DE102020114986B4

DE102020114986B4 - Zusatzmodul für einen Hakenspanner

Info

Publication number: DE102020114986B4
Application number: DE102020114986.7A
Authority: DE
Inventors: Alexander Grosse; Norman Schwarz
Original assignee: Dr Ing HCF Porsche AG
Current assignee: Dr Ing HCF Porsche AG
Priority date: 2020-06-05
Filing date: 2020-06-05
Publication date: 2024-05-16
Anticipated expiration: 2040-06-06
Also published as: DE102020114986A1

Abstract

Zusatzmodul (10) für einen Hakenspanner (1-4), umfassend folgende Merkmale:- ein Gehäuse (11) zum Aufsetzen auf den Hakenspanner (1 -4),- einen im Gehäuse (11) linear gelagerten und aus diesem ragenden Zentrierdorn mit konischem Abschnitt (12) zum Zentrieren eines aufzuspannenden Werkstückes und- eine innerhalb des Gehäuses (11) abgestützte und koaxial zum Zentrierdorn mit konischem Abschnitt (12) ausgerichtete Biegefeder (13) zum Vorspannen desselben gegen das Werkstück, gekennzeichnet durch folgende Merkmale:- das Gehäuse (11) weist eine den Zentrierdorn mit konischem Abschnitt (12) umlaufende Auflagefläche zum Auflegen des Werkstückes, eine dem Zentrierdorn mit konischem Abschnitt (12) zugewandte, von in die Auflagefläche mündenden parallelen Führungskerben (15) durchzogene Gleitfläche und eine der Auflagefläche abgewandte Flanschfläche mit umfänglichen Bohrungen (14) zum Sichern des Zusatzmodules (10) gegen Verdrehen auf,- die Auflagefläche weist äußerlich ertastbare Scharten (16) auf und- der Zentrierdorn mit konischem Abschnitt (12) trägt komplementär zu den Führungskerben (15) angeordnete und geformte Führungsstege (17).

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Zusatzmodul für einen Hakenspanner.
Stand der Technik
Bekannt sind Messvorrichtungen mit einer Messaufnahme zum Aufnehmen von Kraftfahrzeugkarosserien. Üblicherweise weist die Messaufnahme mehrere Führungsbolzen auf, wobei die Führungsbolzen entweder einen Spanner zum Fixieren der Kraftfahrzeugkarosserie in Z-Richtung aufweisen oder federgelagert sind.
Referenzbereiche einer solchen Aufnahme bezüglich Bohrungen und Bodenspanntechnik schwanken aufgrund von Fertigungstoleranzen geringfügig im Durchmesser. Bei einer herkömmlichen Vorrichtung kommt es während des Aufsetzens und Abnehmens der Karosserie daher mitunter zu deren Verkanten, was eine korrekte Positionierung erschweren und fehlerhafte Messungen oder gar Beschädigungen an Prüfling und Messaufnahme nach sich ziehen kann.
Erschwerend tritt der Umstand hinzu, dass die vollflächige Auflage des Referenzbereiches auf der Messaufnahme im Falle einer Federung des Führungsbolzens oder Zentrierdorns nicht ohne Weiteres gewährleistet werden kann. Daher sind in der Regel Spanner erforderlich, um das zu prüfende Bauteil oder Werkstück auf der definierten Auflagefläche zu fixieren. US 2018/0015580 A1 offenbart einen solchen federgelagerten Führungsbolzen mit einem Spanner zum Einspannen eines Werkstücks.
DE 10 2013 200 928 A1 offenbart eine Vorrichtung zur Fixierung und Justierung eines Karosseriebauteils, deren Justierstift axial und radial beweglich gelagert und fixierbar ist.
DE 10 2016 015 041 A1 und DE 297 18 643 U1 offenbaren jeweils eine druckmittelbetätigte Zentrier- und Spannvorrichtung für Blechbauteile einer Karosserie.
US 2015/0227132 A1 offenbart ein Referenzpositionierungssystem zum Positionieren eines Werkstücks in einem dreidimensionalen Koordinatensystem.
JP 2008- 279 555 A offenbart eine Positionierklemmvorrichtung für Plattenmaterial mit einem kleinen Positionierungsloch.
Offenbarung der Erfindung
Die Erfindung stellt ein Zusatzmodul für einen Hakenspanner bereit.
Die vorgeschlagene Lösung vereint die Vorteile der bekannten Bauteilaufnahme über einen Führungsbolzen und Spanner mit jenen einer konischen Aufnahme.
Ein Kerngedanke der Erfindung besteht hierbei darin, diese konventionellen Aufnahmen zu einem federgelagerten Spanner zu kombinieren, deren konischen Zentrierdorn Werkstücke unterschiedlichsten Gewichtes nach unten drücken können, um sich gleichsam selbst zu zentrieren.
Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind in den abhängigen Patentansprüchen angegeben. So kann zur Federung eine Wellenfeder vorgesehen sein, die bei geringem Bauraumbedarf größtmöglichen Federweg und Federkraft ermöglicht.
In Betracht kommt insbesondere eine spezielle mehrlagige Wellenfeder mit parallelen Stirnflächen, deren flach aufliegende Endwindungen die Federkräfte gleichmäßig verteilen und somit vermeiden, dass sich Wellenhöhen in Einbauteile des Spanners drücken.
Ferner können für den Fall, dass das Werkstück eine zum Spannen der Feder unzureichende Gewichtskraft ausübt, während es auf dem Zentrierdorn lastet, Spannhaken vorgesehen sein, welche bei Bedarf - etwa mittels eines Exzenterhebels - oberhalb der Bohrung aus dem Zentrierdorn aufgespreizt werden, bis das Werkstück in genauer Position auf der gesamten Referenzfläche aufliegt und sicher auf dieser fixiert ist.
Schließlich kann die den Zentrierdorn umlaufende Auflagefläche des Gehäuses für das Werkstück mit äußerlich ertastbaren Scharten versehen sein. Eine entsprechende Ausführungsform trägt dem Umstand Rechnung, dass eine Karosserie vor dem Verspannen manuell und oftmals unter schlechten Sichtverhältnissen an die Anlagefläche des Führungsbolzens herangezogen werden muss, damit der Spanner überhaupt genutzt werden kann.
Kurze Beschreibung der Zeichnungen
Ausführungsbeispiele sind in den Zeichnungen dargestellt und werden im Folgenden näher beschrieben.

