DE102021128084A1

DE102021128084A1 - Prüfadapter sowie Verfahren zum Prüfen einer Befestigung eines Verbindungselements an einem Bauteil

Info

Publication number: DE102021128084A1
Application number: DE102021128084.2A
Authority: DE
Inventors: Karlheinz Dostal; Daniel Els; Shahan Tutunjian
Original assignee: Bayerische Motoren Werke AG
Current assignee: Bayerische Motoren Werke AG
Priority date: 2021-10-28
Filing date: 2021-10-28
Publication date: 2023-05-04

Abstract

Die Erfindung betrifft einen Prüfadapter (1) zum Prüfen einer Befestigung eines einen Mehrkant (2) aufweisenden Verbindungselements (3) an einem Bauteil (4), mit einem Grundkörper (5) an dem einenends ein Werkzeuganschlag (6) ausgebildet ist, anderenends sind wenigstens zwei Klemmelemente (7) zwischen einer ersten Position und einer zweiten Position, in welcher die Klemmelemente (7) zum Fixieren des Mehrkants (2) angeordnet sind, verschwenkbar an dem Grundkörper (5) gelagert, wobei entlang der Längsachse (8) des Grundkörpers (5) ein Hülsenelement (9) zwischen einer Freigabeposition und einer Fixierposition verlagerbar ist, wobei in der Freigabeposition die Klemmelemente (7) freigegeben sind und in der Fixierpostionon in ihrer zweiten Position umschlossen sind, wobei ein Endbereich (10) des Hülsenelements (9) die Klemmelemente (7) entlang der Längsachse (8) überragt, um in der Fixierposition auf dem Bauteil (4) anlegbar zu sein. Ferner betrifft die Erfindung ein Verfahren zum Prüfen einer Befestigung eines Verbindungselements (3) an einem Bauteil (4).

Description

Die Erfindung betrifft einen Prüfadapter zum Prüfen einer Befestigung eines einen Mehrkant aufweisenden Verbindungselements an einem Bauteil gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1. Ferner betrifft die Erfindung ein Verfahren zum Prüfen einer Befestigung eines einen Mehrkant aufweisenden Verbindungselements an einem Bauteil mit einem Prüfadapter gemäß dem Patentanspruch 6.
Zum Prüfen der Befestigung eines Verbindungselements, beispielsweise ein Massebolzens, an einem Bauteil, beispielsweise ein Karosseriebauteil eines Kraftfahrzeugs, ist es bekannt, Prüfadapter einzusetzen. So kann beispielsweise eine Torsionssteifigkeit der Befestigung beziehungsweise der Verbindung geprüft werde. Hierzu wird mittels des Prüfadapters beziehungsweise einer Prüfvorrichtung ein bevorzugt vordefiniertes Drehmoment auf das Verbindungselement aufgebracht. Besteht die die Befestigung, welche die Verbindung zwischen Bauteil und Verbindungselement beschreibt, die Prüfung kann das Bauteil bestimmungsgemäß verwendet werden. Wird die Prüfung hingegen nicht bestanden, kann das Bauteil vor der Verwendung aussortiert werden, um einen Ausfall während eines späteren Betriebs zu vermeiden.
Insbesondere sind Prüfadapter bekannt, welche beispielsweise zum Aufnehmen eines als Sechskant oder ein Achtkant ausgestalteten Mehrkants ausgebildet sind. Bei diesen wird, um den Prüfadapter an dem Mehrkant anzubringen, ein gewisser Raum beziehungsweise freier Platz am Bauteil um das Verbindungselement benötigt. Durch diesen benötigten Platz kann es sich ergeben, dass an bestimmten Positionen des Bauteils ein dort angebrachtes Verbindungselement mit den bekannten Prüfadaptern nicht überprüft werden könnte.
Handelt es sich bei dem Verbindungselement um einen Massebolzen, ist dieser im Wesentlichen zylinderförmig und weist eine Rotationsachse auf. Der Prüfadapter dient nun dazu, den Massebolzen an dem zur Rotationsachse beziehungsweise zur Längserstreckungsrichtung quer orientierten Mehrkant zu greifen, um eine präzise Übertragung eines Drehmoments mittels eines Werkzeugs, beispielsweise ein Drehmomentschlüssel, zu vollführen. Dabei soll der Prüfadapter vorteilhafterweise so ausgebildet sein, dass beim Greifen und Übertragen des Drehmoments weder das Verbindungselement selbst noch das Bauteil beschädigt werden.
Einen alternativen Prüfadapter zeigt die DE 10 2015 223 057 A1 .
Nachteilig beim Stand der Technik sind entweder ein zu großer Bauraumbedarf und/oder eine mangelnde Sicherung gegen eine Verformung des Bauteils selbst.
