DE10222008B4

DE10222008B4 - Halte- und Justierstift, insbesondere für die Halterung und/oder Fixierung und/oder Justierung von Karosseriebauteilen

Info

Publication number: DE10222008B4
Application number: DE2002122008
Authority: DE
Original assignee: Audi AG
Current assignee: Audi AG
Priority date: 2002-05-17
Filing date: 2002-05-17
Publication date: 2004-04-08
Anticipated expiration: 2022-05-18
Also published as: DE10222008A1

Abstract

Halte- und Justierstift, insbesondere für die Halterung und/oder Fixierung und/oder Justierung von Karosseriebauteilen,
mit einem vorderen Funktions-Stiftteil, der einen vorderen, endseitigen Kappen-Bereich, einen daran in Axialrichtung anschließenden Kegel-Bereich und einen daran in Axialrichtung anschließenden Zylinder-Bereich umfasst, zum Halten und/oder Fixieren und/oder Justieren von Werkstücken, und
mit einem an den Funktions-Stiftteil in einem Anschluss-Bereich axial anschließenden Befestigungs-Stiftteil, der ein Befestigungs-Ende zur ortsfesten Befestigung des Halte- und Justierstiftes aufweist,
dadurch gekennzeichnet,
dass der Halte- und Justierstift (1) als Verbundbauteil ausgeführt ist dergestalt, dass der Funktions-Stiftteil (2) mit seinem vorderen, endseitigen Kappen-Bereich, dem anschließenden Kegel-Bereich und dem anschließenden Zylinder-Bereich insgesamt aus Keramikmaterial und der Befestigungs-Stiftteil (7) aus einem Metallmaterial hergestellt sind, und
dass der keramische Funktions-Stiftteil (2) und der metallische Befestigungs-Stiftteil (7) miteinander stabil verbunden sind, dergestalt, dass am Befestigungs-Stiftteil (7) ein axial abstehender Anker-Fortsatz (9) ausgebildet ist, der in eine dem Anker-Fortsatz (9) formangepasste Ausnehmung...

Description

Die Erfindung betrifft einen Halte- und Justierstift, insbesondere für die Halterung und/oder Fixierung und/oder Justierung von Karosseriebauteilen, nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.
Ein allgemein bekannter Halte- und Justierstift, insbesondere für die Halterung und/oder Fixierung und/oder Justierung von Karosseriebauteilen umfasst einen vorderen Funktions-Stiftteil, der einen vorderen, endseitigen Kappen-Bereich, einen daran in Axialrichtung anschließenden Kegel-Bereich und einen daran in Axialrichtung anschließenden Zylinder-Bereich zum Halten und/oder Fixieren und/oder Justieren von Werkstücken umfasst. An den Funktions-Stiftteil schließt in einem Anschluss-Bereich axial ein Befestigungs-Stiftteil an, der ein Befestigungs-Ende zur ortsfesten Befestigung des Halte- und Justierstiftes aufweist.
Mit dem Halte- und Justierstift ist ein universeller Einsatz für die Halterung, Fixierung oder Justierung von Karosseriebauteilen möglich. So können z. B. zwei zu verschweißende Bleche an gegenüberliegenden Positionen mit jeweils einem Halte- und Justierstift mit dem vorderen, endseitigen Kappen-Bereich gehalten sein und somit in ihrer Lage zum Schweißen fixiert sein. Ist eine Boh rung in dem Karosseriebauteil vorhanden, so kann der Halte- und Justierstift in diese Bohrung eingesteckt sein zur Halterung bzw. Fixierung des dementsprechenden Karosseriebauteiles. Ist der Bohrungsdurchmesser kleiner als der Durchmesser des Zylinder-Bereiches, so liegt das Karosseriebauteil für eine funktionssichere Fixierung auf dem Kegel-Bereich auf. Entspricht der Bohrungsdurchmesser dem Durchmesser des Zylinder-Bereiches, so kann der Halte- und Justierstift in der Art eines Passstiftes in die Bohrung eingesteckt werden, womit eine lagegenaue Justierung des Karosseriebauteiles möglich ist.
Der allgemein bekannte Halte- und Justierstift ist aus Stahl hergestellt und unterliegt im gesamten Außenbereich am vorderen Funktions-Stiftteil einem relativ starken Verschleiß, was nachteilig zu relativ kurzen Standzeiten und einem häufigen Austausch führt. Zudem können durch den Verschleiß bedingte Nachstellungen eines Halte- und Justierstifts erforderlich werden.

