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Die
Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Rückverformen von einseitig zugänglichen
Karosserieblechbereichen, bei dem in einem mit einer Delle versehenen
Blechbereich mindestens ein Befestigungselement für ein Zugmittel
mittels eines stoffschlüssigen
Fügeverfahrens,
insbesondere Schweißen
oder Löten,
am Blech befestigt wird, an dem Befestigungselement eine der Delle
entgegen gerichtete Zugkraft vom Zugmittel ausgeübt wird und anschließend nach
dem Entfernen des Befestigungselementes der Blechbereich geglättet wird.
Darüber
hinaus betrifft die Erfindung ein Befestigungselement für ein Zugmittel
als Teil einer solchen Vorrichtung sowie eine hülsenförmige Adaptervorrichtung für eine solche
Vorrichtung, schließlich
ein Werkzeug zum Abscheren eines Befestigungselements von einem Blechabschnitt
eines Karosserieblechs.
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Aus
der WO 03/035297 A1 ist im Zusammenhang mit dem Entfernen von Dellen
aus Metallteilen bekannt, dass ein Zugmittel Verwendung findet,
welches einen Permanentmagneten beinhaltet, der mit einer auf der
Rückseite
des rückverformenden
Bereichs angeordneten Kugel magnetisch zusammenwirkt.
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Beim
Rückverformen,
in der Umgangssprache auch als „Ausbeulen" bezeichnet, wird eine verformte Blechpartie
eines Karosserieblechs wieder in ihre Ursprungsform zurückversetzt.
Je nach Lokalität der
Delle werden dabei unterschiedliche Rückverformungstechniken angewendet.
Für den
Fall, dass die Delle im Blech von dessen Rückseite aus bearbeitet werden
kann, können
Ausbeulhämmer
oder ähnliche Werkzeuge
eingesetzt werden. Bei doppelwandigen Karosserieteilen hingegen
sind die Dellen in der Regel nur einseitig zugänglich, so dass die Rückverformung
durch Herausziehen der Delle stattfinden muss.
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Aus „Fahrzeugtechnik,
Karosserie- und Fahrzeugbau, Technologie", 2. überarbeitete Auflage 2002,
Verlag Handwerk und Technik – Hamburg,
Seiten 450 f. ist es bekannt, dass einseitig zugängliche Dellen unter Verwendung
eines sogenannten Zughammers behoben werden können. Vor dem Einsatz eines
solchen Zughammers werden auf den Bereich der Delle Befestigungselemente
in Form von Zugringen aufgeschweißt, wobei die Anzahl der erforderlichen
Zugringe von der Größe und der
Form der Delle abhängen.
Die Zugringe werden entweder angepunktet oder angeschweißt. Anschließend wird
ein Haken eingehängt
und ein verschiebares Gewichtsstück
wird gegen ein festes Griffstück
geschlagen, wodurch die Delle nach außen gezogen wird. Zum Anbringen
der Halterungen für
den Zughammer an der Karosserie wird dabei ein Schweißgerät eingesetzt,
welches nach dem Wirkprinzip des einseitigen Widerstandspunktschweißens das
Befestigungselement (Unterlegscheibe, Bolzen, Zugringe) an der beschädigten Stelle
anpunktet. Dies bedeutet, dass die stoffschlüssige Verbindung zwischen dem
Befestigungselement und dem Blechbereich durch den Anpressdruck
auf die Befestigungselemente einerseits und die hohe Stromstärke andererseits
erfolgt. Daher muss der Bereich der Delle zuvor überarbeitet werden, damit er
hinreichend metallisch leitend wird. Nach Durchführung der Rückverformung müssen die angebrachten
Befestigungselemente wieder mechanisch entfernt werden, wodurch
häufig
Löcher
im Blech verbleiben. Zusätzlich
sind vor dem Verspachteln des Karosseriebereichs noch erhebliche
Glättungsarbeiten
erforderlich, weil durch den Widerstandsschweißprozess das Blech selbst aufgeschmolzen
wurde.
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Als
Befestigungselemente sind beim Stand der Technik sowohl sogenannte
Zugnägel
als auch scheibenförmige
Elemente bekannt. Andererseits verwendet man auch sogenannten Welldraht
oder Zugadapter, die mittels MAG-Schweißen aufgebracht werden.
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Ausgehend
davon liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung
in der eingangs genannten Art und im Zusammenhang damit benötigte weitere
Vorrichtungselemente dahingehend weiter zu entwickeln, dass der
Nachbearbeitungsaufwand des Blechbereichs nach dem erfolgten Rückverformen
herabgesetzt wird.
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Diese
Aufgabe wird durch die in den Ansprüchen aufgeführten Merkmale gelöst.
