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Die
Neuerung betrifft ein Gerüst
zur Verwendung im Karosseriebau der Kfz-Industrie zum Anordnen von Kniehebelspannvorrichtungen,
Saugvorrichtungen, Zentrierdornen, Sensoren, Schweißvorrichtungen,
Clinchvorrichtungen, Nietvorrichtungen oder dergleichen, geeignet
zum Anordnen an oder in einem Roboterarm, wobei das Gerüst aus zwei
oder aus mehreren an ihren Außenmantelflächen zylindrischen
Rohren besteht, die in unterschiedlichen Ebenen und/oder Winkeln
zueinander anzuordnen sind und an denen im Bedarfsfall die verschiedenen
Vorrichtungen, z. B. Kniehebelspannvorrichtungen oder dergleichen
durch formmäßig angepasste
Klemmschellen kraftschlüssig
in unterschiedlichen Ebenen und/oder Winkellagen zueinander anzuordnen
sind.
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Stand der
Technik
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Ein
Gerüst
der vorausgesetzten Gattung ist durch die
DE 100 17 897 C2 vorbekannt.
Dieses vorbekannte Gerüstsystem
besteht aus zwei Klemmschellenteilen, die durch Schrauben gegeneinander verspannt
werden und die zwischen sich einen der Kreisform der Peripherie
der zu umfassenden zylindrischen Rohre angepassten Hohlraum aufweisen. Mindestens
einem der Klemmschellen ist ein Zentrier- und Indikatorstift zugeordnet,
der eine Öffnung oder
Bohrung eines Klemmschellenteils durchgreift und in eine koaxial
dazu angeordnete Bohrung des zugeordneten Rohres greift und dadurch
die Position der Klemmschelle an dem Rohr fixiert. Wird die passgenaue
Position in Umfangsrichtung der Rohre (Verdrehen) und/oder in deren
Längsachsrichtung
(Verschieben) verlassen, wird dies über den Zentrier- und Indikatorstift
durch Abscheren sofort angezeigt. Die aus sprödem Material, z. B. Glas, bestehenden
Zentrier- und Indikatorstifte werden regelrecht beim Abscheren aus
ihren Bohrungen herausgeschleudert. Dieses Kenntlichmachen beim
Verschieben und/oder Verdrehen der passgenauen Lage kann außerdem auf
elektrischem oder elektronischem Wege, zum Beispiel über Dehnmesstechnik
oder über
ein Piezo, geschehen und zum Beispiel an einer Anzeigetafel, also
auch zu einem entfernterem Überwachungsstand übertragen
werden. Es kann dann sofort eingegriffen werden, um die entsprechende
Klemmschelle, zum Beispiel eine Kniehebelspannvorrichtung, erneut
passgenau an dem Gerüst
einzurichten.
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Über ein
Adaptersystem kann das Gerüstsystem
an alle gängigen
Robotersysteme angebaut werden. Außerdem ist es möglich, die
Anbindung durch eine Schnellwechselkupplung zu erzielen, die mit
Spannschrauben fixiert ist.
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Aufgabe
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Der
Neuerung liegt die Aufgabe zugrunde, ein relativ einfaches Gerüst zu schaffen,
bei dem das Verlassen einer vorbestimmten Position – Justagelage – zwischen
Klemmschelle und Rohr zuverlässig angezeigt
wird.
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Lösung
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Die
Aufgabe wird durch die in Schutzanspruch 1 wiedergegebenen Merkmale
gelöst.
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Einige Vorteile
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Bei
der neuerungsgemäßen Lösung ist
mindestens ein Schellenteil der Klemmschelle mit einer Markierung,
zum Beispiel einer Skala versehen, so dass beim unbeabsichtigten
Verlassen einer vorgegebenen Position dies an der Skala sofort ablesbar ist.
Dabei kann die Nullstellung, also die passgenaue Lage, durch eine
geeignete, gut sichtbare Markierung, zum Beispiel eine Kerbe und/oder
farblich, hervorgehoben sein.
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Auch
ist es möglich,
an der Markierung selbst geeignete Toleranzwerte hinsichtlich des
Verlassens einer vorgegebenen passgerechten Position anzubringen,
so dass die Person, die mit der Wartung und/oder Betreiben der Anlage
betraut ist, mit einem Blick beurteilen kann, ob hinsichtlich der
Wiederherstellung der passgenauen Lage eingegriffen werden muss,
oder aber ob sich das Verlassen einer Vorrichtung von einer vorgegebenen
Position noch innerhalb vorgegebener Toleranzwerte befindet.