Aus der DE 44 17 333 A1 ist ein Spann- oder Fixierelement bekannt, bei dem auf einem Haltebock als Grundträger im potentiellen Anlagebereich an ein Karosseriebauteil eine Keramikschicht aufgebracht ist. Diese kann entweder flächig oder kugelsegmentartig ausgebildet sein und ist an den dementsprechenden Stellen auf dem Haltebock vorzugsweise verklebt.

Bei einem bekannten, gattungsgemäßen Halte- und Justierstift ( JP 11280721 A ; Patent Abstracts of Japan). ist das vordere Funktions-Stiftteil ein Schraubenbolzen aus Metall, der für eine Halterung in das mit einem Flansch versehene Befestigungs-Stiftteil eingeschraubt ist. Metallische Außenflächen liegen dadurch am vorderen endseitigen Kappen-Bereich, dem daran in Axialrichtung anschließenden Kegel-Bereich und einem Teil des daran in Axialrichtung anschließenden Zylinder-Bereichs vor. Im Zylinder-Bereich des metallischen Schraubenbolzens ist eine Ringschulter vorgesehen, ab der der Schraubenbolzen in Richtung des Befestigungs-Stiftteils einen kleineren Durchmesser aufweist, der dem Innendurchmesser einer Keramikhülse entspricht. Der Schraubenbolzen ist mit diesem Zylinder-Bereich in die Keramikhülse eingesteckt, wobei diese im zusammenmontierten Zustand zwischen der Ringschulter und dem Flansch des Befestigungs-Stiftteils eingeklemmt und axial gehalten ist, wobei der Schraubenbolzen mit einem „Anker-Fortsatz" in einem zentralen Innengewinde des Befestigungs-Stiftteils eingeschraubt und dadurch verankert ist.

Somit weist hier nur ein Teil des Zylinder-Bereichs des Halte- und Justierstifts eine langlebige verschleiß- und abriebfeste keramische Außenfläche auf, die aber nur dann zum Einsatz kommt, wenn der Halte- und Justierstift in eine Bohrung eines Werkstücks einsteckbar ist, die im Durchmesser dem Außendurchmesser der Keramikhülse entspricht. Für übliche andere Anwendungsfälle, bei denen beispielsweise zwei zu verschweißende Bleche an gegenüberliegenden Positionen mit jeweils einem Halte- und Justierstift mit dem vorderen, endseitigen Kappen-Bereich gehalten sind, liegt jeweils eine einem relativ hohen Verschleiß unterliegende Metallfläche an. Ebenso ist der Kegel-Bereich einem hohen Verschleiß ausgesetzt, wenn der Halte- und Justierstift in einer Bohrung eines Werkstücks verwendet wird, welche kleiner als der Außendurchmesser der Keramikhülse ist. Wenn der Halte- und Justierstift im Schweißbereich eingesetzt ist, erfolgt im vorderen metallisch freiliegenden Bereich keine elektrische Isolierung und zudem ist dieser Bereich gegenüber dem beim Schweißen verspritzenden Material nicht materialabweisend.

Aufgabe der Erfindung ist es demgegenüber einen Halte- und Justierstift zu schaffen, bei dem der Verschleiß minimiert ist und damit die Standzeit erhöht ist.

Diese Aufgabe wird gemäß Anspruch 1 dadurch gelöst, dass der Halte- und Justierstift als Verbundbauteil ausgeführt ist dergestalt, dass der Funktions-Stiftteil mit seinen vorderen endseitigen Kappen-Bereich, dem anschließenden Kegel-Bereich und dem anschließenden Zylinder-Bereich insgesamt aus Keramikmaterial und der Befestigungs-Stiftteil aus einem Metallmaterial hergestellt sind. Der keramische Funktions-Stiftteil und der metallische Befestigungs-Stiftteil sind miteinander stabil verbunden dergestalt, dass am Befestigungs-Stiftteil ein axial abstehender Ankerfortsatz ausgebildet ist, der in eine dem Ankerfortsatzform angepasste Ausnehmung im Funktions-Stiftteil hineinragt und dort verankert ist.