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Die
erfindungsgemäße Lösung zeichnet
sich dadurch aus, dass der Zusatzwerkstoff durch die Öffnung im
Befestigungselement zielgerichtet aufgebracht wird, so dass eine
geeignete stoffschlüssige Verbindung
in Form einer Lötverbindung
zwischen dem deformierten Blechbereich und dem Befestigungselement
erfolgen kann, wobei durch die innige Verbindung hohe Zugkräfte auf
das Befestigungselement aufgebracht werden können und damit eine effektive
Verformung erfolgen kann.
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Durch
die Verwendung eines Lötprozesses ist
der Festigkeitsverlust im Blechbereich gering und die Gefahr, dass
das Karosserieblech bei der Rückverformung
einreißt,
wird herabgesetzt. Eine weiterer Vorteil besteht darin, dass nach
der Rückverformung das
Befestigungselement in einfacher Weise, beispielsweise durch Abscheren,
vom Blechbereich entfernt werden kann und dass der verbleibende
Bereich nur noch vergleichsweise wenig nachbearbeitet werden muss.
Es erfolgt nämlich
bei der erfindungsgemäßen Lösung kein
Aufschmelzen des deformierten Blechbereichs selber, sondern durch
den Lichtbogen wird das Blech lediglich erwärmt und bewirkt mit dem flüssigen Lot
eine Verbindung des deformierten Bereichs mit dem Befestigungselement.
Nach dessen Entfernung ist aufgrund der glatteren Oberfläche daher
eine wesentlich leichtere Nachbehandlung möglich.
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Die
bevorzugte Variante für
den Fügeprozess
ist ein Lötprozess,
bei dem der Zusatzstoff ein Lot, vorzugsweise aber nicht ausschließlich ein
solches mit einer Schmelztemperatur von weniger als 1000 Grad Celsius,
ist.
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Eine
vorteilhafte Ausgestaltung der Erfindung sieht vor, dass der Durchmesser
der Öffnungen im
Befestigungselement proportional zur Dicke des Karosserieblechs
angepasst ist. Dies bedeutet, dass sich eine hohe Flexibilität ergibt,
so dass eine unterschiedliche Blechdicke nur dadurch berücksichtigt werden
muss, dass Befestigungselemente mit entsprechend angepassten Öffnungen
Verwendung finden.
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Eine
weitere vorteilhafte Variante der Erfindung sieht vor, dass die
Zuführung
des Zusatzwerkstoffes durch eine den Brenner des Lichtbogenschweißgerätes mit
dem Befestigungselement verbindende Adapterhülse erfolgt. Die Adapterhülse weist
zum einen den Vorteil auf, dass durch sie der Zusatzwerkstoff vom
Schweißgerät zum Ort
der Verbindung geführt
werden kann und zum anderen hierdurch das ansonsten erforderliche „Schweißschild" ersetzt werden kann,
weil die metallische Wandung des Adapters den Lichtbogen nach außen abdeckt.
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Von
besonderer Bedeutung für
die Erfindung ist auch ein Befestigungselement für ein Zugmittel, welches dadurch
gekennzeichnet ist, dass das Befestigungselement die Form eines
im wesentlichen quadratischen Plättchens
mit einer – insbesondere durch
Tiefziehen hergestellten – zentrischen Öffnung aufweist.
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Hierdurch
ergibt sich ein denkbar einfach aufgebautes Befestigungselement,
welches auf die erfindungsgemäße Lösung zugeschnitten
ist. Ein weiterer Aspekt der Erfindung ist durch eine hülsenförmige Adaptervorrichtung
gegeben, welche dadurch gekennzeichnet ist, dass die Adaptervorrichtung
einen langgestreckten metallischen Wandungsbereich, einen oberseitigen
mit einem federnden Haltering versehenen Randbereich zum formschlüssigen Anschluß der Düse eines
Schweißbrenners
und einen unterseitigen Randbereich zum Verbinden mit einem Befestigungselement
aufweist.
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Hierdurch
lässt sich
ein herkömmliches Lichtbogenschweißgerät in einfacher
Weise zur Realisierung der Erfindung anpassen.
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Schließlich ist
Bestandteil der erfindungsgemäßen Lösung auch
ein Werkzeug zum Abscheren eines Befestigungselements von einem
Blechabschnitt des Karosserieblechs, welches dadurch gekennzeichnet
ist, dass es aus einem länglichen
Haltebereich mit Mitteln zum umgreifenden Halten des Befestigungselementes
und einem Griffbereich zum insbesondere manuellen Ausüben eines
Drehmomentes um die Längsachse
des Haltebereiches besteht.
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Die
Erfindung wird im Folgenden anhand einer ein Ausführungsbeispiel
darstellenden Zeichnung näher
erläutert.