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Weitere erfinderische
Ausgestaltungen
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Weitere
erfinderische Ausgestaltungen sind in den Schutzansprüchen 2 bis
9 beschrieben.
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Die
erfinderische Ausführungsform
nach Schutzanspruch 2 beschreibt ein Gerüst, bei dem auch ein ungewolltes
Verschieben in Längsachsrichtung
des Rohres und/oder ein Verdrehen angezeigt wird, während die
Lösung
nach Schutzanspruch 3 die Toleranzdrehwinkel auf der Markierung,
zum Beispiel einer Skala, deutlich sichtbar macht.
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Bei
der Ausführungsform
nach Schutzanspruch 4 ist die Markierung als Nonius an dem betreffenden
Schellenteil und/oder an dem Rohr angeordnet, während bei der Ausführungsform
nach Schutzanspruch 5 charakteristische Markierungen, zum Beispiel
Toleranzbereiche, farbig hervorgehoben sind.
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Die
Lösung
nach Schutzanspruch 6 beschreibt ein Gerüst, bei welchem die Rohre und/oder Schellenteile
zumindest im Bereich der Markierung farbig ausgeprägt sind,
zum Beispiel auch mit Fluoreszenz-Markierungen versehen sein können, so dass
sich auch von entfernter Stelle die betreffenden Toleranzbereiche,
Nullstellung, also optimale Einrichtestellung, gut sichtbar ablesen
lassen.
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Diese
Markierungen sind gemäß Schutzanspruch
7 durch Eloxieren und bei den Ausführungsformen nach den Schutzansprüchen 8 und
9 durch Ätzen
oder Prägen
gebildet, die zusätzlich
zur Farbmarkierung vorgesehen sein können.
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In
der Zeichnung ist die Neuerung – teils schematisch – an einem
Ausführungsbeispiel
veranschaulicht. Es zeigen:
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1 ein Gerüst zur Verwendung
im Karosseriebau der Kfz-Industrie und
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2 eine vergrößerte Darstellung
aus 1.
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In
der Zeichnung ist die Neuerung in Anwendung auf ein Gerüst mit zweiteiligen
Klemmschellen veranschaulicht. Man spricht in diesem Zusammenhang
auch von der sogenannten „Halbschalentechnik", obwohl die beiden
Hälften
der Klemmschellen nicht im mathematischen Sinne jeweils eine Hälfte der
gesamten Klemmschelle darzustellen brauchen. Wenn also in diesen
Unterlagen der Begriff „Halbschalentechnik" zur Anwendung gelangt,
so ist hiermit nicht im streng mathematischen Sinne die hälftige Aufteilung
der Klemmschelle gemeint, sondern dieser Ausdruck bezieht sich auf
die „Zweiteiligkeit" der Klemmschellenausführung zum
Umfassen eines an seinem Außenumfang
zylindrischen Rohres, durch das das Gerüst oder das Gerüstsystem
gebildet wird.
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Das
Gerüst
ist in der Zeichnung insgesamt mit dem Bezugszeichen 1 bezeichnet.
Grundelement dieses Gerüsts
sind Rohre, die zum Beispiel aus einer Aluminiumlegierung bestehen
können,
mit Innen und Außen
kreisrundem Querschnitt. Einige Rohre sind mit den Bezugszeichen 2, 3, 4, 5, 6, 7 und 8 bezeichnet.
Diese Rohre 2 – 8 können unterschiedliche oder
gleiche Durchmesser aufweisen. Zum Beispiel sind die Rohre 2, 7 und 8 in
ihren Durchmessern unterschiedlich – kleiner – bemessen als die Rohre 3, 4 und 6.
Für die
Verwirklichung des Erfindungsgedankens – Aufgabe und Lösung – ist dies
jedoch nicht Bedingung.
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Als
Verbindungselemente kommen Klemmschellen in Betracht, die in sogenannter „Halbschalentechnik" ausgebildet sind,
das heißt
nur aus zwei Bauelementen bestehen, die durch Schrauben lösbar miteinander
verbunden sind und die zwischen ihren miteinander zu verschraubenden
Bauteilen das betreffende Rohr 2 bis 8 kraftschlüssig mit
formmäßig der
Außenmantelfläche des
betreffenden Rohres 2 – 8 angepassten
Oberflächen – Klemmflächen – umschließen.