Vorteilhaft bei diesem Halte- und Justierstift ist, dass der Funktions-Stiftteil insgesamt aus Keramikmaterial hergestellt ist. Damit ist einerseits ein universeller Einsatz für eine Halterung und/oder Fixierung und/oder Justierung von Werkstücken möglich und andererseits ist mit dem Keramikmaterial ein äußerst verschleiß- bzw. abriebfestes Material für den gesamten Funktions-Stiftteil im Einsatz. Da der gesamte vordere Stiftbereich aus Keramikmaterial gebildet ist, steht für den ohnehin sehr geringen Verschleiß viel Keramikmaterial zur Verfügung, so dass die Standzeit gegenüber einem vollständig oder im vorderen Bereich aus Stahl hergestellten Halte- und Justierstift vervielfacht ist. Der Austausch und ggf. Nachstellarbeiten an Halte- und Justierstiften sind somit vorteilhaft reduziert. Der Halte- und Justierstift ist mit hohen Standzeiten insbesondere dann einsetzbar, wenn die Halterung durch Anlage am vorderen Kappen-Bereich oder durch Einführen des Kegel-Bereichs in eine entsprechend kleine Öffnung oder durch Einstecken des Zylinder-Bereichs in eine im Durchmesser angepasste Bohrung erreicht wird. Zudem bildet das Keramikmaterial vorteilhaft eine glatte Oberfläche, so dass insbesondere bei einer Anlage des Kappen-Bereichs an einem Werkstück ggf. die Gefahr eines Verkratzens im Vergleich zu einer metallischen Anlagefläche verringert ist. Besonders vorteilhaft ist durch die Ausbildung des gesamten Funktions-Stiftteils aus Keramikmaterial dieser Bereich insgesamt elektrisch isolierend, so dass bei Schweißarbeiten hinsichtlich der elektrischen Isolierung der Haltevorrichtung keine weiteren Maßnahmen erforderlich sind. Zudem ist das Keramikmaterial im Bereich des Funktions-Stiftteils materialabweisend gegenüber dem beim Schweißen verspritzenden Material, das insbesondere auf den vorderen Bereich des Funktions-Stiftteils spritzt.

Gemäß Anspruch 2 ist im Anschluss-Bereich radial umlaufend ein Bund am metallischen Befestigungs-Stiftteil ausgebildet. Damit ist ein Anschlag geschaffen, mit dem der Halte- und Justierstift zum Beispiel in einem Spannrahmen lagegenau befestigbar ist. Dadurch ist die räumliche Anordnung des Halte- und Justierstiftes exakt möglich, wodurch ein genaues Justieren des zu bearbeitenden Werkstückes gewährleistet ist.

Die Verankerung zwischen dem keramischen Funktions-Stiftteil und dem metallischen Befestigungs-Stiftteil ist gemäß Anspruch 3 durch Aufsintern und/oder durch Verkleben und/oder durch einen Passsitz hergestellt. Damit sind alle gängigen Methoden für eine Verbindung zwischen einem Metallteil und einem Keramikteil möglich. Grundsätzlich ist aber jede technisch denkbare Verbindung zwischen dem Funktions-Stiftteil und dem Befestigungs-Stiftteil möglich.

Für eine einfache Herstellung ist gemäß Anspruch 4 der Anker-Fortsatz zylindrisch ausgebildet mit einem Durchmesser der etwa der Hälfte des Stiftdurchmessers entspricht. Damit ist einerseits eine stabile Verbindung zwischen dem Funktions-Stiftteil und dem Befestigungs-Stiftteil möglich und andererseits ist die Zylinder-Wandstärke der Keramikwand im Bereich der Ausnehmung für den Anker-Fortsatz im Funktions-Stiftteil noch so dimensioniert, dass ein Ausbrechen auch bei Querkräften verhindert ist.

Zur Erhöhung der Stabilität weist der Anker-Fortsatz gemäß Anspruch 5 eine Länge etwa entsprechend dem Zylinder-Bereich des Funktions-Stiftteiles auf. Damit ragt der Anker-Fortsatz bei gleichbleibender Zylinder-Wandstärke für eine stabile Verbindung ausreichend weit in den Funktions-Stiftteil hinein.