Dabei zeigen
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1:
eine Zusammenstellungszeichnung/Querschnittszeichnung einer Vorrichtung
eines Ausführungsbeispiels
der Erfindung;
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2:
einen Querschnitt und eine Ansicht eines Zugankerelements zum Aufsetzen
auf ein Befestigungselement und
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3:
ein Werkzeug zum Abscheren eines Befestigungselements.
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1 zeigt
den Hals 1 eines nicht dargestellten Schweißbrenners,
an dessen unterem Ende eine Gasdüse 2 angebracht
ist, welche speziell zur Durchführung
eines Punktschweißverfahrens
modifiziert ist. Zentrisch in der Gasdüse 2 ist eine Drahtelektrode 3 geführt. An
der Unterseite der Gasdüse 2 ist über einen
federnden Haltering 5 eine hülsenförmige Adapteranordnung 4 formschlüssig angebracht,
welche ebenfalls zentrisch die Drahtelektrode 3 umgibt.
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Die
Adapteranordnung 4 weist im Bereich ihrer Unterseite eine
seitliche Öffnung
auf, durch die – durch
die Pfeilrichtung dargestellt – ein
noch zu beschreibendes Befestigungselement 6 eingelegt
werden kann. Das Befestigungselement 6 weist die unten
in 1 dargestellte im Wesentlichen quadratische Form
auf und beinhaltet eine trichterförmige Öffnung 6a.
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Nach
dem Einlegen des Befestigungselements 6a über die
seitliche Öffnung
in die Adapteranordnung 4 liegt die Unterseite des Befestigungselements 6 mit
der Öffnung 6a auf
einem Blech 7 auf, welches, wie in der Zeichnung dargestellt,
eine Delle aufweist.
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2 zeigt
eine Zugankervorrichtung 8, welche so angepasst ist, dass
sie mit dem Befestigungselement 6 in Wirkverbindung steht.
Dazu wird der Zugadapter 8 seitlich auf das Befestigungselement
aufgeschoben und kann dann anschließend in Pfeilrichtung durch
Zugkraft belastet werden.
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3 zeigt
schließlich
einen Querschnitt durch ein erfindungsgemäß angepasstes Werkzeug, welches
im Wesentlichen aus einem rechteckförmigen länglichen Bereich 10 besteht,
an dessen Unterseite sich eine rechteckförmige Öffnung 11 befindet, deren
Innenwandung an die Außenperipherie
des Befestigungselements 6a angepasst ist. Quer zur Zentralachse
des Werkzeugs (gestrichelte Linie) befindet sich ein Handgriff 12 durch
den ein Drehmoment um die gestrichelte Mittelachse des Werkzeugs 9 aufgebracht
werden kann.
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Die
erfindungsgemäße Lösung stellt
sich nun wie folgt dar:
Unter der Annahme, dass sich in dem
Blech 7 die in 1 dargestellte Delle befindet,
die durch Anwendung der erfindungsgemäßen Lösung rückverformt werden soll, wird
der in 1 dargestellte Schweißbrenner mit dem Brennerhals 1,
der Schweißgasdüse 2,
der Drahtelektrode 3, dem hülsenförmigen Adapter 4 und
dem in die Adaptervorrichtung eingelegten Befestigungselement 6 an
eine geeignete Stelle der Delle gebracht, so dass die Unterseite
des Befestigungselements 6 das Blech berührt. Anschließend erfolgt
das Auflöten
des Befestigungselements 6 mittels des MIG-Lichtbogenschweißgerätes. Hierzu
wird als Drahtelektrode 3 vorzugsweise aber ausschließlich ein
Lot mit einer vergleichsweise niedrigen Schmelztemperatur (unter
1000 Grad Celsius) verwendet, in dem es in die Öffnung 6a des Befestigungselements 6 zugefördert wird.
Der Lichtbogen erwärmt
dann den unteren Teil des Befestigungselements 6 und bewirkt
mit dem dann flüssigen
Lot eine Verbindung des deformierten Bleches 7 mit dem
Befestigungselement 6.
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Nach
dem Lötvorgang
wird der Brenner 1 einschließlich der Düse 2 und der Adapteranordnung 4 seitlich
vom Befestigungselement 6 abgezogen.
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Anschließend wird
der in 2 dargestellte Zuganker auf das Befestigungselement 6 aufgesetzt und
eine entsprechende Zugkraft in Pfeilrichtung eingeleitet. Durch
die Zugkraft wird der Bereich der Delle rückverformt.
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Nach
der erfolgten Rückverformung
wird der Zuganker 8 vom Befestigungselement 6 entfernt
und das in 3 dargestellte Werkzeug auf
das Befestigungselement 6 aufgesetzt. Durch Betätigung des Handgriffs 12 wird
das Befestigungselement 6 von dem Blechbereich durch Abscheren
entfernt.
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Nach
dem Entfernen des Befestigungselements verbleibt ein vergleichsweise
einfach zu bearbeitender Bereich der ehemaligen Delle.