Daher ist es Aufgabe der vorliegenden Erfindung, einen Prüfadapter sowie ein Verfahren bereitzustellen, durch welche ein Anbringen des Prüfadapters mit besonders geringem Platzaufwand möglich ist und darüber hinaus eine Verformung des Bauteils während des Prüfens besonders vorteilhaft vermieden beziehungsweise reduziert werden kann.
Diese Aufgabe wird durch die Gegenstände der unabhängigen Patentansprüche gelöst. Vorteile und vorteilhafte Ausgestaltungen sowie Weiterbildungen der Erfindung sind in den abhängigen Ansprüchen, der Beschreibung sowie den beigefügten Zeichnungen angegeben.
Ein erster Aspekt der Erfindung betrifft einen Prüfadapter. Der erfindungsgemäße Prüfadapter zum Prüfen einer Befestigung eines einen Mehrkant aufweisenden Verbindungselements an einem Bauteil umfasst einen Grundkörper. An dem Grundkörper ist einenends ein Werkzeuganschlag ausgebildet, anderenends sind wenigstens zwei Klemmelemente zwischen einer ersten Position und einer zweiten Position verschwenkbar an dem Grundkörper gelagert. In der zweiten Position sind die Klemmteile zum Fixieren des Mehrkants angeordnet. Dementsprechend ist der Mehrkant, wenn sich die Klemmelemente in der ersten Position befinden, freigegeben.
Der Werkzeuganschlag dient dazu, insbesondere mittels eines Werkzeugs, ein Drehmoment auf den Prüfadapter und somit auf den von dem Prüfadapter fixierten Mehrkant des Verbindungselements zu übertragen. Vorteilhafter sind insbesondere genau zwei Klemmelemente vorgesehen. Die Klemmelemente sind vorteilhafterweise so ausgebildet, dass diese in ihrer Gesamtheit also die wenigstens zwei Klemmelemente gemeinsam, den Mehrkant, welcher insbesondere beispielsweise ein Sechskant oder ein Achtkant ist, vollständig umgreifen können, um den Mehrkant vorteilhaft zu fixieren. Dabei ist die Lagerung der Klemmelemente vorteilhafterweise dergestalt, dass diese über eine jeweilige Schwenkachse des jeweiligen Klemmelements erfolgt. Dabei ist die jeweilige Schwenkachse im Wesentlichen senkrecht zur Längsachse beziehungsweise Längserstreckungsrichtung des Grundkörpers orientiert ist. Im Wesentlichen bedeutet hier, dass eine Abweichung kleiner 45° und insbesondere kleiner 10° zwischen Längsachs und Schwenkachse vorliegt. Somit kann man sich die Anordnung der Klemmelemente an dem Grundkörper vergleichbar zu einem Zweischalengreifer eines Baggers denken.
Damit nun der Prüfadapter besonders vorteilhaft zum Prüfen verwendet werden kann und eine Beschädigung des Bauteils besonders gering ausfällt, ist es erfindungsgemäß vorgesehen, dass entlang der Längsachse des Grundkörpers ein Hülsenelement zwischen einer Freigabeposition und einer Fixierposition verlagerbar ist, wobei in der Freigabeposition die Klemmelemente zum Verschwenken in ihre erste Position freigegeben sind und in der Fixierposition die Klemmelemente in ihrer zweiten Position umschlossen sind, wobei ein Endbereich des Hülsenelements die Klemmelemente entlang der Längsachse überragt, um in der Fixierposition auf dem Bauteil anlegbar beziehungsweise ablegbar zu sein. Darüber hinaus ist das Hülsenelement in der Fixierposition insbesondere fixierbar. Dabei überragt das Hülsenelement beziehungsweise dessen Endbereich die Klemmelemente vorteilhafterweise mit einer Länge, welche dem Abstand zwischen dem an dem Verbindungselement angeordneten Mehrkant und einer Oberfläche des Bauteils, an welcher das Verbindungselement angeordnet ist, entspricht, wobei das Überragen variabel einstellbar sein kann. Somit kann das Hülsenelement in der Fixierposition bis zum Bauteil reichen und die Klemmelemente und das Verbindungselement vollständig umschließen.