Gemäß Anspruch 6 sind der Kegel-Bereich und der Zylinder-Bereich in Axialrichtung gesehen in etwa gleich lang. Damit ist ein ausreichend langer Kegel-Bereich geschaffen, so dass der Halte- und Justierstift beim Einstecken in unterschiedliche Bohrungsdurchmesser jeweils eine funktionssichere Fixierung des Werkstückes gewährleistet.

Für eine sichere Verbindung des Funktions-Stiftteils mit dem Befestigungs-Stiftteil ist gemäß Anspruch 7 der Anker-Fortsatz in Axialrichtung gesehen in etwa 2/5 der Gesamtlänge des Funktions-Stiftteils. Damit ragt der Anker-Fortsatz ausreichend weit in die Ausnehmung im Funktions-Stiftteil hinein, so dass ein Abbrechen des Halte- und Justierstiftes im Anschlussbereich weitestgehend ausgeschlossen ist.

Gemäß Anspruch 8 weist der Kegel-Bereich eine radial etwas ausgewölbte Kegelform auf. Damit ist die Rundung des Kappen-Bereiches in den Kegel-Bereich weitergeführt, so dass der Halte- und Justierstift auch in einem spitzen Winkel an dem Werkstück bei kleiner Auflagefläche anliegen kann.

Für eine einfache und gebräuchliche Herstellung des Befestigungs-Stiftteiles ist gemäß Anspruch 9 das Metallmaterial Stahl. Damit ist ein einfach verarbeitbares und stabiles Metallmaterial verwendet.

Für eine einfache Befestigung des Halte- und Justierstiftes ist gemäß Anspruch 10 am Befestigungs-Ende ein Außengewinde angeordnet. Damit ist der Halte- und Justierstift z. B. in einen Spannrahmen einschraubbar. Grundsätzlich ist jede Art einer Befestigung des Halte- und Justierstiftes, wie z. B. ein Bajonettverschluss, möglich.

Anhand einer Zeichnung wird die Erfindung näher erläutert.
Die einzige Figur zeigt einen schematischen Längsschnitt durch einen Halte- und Justierstift 1. Ein vorderer Funktions-Stiftteil 2 ist in einen vorderen, endseitigen Kappen-Bereich 3, einen Kegel-Bereich 4 und einen Zylinder-Bereich 5, unterteilt. Die drei Bereiche 3, 4 und 5 sind in oben angegebener Reihenfolge in Axialrichtung am Funktions-Stiftteil 2 des Halte- und Justierstiftes 1 angeordnet.
An den Funktions-Stiftteil 2 schließt in einem Anschluss-Bereich 6 axial ein Befestigungs-Stiftteil 7 an. Endseitig weist der Befestigungs-Stiftteil 7 ein Befestigungs-Ende 8 auf. Der Funktions-Stiftteil 2 ist aus Keramikmaterial und der Befestigungs-Stiftteil 7 ist aus einem Metallmaterial hergestellt. Am Befestigungs-Stiftteil 7 ist axial abstehend ein Anker-Fortsatz 9 ausgebildet, der in eine dem Anker-Fortsatz 9 formangepasste Ausnehmung 10 im Funktions-Stiftteil 2 hineinragt und dort verankert ist. Im Anschluss-Bereich 6 ist am Befestigungs-Stiftteil 7 radial umlaufend ein Bund 11 ausgebildet.
Der Anker-Fortsatz 9 ist zylindrisch ausgebildet, wobei sein Durchmesser etwa der Hälfte des Durchmessers des Halte- und Justierstiftes 1 entspricht. Damit ist die Zylinder-Wandstärke 12 im Zylinder-Bereich 5 des Funktions-Stiftteiles 2 für eine stabile Verbindung zwischen dem Funktions-Stiftteil 2 und dem Befestigungs-Stiftteil 7 dimensioniert. Die Verankerung zwischen dem Funktions-Stiftteil 2 und dem Befestigungs-Stiftteil 7 ist z. B. durch Verkleben hergestellt. Grundsätzlich kann auch jede technisch mögliche andere Art der Verbindung angewandt sein. Der Anker-Fortsatz 9 weist etwa eine Länge entsprechend dem Zylinder-Bereich 5 des Funktions-Stiftteiles 2 auf. Der Zylinder-Bereich 5 und der Kegel-Bereich 4 sind in Axialrichtung gesehen etwa gleich lang. Am Befestigungs-Ende 8 ist eine Befestigungseinrichtung 13 angeordnet, mit der der Halte- und Justierstift 1z. B. an einem nicht dargestellten Spannrahmen befestigbar ist.
Damit ist ein Halte- und Justierstift 1 geschaffen, mit dem mit dem Funktions-Stiftteil 2 ein funktionssicheres Halten und/oder Fixieren und/oder Justieren von Werkstücken gewährleistet ist. Durch das verwendete Keramikmaterial für den Funktions-Stiftteil 2 ist ein geringer Verschleiß des Funktions-Stiftteiles 2 und damit eine sehr lange Standzeit gegeben. Der Befestigungs-Stiftteil 7 kann je nach Anforderung mit unterschiedlichen Befestigungseinrichtungen 13 versehen sein, so dass eine einfache Montage des Halte- und Justierstiftes z. B. in einen Spannrahmen möglich ist. Mittels dem Anker-Fortsatz 9 ist eine stabile Verbindung zwischen dem Befestigungs-Stiftteil 7 und dem Funktions-Stiftteil 2 geschaffen.