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Für die Gerüste 1 können Standardbauformen
verwendet werden, zum Beispiel aus den drei konstruktiven Grundrahmen,
nämlich
die sogenannte U-Bauform, die T-Bauform oder die H-Bauform, was aber
ebenfalls nicht Bedingung ist. Diese Bauformen sind Stand der Technik
und sollen hier im einzelnen nicht näher erörtert werden.
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Zum
Anordnen der verschiedenen Vorrichtungen wie zum Beispiel Kniehebelspannvorrichtungen 9, 10, 11, 12,
Saugvorrichtungen, Zentrierdorne, Schweißvorrichtungen, Clinchvorrichtungen,
Sensoren (nicht dargestellt) dienen Klemmschellen, von denen in 2 einige Klemmschellen mit
den Bezugszeichen 13 bis 24 bezeichnet worden
sind. Die Klemmschellen 13 bis 24 können gleich
aber auch unterschiedlich ausgebildet sein. Das gesamte Gerüst 1 ist
mit derartigen Klemmschellen 13 bis 24 versehen,
um in den unterschiedlichen Ebenen und Winkelstellungen die zu befestigenden
Vorrichtungen, zum Beispiel Kniehebelspannvor richtungen 9 bis 12, anzuordnen
und nach ihrem Einbauen und Einjustieren auch zu arretieren.
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Das
Gerüst 1 kann
an einem Roboterarm (nicht dargestellt) befestigt sein, durch den
das Gerüst 1 bewegt,
zum Beispiel angehoben und geschwenkt werden kann, um zum Beispiel
eine Clinchvorrichtung oder eine Punktschweißvorrichtung mit Kniehebelgelenk
zum Anpressen der Schweißelektroden
in Position zu bringen.
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Die
Klemmschellen 13 bis 24 können aus zwei oder aus mehreren
Klemmschellenteilen bestehen, von denen aus Gründen der Vereinfachung lediglich
für die
Klemmschellen 13 und 14 Klemmschellenteile mit
Bezugszeichen 25, 26 bzw. 27, 28 bezeichnet
sind. Diese Klemmschellenteile 25 bis 28 können Klemmschellenhälften darstellen,
die – wie oben
bereits ausgeführt – im mathematischen
Sinne keine form- und abmessungsgleiche „Hälften" darstellen, sondern nur entsprechend
der oben angegebenen Definition als solche bezeichnet sind. Diese Klemmschellenteile 25, 26 bzw. 27,
28 sind jeweils durch vier versenkt angeordnete Schrauben lösbar miteinander
verbunden. Die Schrauben tragen die Bezugszeichen 29, 30, 31, 32 bzw. 33,
34, 35, 36. Die übrigen
Schrauben zur Befestigung der einzelnen Klemmschellenteile für die nicht
mehr mit Bezugszeichen bezeichneten Klemmschellen und Klemmschellenteile
können
entsprechend ausgebildet und angeordnet sein. Das jeweils gegenüberliegende
Klemmschellenteil ist mit entsprechendem Schraubgewinde zu versehen,
damit beim Festziehen der einzelnen Schrauben 29 bis 36 das
jeweils gegenüberliegende Klemmschellenteil
kraftschlüssig
gegen die Oberfläche
des zugeordneten Rohres, zum Beispiel 3, 7 bzw. 37 angepresst
werden kann.
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Sämtliche
oder nur ein Teil der dargestellten Klemmschellen 13 bis 24 können neuerungsgemäß mit wenigstens
einer Markierung versehen sein, um eine Verdrehung in Umfangsrichtung
des zugeordneten Rohres 2 bis 8 bzw. 37 und/oder
in Längsrichtung dazu
anzuzeigen, wenn sich die Klemmschellen 13 bis 24 mit
den ihnen zugeordneten Vorrichtungen, zum Beispiel eine Kniehebelspannvorrichtung,
eine Clinchvorrichtung oder dergleichen ungewollt aus der korrekten
Montagestellung (Justagelage) bewegt haben sollten.