Mit anderen Worten ist ein Prüfadapter vorgesehen, der einen Grundkörper umfasst, wobei auf dem Grundkörper ein Drehmoment aufbringbar ist und zumindest zwei am Grundkörper, insbesondere an Schwenkachsen, schwenkbar gelagerte Klemmbacken angeordnet sind, welche zum Umgreifen des Mehrkants des Verbindungselements dienen. Dabei ist eine Hülse beziehungsweise das Hülsenelement axial entlang des Grundkörpers verschiebbar, um eine Bewegung beziehungsweise das Verschwenken der Klemmelemente freizugeben, wobei somit in der Fixierposition die an dem Grundkörper angeordneten Klemmelemente von dem Hülsenelement umgeben sind. Dabei kann der Grundkörper im Wesentlichen zylinderförmig sein, wodurch das Hülsenelement im Wesentlichen ebenfalls zylinderförmig ist und einen Innendurchmesser aufweist, welcher größer als der Außendurchmesser des Grundkörpers ist. Durch die Klemmelemente, welche derart ausgebildet sind, um das Verbindungselement, insbesondere entlang seiner Längserstreckungsrichtung, zu umgreifen und dessen Mehrkant zu fixieren, kann der Prüfadapter besonders platzsparend ausgebildet werden, wobei durch das Hülsenelement ein besonders geringer Außendurchmesser des Prüfadapters erzielt werden kann und gleichzeitig jedoch eine Stabilität, insbesondere eine Torsionsfestigkeit, des Prüfadapters sowie ein möglichst festes und spielfreies Fixieren des Mehrkants des Verbindungselements gewahrt werden kann. Insbesondere sind die wenigstens zwei Klemmelemente so angeordnet, dass ein entsprechender Abstand zwischen den Klemmelementen bei dem erfindungsgemäßen Prüfadapter vorgesehen ist, in welchem der auf der dem Bauteil abgewandten Seite des Mehrkants angeordnete Teil des Verbindungselements aufnehmbar ist.
Darüber hinaus ergibt sich durch die Möglichkeit, das Hülsenelement derart ihn die Fixierposition zu bewegen, dass das Hülsenelement, insbesondere flächig, auf dem Bauteil abgelegt werden kann, die Möglichkeit, das zu übertragende Drehmoment besonders vorteilhaft auf das Verbindungselement beziehungsweise dessen Mehrkant zu übertragen, ohne dabei eine Verformung des Bauteils zu provozieren. Somit ergibt sich durch den erfindungsgemäßen Prüfadapter der Vorteil, dass sowohl eine Anforderung der Stabilität des Prüfadapters und somit eine verlässliche Prüfung als auch ein besonders geringer Bauraumbedarf gegeben sind.
Dabei liegt der Erfindung die Erkenntnis zugrunde, dass Prüfadapter beispielsweise für einen M6-Massebolzen, das heißt der Mehrkant entspricht dem Sechskant für eine M6-Gewindemutter, im Stand der Technik einen Außendurchmesser auf Höhe des Mehrkants von 31 Millimeter haben. Dies bedeutet, dass, um das Verbindungselement, in diesem Fall den Massebolzen, mit dem Adapter des Stands der Technik prüfen zu können, eine Fläche um den Massebolzen auf dem Bauteil gegeben beziehungsweise frei sein muss, welche einen Durchmesser von mehr als 31 Millimeter aufweist. Solch eine Anforderung können nicht alle Bauteile, beispielsweise im Karosseriebau beziehungsweise Kraftfahrzeugbau, genügen. Eine Änderung der Konstruktion, um eine Bolzenposition zu ändern, ist mit hohen Kosten und/oder technischem Aufwand verbunden, falls überhaupt realisierbar. Daher ist ein weiterer Vorteil des erfindungsgemäßen Prüfadapters, dass Bauteiländerungen beziehungsweise Änderungen der Bauteilkonstruktion vermieden werden können.
So kann beispielsweise, falls der erfindungsgemäße Prüfadapter für das Prüfen von M6-Massebolzen ausgebildet wird, im Vergleich zum Stand der Technik der Außendurchmesser und somit erfindungsgemäß der Außendurchmesser des Hülsenelements, auf 21 Millimeter und somit um zehn Millimeter bei gleichbleibender Stabilität und gleichbleibender Prüfpräzision realisiert werden. Das heißt, der erfindungsgemäße Prüfadapter verursacht keine Verluste in Prüfpräzision, verbessert aber gleichzeitig die Prüftaktzeit und/oder die Ergonomie bei der Prüfung. Dabei erfordert die Durchmesserreduzierung von 31 auf 21 Millimeter die erfindungsgemäße Änderung des Adapterkonzepts gegenüber dem Stand der Technik.
In vorteilhafter Ausgestaltung der Erfindung ist das Hülsenelement über ein Gewinde an dem Grundkörper gehalten, wodurch zumindest teilweise das Verlagern zwischen der Freigabeposition und der Fixierposition durch Drehen des Hülsenelements initiierbar beziehungsweise durchführbar ist. Mit anderen Worten weist der Grundkörper zumindest einen Teilbereich auf, welcher insbesondere breiter ist beziehungsweise einen höheren Durchmesser als ein Rest des Grundkörpers aufweist und an dem ein Gewinde angeordnet ist, welches mit einem dazu korrespondierenden Gewinde des Hülsenelements in Eingriff bringbar ist. Dadurch kann das Hülsenelement in axialer Richtung, also entlang der Längsachse beziehungsweise entlang der Längserstreckungsrichtung des Grundkörpers, verlagert werden, was einem Verlagern zwischen der Freigabe- und der Fixierposition entspricht. Durch das Verwenden eines Gewindes kann ein Verlagern zwischen Freigabeposition und Fixierposition beispielsweise besonders präzise und/oder gleichmäßig durchgeführt werden. Dadurch ergibt sich der Vorteil, dass der Prüfadapter eine besonders hohe Prüfpräzision garantieren kann.