Claims

Halte- und Justierstift, insbesondere für die Halterung und/oder Fixierung und/oder Justierung von Karosseriebauteilen, mit einem vorderen Funktions-Stiftteil, der einen vorderen, endseitigen Kappen-Bereich, einen daran in Axialrichtung anschließenden Kegel-Bereich und einen daran in Axialrichtung anschließenden Zylinder-Bereich umfasst, zum Halten und/oder Fixieren und/oder Justieren von Werkstücken, und mit einem an den Funktions-Stiftteil in einem Anschluss-Bereich axial anschließenden Befestigungs-Stiftteil, der ein Befestigungs-Ende zur ortsfesten Befestigung des Halte- und Justierstiftes aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass der Halte- und Justierstift (1) als Verbundbauteil ausgeführt ist dergestalt, dass der Funktions-Stiftteil (2) mit seinem vorderen, endseitigen Kappen-Bereich, dem anschließenden Kegel-Bereich und dem anschließenden Zylinder-Bereich insgesamt aus Keramikmaterial und der Befestigungs-Stiftteil (7) aus einem Metallmaterial hergestellt sind, und dass der keramische Funktions-Stiftteil (2) und der metallische Befestigungs-Stiftteil (7) miteinander stabil verbunden sind, dergestalt, dass am Befestigungs-Stiftteil (7) ein axial abstehender Anker-Fortsatz (9) ausgebildet ist, der in eine dem Anker-Fortsatz (9) formangepasste Ausnehmung (10) im Funktions-Stiftteil (2) hineinragt und dort verankert ist.
Halte- und Justierstift nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass im Anschluss-Bereich (6) radial umlaufend ein Bund (11) am metallischen Befestigungs-Stiftteil (7) ausgebildet ist.
Halte- und Justierstift nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Verankerung durch Aufsintern und/oder durch Verkleben und/oder durch einen Passsitz hergestellt ist.
Halte- und Justierstift nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Anker-Fortsatz (9) zylindrisch ausgebildet ist mit einem Durchmesser der etwa der Hälfte des Stiftdurchmessers entspricht.
Halte- und Justierstift nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass der Anker-Fortsatz (9) eine Länge etwa entsprechend dem Zylinder-Bereich (5) des Funktions-Stiftteils (2) aufweist.
Halte- und Justierstift nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass der Kegel-Bereich (4) und der Zylinder-Bereich (5) in Axialrichtung gesehen in etwa gleich lang sind.
Halte- und Justierstift nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass der Anker-Fortsatz (9) in Axialrichtung gesehen in etwa 2/5 der Gesamtlänge des Funktions-Stiftteils (2) einnimmt.
Halte- und Justierstift nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass der Kegel-Bereich (4) eine radial etwas ausgewölbte Kegelform aufweist.
Halte- und Justierstift nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass das Metallmaterial Stahl ist.
Halte- und Justierstift nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass am Befestigungs-Ende (8) ein Außengewinde (13) angeordnet ist.