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Die
Klemmschelle 13 ist zum Beispiel an ihrem Klemmschellenteil 25 an
der aus 1 ersichtlichen
Oberseite mit einer skalaähnlichen
Markierung 39 und an ihrer 90° dazu gerichteten weiteren Seite mit
einer ebenso skalaähnlichen
Markierung 40 versehen. Sowohl der skalaähnlichen
Markierung 39 als auch der skalaähnlichen Markierung 40 ist
jeweils eine strichförmige
Markierung oder Kerbe zugeordnet, wovon lediglich die Markierung
oder Kerbe 41 zu erkennen ist. Diese Markierung oder Kerbe 41 wird jeweils
der sogenannten Nullpunktlage, das heißt der genauen Justagelage
zugeordnet. Verdreht sich die Markierung 40 gegenüber der
Markierung oder Kerbe 41 um einen Betrag, zum Beispiel
um ein oder zwei Striche, kann man erkennen, dass sich die Klemmschelle 13 gegenüber dem
Rohr 7 ungewollt bewegt hat. Auf der Markierung 40 können, was
aus der Zeichnung nicht ersichtlich ist, Toleranzgrenzen angegeben
sein, zum Beispiel in Form von farbigen Markierungen oder Strichen,
so dass bei einem zu starken Verdrehen, also wenn die Kerbe oder
Markierung 41 jenseits dieser Striche zu liegen kommt,
eine Entscheidung getroffen werden muss, die Klemmschelle 13 gegenüber dem
Rohr 7 neu einzujustieren, weil dann die Toleranz überschritten
wurde. Bei allen anderen Klemmschellen 13 bis 24 kann ähnlich verfahren
werden.
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Ähnliches
gilt auch für
die Markierung 39 und der nicht ersichtlichen Kerbe bzw.
Nullpunktmarkierung.
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Die
Kerbe 41 und alle anderen Kerben können auf einem Indexierring 42 bzw. 43 (2) vorgesehen sein. Auch
allen anderen Klemmschellen 13 bis 24 können derartige
Indexierringe zugeordnet sein (im einzelnen nicht dargestellt).
Statt einer Kerbe können
auch mehrere Kerben vorgesehen sein. Zum Beispiel weist der Indexierring 43 zwei
aus der Zeichnung ersichtliche Kerben bzw. Markierungen 41 und 44 auf.
Statt einzelne Markierungen oder Kerben in Form von Strichen kann
auch hier eine Skala vorgesehen sein, die mit der als Gegenskala
zu wertenden Markierung 40 oder dergleichen korrespondiert.
Beide Skalen oder Markierungen 39, 40, 41 oder
dergleichen können
farbig gestaltet sein, zum Beispiel auch durch Eloxieren, Klarlacke
oder dergleichen gegen Abgreifen, Öle und Fette geschützt ausgebildet
sein. Es ist aber auch möglich,
die Markierungen oder Indexierungen und Kerben als Vertiefungen
oder Erhebungen vorzusehen, sie Material einstückig mit dem betreffenden Klemmschellenteil
oder dem Indexring 43 auszubilden.
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Bei
der dargestellten Ausführungsform
wird der jeweilige Indexierring 42 bzw. 43 auf
ein entsprechendes Gewinde des zugeordneten Rohres, zum Beispiel 7 oder 37 aufgeschraubt
oder in sonstiger Weise befestigt, zum Beispiel auch nur aufgeschoben
und in der jeweiligen Justagelage arretiert. Die Arretierung kann
entweder durch eine Sicherungsmutter, durch eine Madenschraube,
die durch eine nicht dargestellte Bohrung quer den Indexierring 42 bzw. 43 durchgreift,
geschehen. Es ist aber auch möglich,
den Indexierring 42, 43 in der Indexierungslage
(Nullpunktlage; Justagelage) durch einen Kunststofftupfer, zum Beispiel
Loktite, zu fixieren, wobei das Mittel zur Fixierung wieder entfernbar
sein muss, sei es durch Einbringen von Wärme, sei es durch ein geeignetes
Lösungsmittel.
