DE19921340A1 - Adapter-Transformations-System mit Justierfix-Positionsbolzen und -büchsen als Baukastenelemente für Aufspanntechnik zum Messen und Feinabstimmen für Karosserie- und ähnliche Teile - Google Patents

Abstract

Übliche Baukastenelemente und Lehrenköpfe erreichen im Zusammenbau Summentoleranzen bis 0,3 mm und haben meist schwache, kurrekturunfähige Kupplungsstellen. DOLLAR A Die Fehler verfälschen das Messergebis der Prüflinge mit Folgeschäden oder es folgen teuerste Reparaturschleifen mit Streit um Kostentragung. DOLLAR A Die Erfindung löst dieses Problem durch Justierfähigkeit und Versiegeln der gefundenen 0-Position bis zu neuem Kalibrierbedarf. DOLLAR A Die Bauelemente bestehen aus tragfähigen Rohrsäulen aus einer Rundlaufaufspannung mit Montagezentrierkernen und justierfähigen Positionsbolzen und -büchsen, die durch bestimmte Doppelkeilwirkungen auch mit Spezialschrauben (Drehkeile) blitzschnell zum Aktuellmesssystem toleranzbefreit werden. DOLLAR A Da die Säulen ab Zweier-, Dreier- und Mehrgruppen in allen Figuren und Schrägen auf den üblichen Rasterbohrungsplatten keilmontiert werden, ergibt sich im Verbund sehr hohe Steifigkeit besonders mit Streben. DOLLAR A Die Einsparung üblicher Flanschplatten macht kleinstmöglich und preiswert. DOLLAR A Außer in der Kraftfahrzeugindustrie sind auch alle Formteilemessbereiche anderer Branchen verbesserbar. DOLLAR A Die Zeichnung verdeutlicht die stabilen Montage- und Justierwirkungen auch ohne Bezugsbeschreibung. Die Materialmöglichkeiten sind vielfältig.

Description

Stand der Technik

In der Messtechnik, vorrangig im Karosseriebau aber auch für sonstige Formteile, werden zu Mess- und Feinabstimmarbeiten jeweils individuelle Aufspannadapter zur Reproduzierbarkeit der Ergebnisse verwendet.

Dabei hat sich weltweit ein Baukastensystem durchgesetzt mit Kupplungsstellen aus einfachen 12er Passbüchsen mit dahinter­ liegenden M8-Gewindebüchsen je 100 mm Koordinatenkreuz.

Die individuellen Adapter mit Fußplatte, Stützgerippe und Lehrenkopf erreichen Baugrößen bis über 1 Meter.

Die Lagerplätze in den Messräumen sind begrenzt. Daher besteht der dringende Wunsch Bauhöhen mit Standartteilen zu über­ brücken und die Individualadapter möglichst klein zu halten.

Die Zuliefererindustrie bietet verschiedenste Zwischenadapter an; die aber mit großen Problemen behaftet sind:

• - Aufbau von Summentoleranzen durch viele Zwischenteile
• - Kopfkupplungen nicht justierfähig
• - Platzverbrauch im Aufbau und Lagerung wegen großer Fußplatten
• - Fehlerübersetzung durch schlechte Hebelverhältnisse
• - Hierdurch nur für kleine Individualadapter einsetzbar
• - Teuerste Sonderkupplungen je Lehrenteil erforderlich
• - hinzu umständliche Montage dieser Kupplungen
• - Teuere Klemmelemente wo DIN-Schrauben wirkungsvoll sind
• - Klemmen bei 100stel-Fehlern im Lochabstand
• - Klemmen durch überbestimmte Parallelnuten mit Nutensteinen
• - nur in 90 Gradschritten einsetzbar
• - zu 15 bis 75 Grad Spannschnitten starke Winkelabweichungen
• - man versucht mit vielen 25-mm-Rasterbohrungen auszugleichen
• - dies behebt aber nicht die Winkelfehler
• - diese müssen durch grobe Lehrenspreizungen behoben werden
• - hierdurch leidet die Stabilität, besonders beim NC-fräsen

Literatur und Patentschriften enthielten nichts Vergleichbares.