1 zeigt die Vorderansicht eines Hakenspanners mit einem Zusatzmodul.
2 zeigt die Vorderansicht des Gehäuses des Zusatzmodules.
3 zeigt die Draufsicht des Gehäuses.
4 zeigt eine perspektivische Ansicht des Gehäuses von unten.
5 zeigt die perspektivische Ansicht eines Zentrierdorns des Zusatzmodules.
6 zeigt die Draufsicht des Zentrierdorns.
7 zeigt die perspektivische Ansicht einer Wellenfeder des Zusatzmodules.
8 zeigt eine perspektivische Ansicht des Hakenspanners.
9 zeigt eine explodierte Seitenansicht des Hakenspanners.
10 bis 12 zeigen in ihrer Zusammenschau die Verwendung des Zusatzmodules.

Ausführungsformen der Erfindung
1 illustriert den grundlegenden Aufbau eines auf einen handelsüblichen Hakenspanner aufgesetzten Zusatzmodules (10), dessen Gehäuse (11) und aus diesem ragender Zentrierdorn (12) vorliegend additiv gefertigt wurden. Es versteht sich gleichwohl, dass Gehäuse (11) und Zentrierdorn (12) ebenso gefräst oder anderweitig hergestellt werden können, ohne den Rahmen der Erfindung zu verlassen.
2 lässt insbesondere die unterseitige Flanschfläche des Gehäuses (11) erkennen, die von vier umfänglichen Bohrungen (14) durchzogen wird, welche das Zusatzmodul (10) gegen ein versehentliches Verdrehen sichern. Bereits 3 lenkt das Augenmerk des Betrachters auf die der Flanschfläche abgewandte Auflagefläche, welche den Zentrierdorn (12) umläuft, wenn dieser in vorgesehener Weise innerhalb des Gehäuses (11) angeordnet wird. Diese oberseitige Auflagefläche ist mit Scharten (16) versehen, welche dem Nutzer ein intuitives Ertasten der gegenseitigen Lage von Gehäuse (11) und Werkstück erlauben.
4 beleuchtet zusätzlich die innenseitige Gleitfläche, welche im montierten Zustand des Modules (10) den eingesetzten Zentrierdorn (12) linear innerhalb des Gehäuses (11) lagert. Zwischen den äquidistant über dessen Umfang verteilten Scharten (16) wird diese Innenfläche von in die Auflagefläche mündenden parallelen Führungskerben (15) durchzogen, welche ihre Entsprechung in den in 5 und 6 markierten Führungsstegen (17) des Zentrierdornes (12) finden.
7 zeigt erstmals eine Biegefeder (13), welche innerhalb des Gehäuses (11) in koaxialer Ausrichtung zum Zentrierdorn (12) zum Einsatz kommt, um letzteren gegen das aufgelegte Werkstück abzustützen. Hierzu wird vorliegend eine Wellenfeder (13) genutzt, die platzsparend ins Gehäuse (11) eingelegt und unter leichter Vorspannung gegen dasselbe abgestützt werden kann.
Das solchermaßen aufgebaute Zusatzmodul (10) ist an den in den 8 und 9 dargestellten Hakenspanner (1-4) angepasst, dessen Aufsatzkörper (2) und Auflagering (3) es ersetzt. Nach seiner Anbringung an der verbleibenden Grundeinheit (1) des Hakenspanners (1-4) lässt sich das Zusatzmodul (10) unmittelbar in der in den 10 ff. verdeutlichten Weise verwenden, welche nunmehr im Einzelnen erläutert sei.