In weiterer vorteilhafter Ausgestaltung der Erfindung ist der an dem Hülsenelement angeordnete Gewindeteil des Gewindes und der damit korrespondierende, an dem Grundkörper angeordnete, Gewindeteil des Gewindes derart zueinander angeordnet, dass das Verlagern zumindest in dem Bereich durchführbar ist, in welchem der Endbereich die Klemmelemente überragt. Mit anderen Worten ist das Hülsenelement in axialer Richtung in der Fixierposition so angeordnet, dass es ein Ende der Klemmelemente überragt, um somit auf dem Bauteil anlegbar zu sein, da der Mehrkant einen gewissen Abstand in Längserstreckungsrichtung des Verbindungselements zum Bauteil aufweist. Durch das Gewinde ist nun das Hülsenelement besonders gegenüber dem Bauteil fixierbar beziehungsweise abstützbar, da es somit beim Verfahren in die Fixierposition beziehungsweise beim Verbringen in die Fixierposition durch das Gewinde gehalten wird. Dadurch kann auf besonders vorteilhafte Weise beispielsweise eine Verformung des Bauteils bei dem Prüfen vermieden werden.
In weiterer vorteilhafter Ausgestaltung der Erfindung fixiert das Hülsenelement in der Fixierposition die Klemmteile in ihrer zweiten Position. Mit anderen Worten ist beispielsweise ein Außendurchmesser der sich gemeinsam in der zweiten Position befindenden Klemmelemente in etwa gleich groß beziehungsweise entsprechend einer Passung mit dafür notwendigem Spiel kleiner als der Innendurchmesser des Hülsenelements, wodurch die Klemmteil in ihrer zweiten Position durch das Hülsenelement gehalten werden können und dadurch beispielsweise insbesondere derart in der zweiten Position fixiert werden, dass auf besonders vorteilhafte und einfache Weise ein zum Fixieren des Mehrkants ausgebildeter Bereich der Klemmelemente an dem Mehrkant anliegt. Dadurch ergibt sich der Vorteil, dass der Prüfadapter einerseits besonders stabil ausgebildet werden kann, wodurch besonders viel Drehmoment übertragen werden kann, und andererseits besonders bauteilarm.
In weiterer vorteilhafter Ausgestaltung der Erfindung ist an dem jeweiligen Klemmelement an seinem dem gelagerten Bereich gegenüberliegenden Ende eine Aufnahme für den Mehrkant vorgesehen. Zusätzlich oder alternativ weist das jeweilige Klemmelement in einem jeweiligen Mittelbereich eine Ausnehmung auf. Mit anderen Worten ist der Bereich, welcher zum Fixieren des Mehrkants dient, an dem Bereich beziehungsweise Ende des Klemmelements angeordnet, welches einem Lager, an welchem das Klemmelement an dem Grundkörper gelagert beziehungsweise fixiert ist, gegenüber liegt.
Zusätzlich oder alternativ weist das Klemmelement insbesondere in einem Mittelbereich eine Ausnehmung beziehungsweise eine Aussparung auf, in welcher beispielsweise eine an dem Verbindungselement angeordnete Mutter oder das Verbindungselement selbst aufnehmbar ist. Dabei ist die Ausnehmung eine zusätzliche Ausbuchtung des Klemmelements, welches in seiner Grundform bereits zum Aufnehmen des Verbindungselements ausgebildet beziehungsweise angeordnet ist.
Somit ergibt sich der Vorteil, dass das Klemmelement besonders vorteilhaft an einen entsprechenden Mehrkant des Verbindungselements angepasst ist. Darüber hinaus ist das Klemmelement insgesamt besonders vorteilhaft an die Form des Verbindungselements angepasst, wobei die Ausnehmung insbesondere dergestalt ist, dass eine Kraftübertragung, wenn sich die Klemmelemente in ihrer zweiten Position und das Hülsenelement in der Fixierposition befinden, auf den Mehrkant erfolgt und nicht auf andere Komponenten des Verbindungselements, wodurch auf besonders vorteilhafte Weise die Prüfung durchgeführt werden kann.
Ein zweiter Aspekt der Erfindung zeigt ein Verfahren zum Prüfen einer Befestigung eines einen Mehrkant aufweisenden Verbindungselements. Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren wird ein bisher beschriebener Prüfadapter verwendet. Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren wird der Prüfadapter an dem Mehrkant des Verbindungselements mit wenigstens zwei Klemmelementen fixiert und ein Hülsenelement des Prüfadapters derart in eine Fixierposition gebracht, dass der Endbereich auf dem Bauteil aufliegt. Durch das Auflegen des Endbereichs auf dem Bauteil aufliegt kann insbesondere eine Verformung des letzteren vermieden werden. Erfindungsgemäß wird bei dem Verfahren mittels eines Werkzeugs, welches an einem Werkzeuganschlag des Prüfadapters angeschlagen wird beziehungsweise ist, ein, insbesondere definiertes, Drehmoment über den Prüfadapter auf das Verbindungselement übertragen, wodurch dessen Befestigung an dem Bauteil überprüfbar ist.