Die Erfindungslösung

Als Zwischenadapter werden passgedrehte Rohrsäulen verwendet und diese in Zweier-, Dreier- oder Mehrgruppen in allen Konfigurationen wie sie auf einer Kegelbahn stehen bleiben. Hierdurch ist die Tragfähigkeit für alle Lehrenkopfformen und für alle Winkel und Größen gegeben. Auch für Ausleger geeignet. Die Rohrsäulen werden in einer Aufspannung innenpass- und plangedreht mit genauer Länge in 100er Schritten.

Die Rohrsäulenzentrierkerne werden in die vorhandenen Basis­ plattenbüchsen eingesteckt und festgeschraubt. Die Rohrsäulen werden aufgesteckt und mit Indexschrauben in die Ringkeilnut der Kerne fixiert und durch Flankenversatz niedergepresst.

Die Kopfkernteile sind baugleich aber mit Zentralgewinde und die verkleinerten Lehrenteile sind mit ihren üblichen Pass- und Gewindebohrungen fixierbar.

Trotz aller Zentriergenauigkeit sind Positionsabweichungen möglich auch von der Basisbohrung.

Hiergegen gibt es Kopfkerne mit 0,5 bis 1 mm reduzierten Pass­ durchmessern, die ein blitzschnelles Nachjustieren nach den immer vorhandenen Messmaschinen gestattet.

Von dort wird wieder mit 0-Toleranz weitergearbeitet. Nur-Anschraubkerne werden in die Nur-Tragsäulen eingesetzt.

Ergänzt werden die Justierfix-Passelemente durch Bundbüchsen oder -bolzen, die nur axial geschraubt werden können zum Beispiel in Platten. Hierzu werden die Bünde der Normteile ca. 15 Grad nachgeschliffen und mit korrespondierenden 15 Grad nachgedrehten Inbusschrauben axial und radial gekeilt. Die Senkungen in den Platten sind ebenfalls korrespondierend 15 Grad gefertigt.

Die Gewindespiele erlauben mit leicht bis 0,3 plus minus Justierfähigkeit mehr als nötig.

Die Schraubenköpfe werden versiegelt und dokumentiert bis zu einem neuen Kalibrierbedarf.

Auf Platten aufgesetzte Justierbolzen/büchsen werden mit axial geschraubten Druckstücken am abgeschrägten Umfang nieder­ gepresst und radial durch die Keilwirkung justiert. Hierzu hat der Schraubbereich Spalt. Nur die Enden der Druckstücke stützen sich auf der Platte und mit Zapfen in Bohrungen ab. Ohne Zapfen können auch die Schrauben Radialschub aufnehmen. Der Justiervorgang ist wie vorstehend aber mit Normschrauben. Am Umfang sitzen 3, besser 4 Druckstücke. Die Gewinde können zur Reproduktion leicht klemmen.

Allein die Einsparung der Sonderkupplungen rechtfertigt eine Umstellung.

Die Justierfähigkeit bringt große Einsparungen, da Summen­ toleranzen nicht mehr in die Prüflinge hineingeschleppt werden und darauffolgende Fehlhandlungen entfallen.

• - Weitere Baukastenelemente wie Streben usw. sind möglich.
• - Das NC-fräsen der Lehrenteile bleibt auf stabiler Basis nicht auf hohen Türmen. Somit können kleine Lehren ohne Gießen aus Halbzeug HSC gefräst werden (high speed cutting).
• - Ein Lochabstandsklemmen wird es nicht geben wegen der Einstellbarkeit und wegen der Nachgiebigkeit der Säulen.
• - Wegen der fehlenden Kopf- und Fußplatten ist der Lagerplatz geringstmöglich.

Die Erfinder sehen hier die Einfachheit der praktischen An­ wendung als hohen Nutzwert nicht aber eine hightech-Erfindung. Verkompliziert wurde in dem Gebiet schon genügend.