Zunächst wird der durch das Zusatzmodul (10) modifizierte Hakenspanner derart unterhalb des aufzuspannenden Werkstückes angeordnet, dass der Zentrierdorn (12) aufwärts in Richtung der Bohrung des Werkstückes weist ( 10). Optional kann zu diesem Zweck ein Zylinder zum Einsatz kommen.
Nach dieser groben Ausrichtung wird das Werkstück vorsichtig abwärts bewegt, während der Zentrierdorn (12) die Bohrung bezüglich des Hakenspanners zunehmend zentriert, bis sein konischer Abschnitt umfänglich an der Bohrung anliegt (11) und das Werkstück somit auf dem Zentrierdorn (12) lastet.
Schließlich wird das solchermaßen zentrierte Werkstück, während sich die Biegefeder (13) zunehmend spannt, weiter abwärts bewegt, bis es auf dem Gehäuse (11) aufliegt. Bei hinreichender Masse des Werkstückes kann auch diese Abwärtsbewegung allein kraft seines Eigengewichtes erfolgen. Andernfalls können zur Überwindung der Federkraft mittels eines Exzenterhebels der Grundeinheit (1) oberhalb der Bohrung Spannhaken (4 - 9) aus dem Zentrierdorn (12) aufgespreizt werden, die das Werkstück auf die Auflagefläche drücken.

Claims

Zusatzmodul (10) für einen Hakenspanner (1-4), umfassend folgende Merkmale: - ein Gehäuse (11) zum Aufsetzen auf den Hakenspanner (1 -4), - einen im Gehäuse (11) linear gelagerten und aus diesem ragenden Zentrierdorn mit konischem Abschnitt (12) zum Zentrieren eines aufzuspannenden Werkstückes und - eine innerhalb des Gehäuses (11) abgestützte und koaxial zum Zentrierdorn mit konischem Abschnitt (12) ausgerichtete Biegefeder (13) zum Vorspannen desselben gegen das Werkstück, gekennzeichnet durch folgende Merkmale: - das Gehäuse (11) weist eine den Zentrierdorn mit konischem Abschnitt (12) umlaufende Auflagefläche zum Auflegen des Werkstückes, eine dem Zentrierdorn mit konischem Abschnitt (12) zugewandte, von in die Auflagefläche mündenden parallelen Führungskerben (15) durchzogene Gleitfläche und eine der Auflagefläche abgewandte Flanschfläche mit umfänglichen Bohrungen (14) zum Sichern des Zusatzmodules (10) gegen Verdrehen auf, - die Auflagefläche weist äußerlich ertastbare Scharten (16) auf und - der Zentrierdorn mit konischem Abschnitt (12) trägt komplementär zu den Führungskerben (15) angeordnete und geformte Führungsstege (17).
Zusatzmodul (10) nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch folgendes Merkmal: - die Biegefeder (13) ist eine Blattfeder (13).
Zusatzmodul (10) nach Anspruch 2, gekennzeichnet durch folgendes Merkmal: - die Blattfeder (13) ist eine Wellenfeder (13).