Mit anderen Worten wird bei dem erfindungsgemäßen Verfahren der Prüfadapter derart an dem Mehrkant des Verbindungselements angebracht, dass dieses relativ zum Prüfadapter fixiert wird und somit möglichst ohne Torsionsverluste das Drehmoment des an dem Grundkörper angebrachten Werkzeugs übertragen wird.
Vorteile des erfindungsgemäßen Verfahrens sind als Vorteile des erfindungsgemäßen Prüfadapters anzusehen und umgekehrt. So sind Vorteile und vorteilhafte Ausgestaltungen des ersten Aspekts der Erfindung Vorteile und vorteilhafte Ausgestaltungen des zweiten Aspekts der Erfindung und umgekehrt.
In weiterer vorteilhafter Ausgestaltung der Erfindung wird mit dem Verfahren die Befestigung eines als Massebolzen ausgebildeten Verbindungselements geprüft. Mit anderen Worten handelt es sich bei dem Verbindungselement um einen Massebolzen, insbesondere für eine Fahrzeugkarosserie, sodass das Bauteil insbesondere als Karosseriebauteil ausgebildet ist, wodurch auf besonders vorteilhafte Weise eine Funktionalität eines über den Massebolzen realisierten Masseanschluss überprüft werden kann. Dadurch kann das Verfahren besonders vorteilhaft bei der Konstruktion beziehungsweise dem Bau von Kraftfahrzeugen verwendet werden.
In weiterer vorteilhafter Ausgestaltung der Erfindung ist die mit dem Verfahren durchgeführte Prüfung eine zerstörungsfreie, wobei ein erstes Drehmoment auf das Verbindungselement übertragen wird. Mit anderen Worten wird die Prüfung so durchgeführt, dass das Bauteil mitsamt dem Verbindungselement beim Prüfen nicht beschädigt wird, wobei das erste Drehmoment übertragen wird. Handelt es sich bei dem Verbindungselement beispielsweise um einen M6-Massebolzen, wird für eine zerstörungsfreie Prüfung beispielsweise ein erstes Drehmoment, insbesondere mit einem Drehmomentprüfschlüssel, von 12 Newtonmeter (Nm) übertragen.
In weiterer vorteilhafter Ausgestaltung der Erfindung wird die Prüfung zerstörend mit einem zweiten Drehmoment, welches größer als das erste Drehmoment ist, durchgeführt. Mit anderen Worten wird bei der zerstörenden Prüfung eine Beschädigung des Bauteils beziehungsweise des Verbindungselements in Kauf genommen, wodurch beispielsweise eine maximal mögliche Belastung des Bauteils ermittelt werden kann. Dabei wird beispielsweise bei einem M6-Massebolzen ein Drehmoment von 20 Newtonmetern verwendet. Im Karosseriebau werden diese Prüfungen, also sowohl die zerstörende als auch die zerstörungsfreie, regelmäßig durchgeführt.
In weiterer vorteilhafter Ausgestaltung der Erfindung wird als das Werkzeug ein Drehmomentschlüssel verwendet, bei welchem das erste und/oder das zweite Drehmoment vorgebbar sind beziehungsweise vorgegeben werden. Mit anderen Worten wird als das Werkzeug ein Drehmomentprüfschlüssel verwendet, bei welchem zur Übertragung ein Drehmoment einstellbar ist, um so definiert prüfen zu können. Dadurch ergibt sich der Vorteil, dass das Verfahren besonders einfach durchgeführt werden kann.
Weitere Merkmale der Erfindung ergeben sich aus den Ansprüchen, den Figuren und der Figurenbeschreibung. Die vorstehend in der Beschreibung genannten Merkmale und Merkmalskombinationen sowie die nachfolgend in der Figurenbeschreibung genannten und/oder in den Figuren alleine gezeigten Merkmale und Merkmalskombinationen sind nicht nur in der jeweils angegebenen Kombination, sondern auch in anderen Kombinationen oder in Alleinstellung verwendbar.
Die Erfindung wird nun anhand eines bevorzugten Ausführungsbeispiels sowie unter Bezugnahme auf die Zeichnungen näher erläutert. Es zeigt:

1 eine schematische Ansicht eines Prüfadapters in einem geöffneten Zustand;
2 eine schematische Schnittansicht des Prüfadapters in einem geschlossenen Zustand;
3 eine schematische Perspektivansicht des Prüfadapters im geöffneten Zustand an einem mit einem Bauteil verbundenen Verbindungselement; und
4 in einer schematischen Perspektivansicht den Prüfadapter an dem Bauteil im geschlossenen Zustand.