Wenn ein Schraubgewinde vorgesehen ist, müsste das zugeordnete Rohr 2 bis 8 zumindest
endseitig mit einem Schraubgewinde versehen sein, was zusätzlichen
Aufwand bedeutet, aber möglich
ist. Das Aufschieben und dann Fixieren durch Madenschrauben oder
dergleichen des zugeordneten Indexierringes 42, 43 ist
dagegen einfacher zu bewerkstelligen. Außerdem braucht dann nur der zugeordnete
Indexierring 42, 43 quer durchbohrt und mit einer
mit Schraubgewinde versehenen Querbohrung oder mit mehreren Querbohrungen
versehen zu werden, wobei die Kuppe der Madenschraube oder dergleichen
gegen die Oberfläche
des zugeordneten Rohres 2 bis 8, zum Beispiel 7 oder 37,
drückt
und den zugeordneten Indexierring 42, 43 in der jeweiligen
Lage fixiert. Die Madenschraube kann auch in geeigneter Weise arretiert
werden, zum Beispiel durch Loktite, einen Sicherungsring oder dergleichen oder
aber durch festes Anschrauben mittels eines geeigneten Drehmomentenschlüssels oder
dergleichen.
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Statt
eines Indexierringes 42, 43 kann auch das Rohr 2 bis 8 selbst,
zum Beispiel 7, 37, mit einer entsprechenden Markierung,
zum Beispiel einer Kerbe oder einer Skala, versehen sein, falls
man sich den entsprechenden Indexierring 42, 43 ersparen will.
Hierdurch würde
dann die Anzahl von Einzelteilen verringert.
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Die
Klemmschelle 14 weist ebenfalls einen Indexierring 45 mit
Markierung 46 in Form einer Kerbe auf, die mit einer skalaähnlichen
Markierung 47 an einem der Klemmschellenteile 27 zusammenwirkt.
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Die
Rohre, zum Beispiel 7 und 37, können an ihrer
Oberfläche
auch zusätzlich
mit weiteren Markierungen versehen sein, die mit Markierungen oder
Indexteilen der zugeordneten Klemmschelle, zum Beispiel 13,
zusammenwirken und ein Verschieben in Längsachsrichtung des zugeordneten
Rohres, zum Beispiel 7, 37, anzeigen. Dies kann zum Beispiel durch
Kerben oder skalaähnliche
Markierungen geschehen, die in Nullpunktlage von einem ersten Strich
ausgehend bei einem Verschieben mehrere Striche überdecken, so dass der Grad
der Verschiebung auch hier in axialer Richtung des zugeordneten Rohres,
zum Beispiel 7, 37, angezeigt werden kann. Auch dann kann
entschieden werden, ob bei einem zu starken Verschieben in Längsachsrichtung
des Rohres 7, 37 eine Nachjustage notwendig wird
oder nicht.
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Die
in den Schutzansprüchen
und in der Beschreibung beschriebenen sowie aus der Zeichnung ersichtlichen
Merkmale können
sowohl einzeln als auch in beliebigen Kombinationen für die Verwirklichung
der Neuerung wesentlich sein.
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Literaturverzeichnis
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- 1
- Gerüst
- 2
- Rohr
- 3
- Rohr
- 4
- Rohr
- 5
- Rohr
- 6
- Rohr
- 7
- Rohr
- 8
- Rohr
- 9
- Kniehebelspannvorrichtung
- 10
- Kniehebelspannvorrichtung
- 11
- Kniehebelspannvorrichtung
- 12
- Kniehebelspannvorrichtung
- 13
- Klemmschelle
- 14
- Klemmschelle
- 15
- Klemmschelle
- 16
- Klemmschelle
- 17
- Klemmschelle
- 18
- Klemmschelle
- 19
- Klemmschelle
- 20
- Klemmschelle
- 21
- Klemmschelle
- 22
- Klemmschelle
- 23
- Klemmschelle
- 24
- Klemmschelle
- 25
- Klemmschellenteil
- 26
- Klemmschellenteil
- 27
- Klemmschellenteil
- 28
- Klemmschellenteil
- 29
- Schraube
- 30
- Schraube
- 31
- Schraube
- 32
- Schraube
- 33
- Schraube
- 34
- Schraube
- 35
- Schraube
- 36
- Schraube
- 37
- Rohr
- 38
- Rohr
- 39
- Markierung
- 40
- Markierung
- 41
- Markierung,
Kerbe
- 42
- Indexring,
Indexierring
- 43
- Indexring,
Indexierring
- 44
- Kerbe,
Markierung
- 45
- Indexring,
Indexierring
- 46
- Markierung,
Kerbe
- 47
- Markierung