Claims (10)

1. ATS-Baukastenelemente, gekennzeichnet dadurch, daß Standartzwischenelemente für Bauhöhenüberbrückung ohne Fuß- und Kopfplatten als direkte Abstandssäulen ohne Summentoleranz montiert werden, und daß ihre Bestandteile Rohrsäulen und Montagezentrierkerne und Justierbolzen/-büchsen mit radialen Indexschrauben, zentralgenau gedreht/geschliffen werden. Die Säulen sind als Zweier-, Dreier- oder Mehrsäulengruppen für alle Formen und Größen der Individualteileadapter und Prüfmodelle als Zwischenträgerelemente einsetzbar. Auch waagrecht und mit Streben bei hoher Gewichtsbelastung.

Besonders kennzeichnend ist die axiale Transformation der Basisbüchsen ohne teuere Fremd-Kupplungselemente. Justierfixbolzen/-büchsen für Einsatz in oder auf Basisplatten haben kennzeichnend Axialschraubelemente mit Doppelkeilwirkung

2. Die Rohrsäulen nach Anspruch 1 sind dadurch gekennzeichnet, daß ihre Zentrierdurchmesser und Planflächen in einer Aufspannung rundlaufgenau gedreht/geschliffen werden und somit theoretisch 100% senkrecht stehen. Die Längenmaße in 100er Stufen sind hochpräzise machbar. Die Rohrsäulen stecken auf Zentrierkernen mit Ringkeilnuten und werden durch radiale Indexschrauben mit Flankenversatz niedergespannt.

3. Die Zentrierkernfuß- und Kopfelemente nach Anspruch 1 sind dadurch gekennzeichnet, daß alle Passdurchmesser aus einer Rundlaufaufspannung stammen und daß sie baugleich sind aber mit Durchgangsbohrung oder mit Gewinde gefertigt sind.

Die Ringkeilnut ist ca. 0,5 versetzt zum Niederspannen. Mit angedrehter oder eingesetzter Passbüchse direktpassend zu dem üblichen System.

4. Die Justierfix-Kernkopfelemente nach Anspruch 1 sind dadurch gekennzeichnet, daß sie baugleich mit mit den Zentrierkernen sind aber im Passaussendurchmesser 0.5 bis 1 reduziert sind. Durch Drehen an den Indexklemmschrauben sind die Positionspassbüchsen blitzschnell zu dem immer begleitenden Messsystem kalibrierbar. Alle schädlichen Summentoleranzen entfallen somit.

5. Justierfix-Bolzen und -Büchsen ohne Radialschraubmöglich­ keit nach Anspruch 1 sind dadurch gekennzeichnet, daß sie als Bundbolzen oder -büchsen in Platten eingelassen sind und mit Axialinbusschrauben mit schräg (ca. 15 Grad) nachgedrehtem Koppf niedergezogen werden. Die Senkungen in der Platte und der Bund ist mit korrespondierender Schräge nachgearbeitet. Das Gewindespiel erlaubt hierbei die nötige Radialjustierfähigkeit von ca. 0,3 plus minus. Die Kalibrierung wird jeweils versiegelt und dokumentiert und ggf. nachjustiert. Die Zylinderbohrung hat entsprechendes Spiel und kann kunststoffausgespritzt werden für schwere Traglast.

Besonders kennzeichnend ist hier die Axial/Radialeinstell­ keilwirkung der Kegelschrauben.

Auf Platten aufgesetze Justierbolzen/-büchsen werden mit axial geschraubten Druckstücken am abgeschrägten Umfang nieder­ gepresst und radial durch die Keilwirkung justiert. Hierzu hat der Schraubbereich Spalt. Nur die Enden der Druckstücke stützen sich auf der Platte und mit Zapfen in Bohrungen ab. Ohne Zapfen können auch die Schrauben Radialschub aufnehmen.

Der Justiervorgang ist wie oben aber mit Normschrauben. Am Umfang sitzen mindestens 3, besser 4 Druckstücke. Die Gewinde können zur Reproduktion leicht klemmen.