1 zeigt einen Prüfadapter 1 in einer schematischen Darstellung, wobei von außen nicht sichtbare Kanten als gestrichelte Linien dargestellt sind. Der Prüfadapter 1 dient zum Prüfen einer Befestigung eines einen Mehrkant 2 aufweisenden Verbindungselements 3 an einem Bauteil 4, welches in den 3 und 4 gezeigt ist. Der Prüfadapter 1 umfasst einen Grundkörper 5, an dem einenends ein Werkzeuganschlag 6 ausgebildet ist und anderenends sind wenigstens zwei Klemmelemente 7 zwischen einer ersten Position und einer zweiten Position, in welcher die Klemmelemente 7 zum Fixieren des Mehrkants 2 angeordnet sind, verschwenkbar gelagert.
Wünschenswert für die Prüfung der Befestigung zwischen dem Verbindungselement 3 und dem Bauteil 4 ist, um möglichst ergonomisch und platzsparend prüfen zu können, dass der Prüfadapter 1 besonders schlank ausgebildet ist und ferner eine Beschädigung des Bauteils 4 während der Prüfung vermieden werden kann. Dazu ist an dem Prüfadapter 1 eine entlang der Längsachse 8 des Grundkörpers 5 zwischen einer Freigabeposition und einer Fixierposition verlagerbares Hülsenelement 9 angeordnet, wobei in der Freigabeposition die Klemmelemente 7 zum Verschwenken in ihre erste Position freigegeben sind und in der Fixierposition die Klemmelemente 7 in ihrer zweiten Position umschlossen sind, wobei ein Endbereich 10 des Hülsenelements 9 die Klemmelemente 7 entlang der Längsachse 8 überragt, um in der Fixierposition auf dem Bauteil 4 anlegbar zu sein. Dabei zeigt 1 einen geöffneten Zustand des Prüfadapters 1, bei welchem sich die Klemmelemente 7 in der ersten Position befinden und das Hülsenelement 9 in der Freigabeposition angeordnet ist. Vorteilhafterweise sind, wie in der 1 gezeigt, insbesondere genau zwei Klemmelemente 7 zum Umgreifen des Mehrkants 2 vorgesehen.
2 zeigt in einer schematischen Schnittansicht den Prüfadapter 1 der 1 in einem geschlossenen Zustand, in welchem die Klemmelemente 7 in die zweite Position verschwenkt sind und dabei den Mehrkant 2 des Verbindungselements 3 fixieren und zusätzlich das Hülsenelement 9 in der Fixierposition angeordnet ist. Somit bildet die zweite Position zusammen mit der Fixierposition einen geschlossenen Zustand.
In der Schnittansicht ist zu sehen, dass das Hülsenelement 9 über ein Gewinde 11 an dem Grundkörper 5 gehalten ist, wodurch zumindest teilweise das Verlagern zwischen der Freigabeposition und der Fixierposition durch Drehen des Hülsenelements 9 initiierbar beziehungsweise durchführbar ist.
Dabei ist vorteilhafterweise der an dem Hülsenelement 9 angeordnete Gewindeteil 12 des Gewindes 11 und der damit korrespondierende, an dem Grundkörper 5 angeordnete, Gewindeteil 13 des Gewindes 11 derart angeordnet, dass das Verlagern zumindest in einem Bereich durchführbar ist, in welchem der Endbereich 10 die Klemmelemente 7 überragt.
Dabei ist vorteilhafterweise das Hülsenelement 9 in der Fixierposition so fixierbar, dass die Klemmelemente 7 in ihrer zweiten Position durch das Hülsenelement 9 fixiert beziehungsweise zumindest deren Fixieren unterstützt wird. Dadurch kann auf besonders vorteilhafte Weise ein besonders sicheres Fixieren des Mehrkants 2 realisiert werden.
Ferner ist der 2 zu entnehmen, dass das jeweilige Klemmelement 7 an seinem dem gelagerten Bereich gegenüberliegenden Ende eine Aufnahme 14 für den Mehrkant 2 aufweist. Zusätzlich oder alternativ weist das jeweilige Klemmelement 7 in einem jeweiligen Mittelbereich 15 eine Ausnehmung 16 auf, in welcher insbesondere kontaktlos das Verbindungselement 3 beziehungsweise dessen dem Bauteil 4 abgewandtes Ende anordenbar ist.
