangpressverfahren hergestellt wird.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei der Hilfsstift (22) als Zylinderstift oder als Spiralstift ausgeführt wird.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei der Hilfsstift (22) an einem Ende einer Reihe von Spannstücken (12a) angeordnet wird, an dem das Linearmodul (1) eingeführt wird.