Die 1 und 2 zeigen somit einen Prüfadapter 1, der eine besonders geringe Auflagefläche, welche dem Außendurchmesser des Hülsenelements 9 entspricht, aufweist. Dabei kann beispielsweise, wenn es sich bei dem Verbindungselement 3 um einen M6-Massebolzen handelt, eine Auflagefläche mit einem Durchmesser von 21 Millimetern erreicht werden. Dies ist eine deutliche Reduzierung zum aus dem Stand der Technik bekannten Prüfadapter. Durch bloßes Verschmälern des Außendurchmessers eins Adapters des Standes der Technik könnte eine Prüfadapterstruktur geschwächt werden. Jedoch ist der hier gezeigte Prüfadapter so konstruiert, dass eine Übertragung von Drehmomenten im Falle eines M6-Massebolzens bis zu 30 Newtonmeter ohne eine erkennbare Verformung des Prüfadapters stattfinden kann. Dabei gehen die 30 Newtonmeter weit über die Drehmomente, insbesondere ein erstes und ein zweites Drehmoment, hinaus, welche zum Prüfen verwendet werden.
So ist der Prüfadapter 1 insbesondere zum Durchführen eines Verfahrens zum Prüfen einer Befestigung eines einen Mehrkant 2 aufweisenden Verbindungselements 3 an einem Bauteil 4 mit einem hier gezeigten Prüfadapter 1 vorgesehen. Bei dem Verfahren wird der Prüfadapter 1 an dem Mehrkant 2 mit wenigstens zwei Klemmelementen 7 in ihrer zweiten Position fixiert und ein Hülsenelement 9 derartig in die Fixierposition gebracht, dass der Endbereich 10 auf dem Bauteil 4 aufliegt beziehungsweise aufsteht, insbesondere um Verformungen am Bauteil 4 zu vermeiden. Mittels eines Werkzeugs, welches an einem Werkzeuganschlag 6 des Prüfadapters angeschlagen wird, wird ein, insbesondere definiertes, Drehmoment über den Prüfadapter 1 auf das Verbindungselement 3 übertragen, wodurch dessen Befestigung an dem Bauteil 4 überprüfbar ist.
3 zeigt das Bauteil 4 und den Prüfadapter 1 in einer systematischen Perspektivansicht, wobei der Prüfadapter 1 gerade in Position gebracht wird, um für das Verfahren an dem Mehrkant 2 des Verbindungselements 3 fixiert zu werden. Somit zeigt 3 den Prüfadapter 1 im geöffneten Zustand.
4 zeigt ebenfalls in einer schematischen Perspektivansicht den Prüfadapter 1 im geschlossenen Zustand, bei welchem sich die Klemmelemente 7 in ihrer zweiten Position befinden und das Hülsenelement 9 in der Fixierposition ist, wobei hier erkennbar ist, dass das Hülsenelement 9 dazu auf einer Fläche des Bauteils 4 beziehungsweise auf der Bauteilfläche aufzustehen beziehungsweise anzuliegen. Durch das Aufstehen beziehungsweise Anlegen des Hülsenelements 9, insbesondere mit der gesamten Auflagefläche, welche durch das untere Ende des Endbereichs 10 des Hülsenelements 9 gebildet wird, kann erreicht werden, dass bei dem mittels des Verfahrens durchgeführten Prüfen beziehungsweise dem mit dem Prüfadapter 1 durchgeführten Prüfen eine Verformung des Bauteils 4 bei der Drehmomentübertragung auf das Verbindungselement 3 vermieden wird.
Somit wird vorteilhafterweise die Befestigung eines als Massebolzen, insbesondere beispielsweise dem hier gezeigten M6-Massebolzen, ausgebildeten Verbindungselements 3 geprüft, wobei es sich somit bei dem Bauteil 4 insbesondere um ein Karosseriebauteil eines Kraftfahrzeugs handeln kann. Dabei sind zwei unterschiedliche Prüfungen durchführbar. Zum einen kann die Prüfung mittels des Verfahrens zerstörungsfrei sein und wird mit einem ersten Drehmoment durchgeführt.
Alternativ beziehungsweise zusätzlich kann die Prüfung zerstörend sein, das heißt das Bauteil 4 beziehungsweise das Verbindungselement 3 werden bei der Prüfung zerstört, wobei diese zweite Prüfung mit einem zweiten Drehmoment durchgeführt wird, welches größer als das erste Drehmoment ist. Dabei können am Beispiel des M6-Massebolzens das erste Drehmoment 12 Newtonmeter (Nm) betragen und das zweite Drehmoment 20 Newtonmeter. Dabei ist zu sehen, dass die Anforderungen an das zu übertragende Drehmoment durch den gezeigten Prüfadapter 1 besonders vorteilhaft eingehalten werden kann, so ist der gezeigte Prüfadapter 1, wenn er für einen M6-Massebolzen ausgelegt ist, verbindungssteif beziehungsweise ohne deutliche Verformung nutzbar bis zu einem Drehmoment von 30 Newtonmetern, welches deutlich über den bei der zerstörenden Prüfung veranschlagten 20 Newtonmetern liegt.
Vorteilhafterweise wird als das Werkzeug ein Drehmomentschlüssel beziehungsweise ein Drehmomentprüfschlüssel verwendet, bei welchem sowohl das erste als auch das zweite Drehmoment vorgegeben werden können.
Durch den gezeigten Prüfadapter 1 sowie das gezeigte Verfahren zum Prüfen kann auf besonders vorteilhafte Weise eine Ergonomie für die Prüfung erhöht werden und gleichzeitig eine Karosseriegestaltung freier als bisher durchgeführt werden, da der für die Prüfung benötigte Platz am Bauteil 4 wesentlich geringer als beim bisherigen Stand der Technik sein kann.
Bezugszeichenliste

1: Prüfadapter
2: Mehrkant
3: Verbindungselement
4: Bauteil
5: Grundkörper
6: Werkzeuganschlag
7: Klemmelement
8: Längsachse
9: Hülsenelement
10: Endbereich
11: Gewinde
12: Gewindeteil
13: Gewindeteil
14: Aufnahme
15: Mittelbereich
16: Ausnehmung

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

DE 102015223057 A1 [0005]

Claims

Prüfadapter (1) zum Prüfen einer Befestigung eines einen Mehrkant (2) aufweisenden Verbindungselements (3) an einem Bauteil (4), mit einem Grundkörper (5) an dem einenends ein Werkzeuganschlag (6) ausgebildet ist, anderenends sind wenigstens zwei Klemmelemente (7) zwischen einer ersten Position und einer zweiten Position, in welcher die Klemmelemente (7) zum Fixieren des Mehrkants (2) angeordnet sind, verschwenkbar an dem Grundkörper (5) gelagert, dadurch gekennzeichnet, dass entlang der Längsachse (8) des Grundkörpers (5) ein Hülsenelement (9) zwischen einer Freigabeposition und einer Fixierposition verlagerbar ist, wobei in der Freigabeposition die Klemmelemente (7) zum Verschwenken in ihre erste Position freigegeben sind und in der Fixierpostionon die Klemmelemente (7) in ihrer zweiten Position umschlossen sind, wobei ein Endbereich (10) des Hülsenelements (9) die Klemmelemente (7) entlang der Längsachse (8) überragt, um in der Fixierposition auf dem Bauteil (4) anlegbar zu sein.
Prüfadapter (1) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Hülsenelement (9) über ein Gewinde (11) an dem Grundkörper (5) gehalten ist, wodurch zumindest teilweise das Verlagern zwischen der Freigabeposition und der Fixierposition durch Drehen des Hülsenelements (9) initiierbar ist.
Prüfadapter (1) nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass der an dem Hülsenelement (9) angeordnete Gewindeteil (12) des Gewindes (11) und der damit korrespondierende an dem Grundkörper (5) angeordnete Gewindeteil (13) des Gewindes derart angeordnet sind, dass das Verlagern in dem/einem Bereich durchführbar ist, in welchem der Endbereich (10) die Klemmelemente (7) überragt.
Prüfadapter (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Hülsenelement (9) in der Fixierposition die Klemmelemente (7) in ihrer zweiten Position fixiert.
Prüfadapter (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das jeweilige Klemmelement (7) an seinem dem gelagerten Bereiche gegenüberliegenden Ende eine Aufnahme (14) für den Mehrkant (2) aufweist und/oder das jeweilige Klemmelement (7) in einem jeweiligen Mittelbereich (15) eine Ausnehmung (16) aufweist.
Verfahren zum Prüfen einer Befestigung eines einen Mehrkant (2) aufweisenden Verbindungselements (3) an einem Bauteil (4) mit einem Prüfadapter (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei der Prüfadapter (1) an dem Mehrkant (2) mit wenigstens zwei Klemmelementen (7) in ihrer zweiten Position fixiert wird und ein Hülsenelement (9) derart in die Fixierposition gebracht wird, dass der Endbereich (10) auf dem Bauteil (4) aufliegt und mittels eines Werkzeug, welche an einem Werkzeuganschlag (6) des Prüfadapters (1) angeschlagen wird, ein Drehmoment über den Prüfadapter (1) auf das Verbindungselement (3) übertragen wird, wodurch dessen Befestigung an dem Bauteil (4) überprüfbar ist.
Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass wobei die Befestigung eines als Massebolzen ausgebildeten Verbindungselements (3) geprüft wird.
Verfahren nach Anspruch 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Prüfung zerstörungsfreie mit einem ersten Drehmoment durchgeführt wird.
Verfahren nach Anspruch 8, die Prüfung zerstörend mit einem zweiten Drehmoment, welches größer als das erste Drehmoment ist, durchgeführt wird.
Verfahren nach einem der Ansprüche 8 oder 9, dadurch gekennzeichnet, dass als das Werkzeug ein Drehmomentschlüssel verwendet wird, bei welchem das erste und/oder das zweite Drehmoment vorgegeben werden.