DE3642900A1

DE3642900A1 - Verfahren und vorrichtung zur befestigung von karosserieblechen

Info

Publication number: DE3642900A1
Application number: DE19863642900
Authority: DE
Inventors: Jun Ernest A Dacey
Original assignee: Utica Enterprises Inc
Current assignee: Utica Enterprises Inc
Priority date: 1985-12-17
Filing date: 1986-12-16
Publication date: 1987-06-19
Anticipated expiration: 2006-12-17
Also published as: DE3642900C2; IT1198221B; KR950014306B1; JP2609520B2; GB2184677B; GB8630160D0; GB2184677A; CN86108533A; SE8605400D0; FR2591519A1; FR2591519B1; BR8606208A; CA1298071C; SE8605400L; ES2004352A6; KR870005863A; JPS62142035A; SE467529B; CN1010563B; IT8622529A0

Description

I.) Hintergrund der Erfindung 1) Gebiet der Erfindung

Die Erfindung betrifft die Befestigung eines ersten Körpers - in einer genau definierten Position - an einem zweiten Körper, der weniger genau positioniert ist als der erste Körper, und stellt ein Verfahren und eine Vorrichtung bereit zur Festlegung der Position des ersten Körpers und zur Umformung des zweiten Körpers, wobei der Umformungsgrad von der tatsächlichen Position des zweiten Körpers gegenüber der vorbestimmten Position abhängt. Insbesondere betrifft die Erfindung die genaue Befestigung eines äußeren Karosserieteils eines Kraftfahrzeugs an einem ungenau angeordneten Element eines inneren Karosseriekörpers.

2) Stand der Technik

Das US Patent Nr. 44 38 971 (W.S. Zaydel et al.) beschreibt ein Verfahren und eine Vorrichtung für die Befestigung - in einer genau definierten Position - eines Kraftfahrzeug-Karosserieteils aus Kunststoff an einem relativ ungenau angeordneten Element eines inneren Karosserieteils. Gemäß der Lehre dieses Patentes werden mit Plastik gefüllte Metallbefesti gungsblöcke oder -polster an ausgewählten Stellen mit dem inneren Karosserieteil verschweißt. Das innere Karosserieteil wird dann in einer Halte- und Bearbei tungsvorrichtung angeordnet, und jeder der mit Plastik gefüllten Befestigungsblöcke wird auf eine genaue Position gefräst, wobei der Abstand zwischen dem inneren Karosserieteil und der gefrästen Fläche des mit Plastik gefüllten Befestigungsblocks von der Position des inneren Karosserieteils abhängt. Das äußere Karosserieelement aus Kunststoff wird dann an der gefrästen Fläche des mit Plastik gefüllten Befestigungsblocks befestigt, nachdem in den mit Plastik gefüllten Befestigungsblock ein Loch gebohrt wurde, um ein mit einem Gewinde versehenes Verbindungs element oder ein an der Innenseite des äußeren Karosse rieelementes aus Kunststoff befestigtes Verbindungs element aufzunehmen. Mittels dieses Verfahrens und dieser Vorrichtung wird jedes äußere Karosserieteil aus Kunststoff in einer genau definierten Position und genau fluchtend mit jedem benachbarten Verkleidungsteil aus Kunststoff befestigt.

Verfahren und Vorrichtung gemäß des o.a. US-Patents Nr. 44 38 971 führen in der Tat zu einer genauen Positionierung des äußeren Karosserieteils aus Kunststoff gegenüber einem relativ ungenau positionierten inneren Karosserieteil eines Kraftfahrzeugs; Voraussetzung ist jedoch zunächst die Befestigung des mit Plastik gefüllten Befestigungsblocks an dem inneren Karosserieteil, ein Faktor, der die Werkstoff- und Fertigungskosten einer auf diese Weise hergestellten Kraftfahrzeugkarosserie erhöht; der zur Befestigung des mit Plastik gefüllten Metallbefestigungsblocks erforderliche Schweißvorgang ist zudem geräuschvoll und schmutzig. Hinzukommt, daß das sich anschließende Fräsen des mit Plastik gefüllten Befestigungsblocks zu Abfallstoffen führt, die aus einer Mischung von Metall und Füllwerkstoff aus Plastik bestehen, deren umweltfreundliche Beseitigung zusätzliche Kosten verursacht, und im übrigen entsteht durch das Fräsen des mit Plastik gefüllten Befestigungsblocks Staub, der im wesentlichen die Zusammensetzung des Füllwerkstoffs aus Plastik aufweist. Dieser verletzt die Umweltbestimmungen und die Vorschriften über Gesundheit und Sicherheit am Arbeitsplatz, es sei denn, daß strenge Vorkehrungen in bezug auf die Ausführung der Fräs- und Bohrvorgänge an den mit Plastik gefüllten Befestigungsblöcken getroffen werden.

Aus dem Stand der Technik ist es weiterhin bekannt, ein relativ ungenau angeordnetes inneres Karosserieteil eines Kraftfahrzeugs aufzubauen, um daran ein äußeres Karosserieelement in einer genauer definierten Position anzubringen, indem ein oder mehrere Metallunterlegscheiben an der Oberfläche des an dem äußeren Karosserieteil zu befestigenden inneren Karosserieteils befestigt werden, wobei die Anzahl der zu befestigenden Unterlegscheiben von der ursprünglichen Stellung des inneren Karosserieteils abhängt. Dies ist jedoch ein zeitraubender und kostspieliger Vorgang, und außerdem erhöhen diese Unterlegscheiben das Fahrzeuggewicht, was insbesondere vom Gesichtspunkt der Kraftstoffersparnis unerwünscht ist.

II) Gegenstand der Erfindung

Erfindungsgemäß wird ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Umformen eines relativ ungenau angeordneten Elementes um einen variablen Betrag geschaffen, um seine Oberfläche oder einen oder mehrere ausgewählte Abschnitte seiner Oberfläche in einer genau definierten Position zwecks Befestigung an einem anderen Element bereitzustellen, wobei Verfahren und Vorrichtung besonders angepaßt sind, um einen Abschnitt eines inneren Karosserieelementes eines Kraftfahrzeugs so umzuformen, daß es ein daran zu befestigendes äußeres Karosserieteil aus Metall oder Kunststoff aufnehmen kann, und zwar an einer Stelle, die genauer definiert ist als die ursprüngliche Position des inneren Karosserieteils. Die erfindungsgemäße Vorrichtung umfaßt einen oder mehrere feststehende Gegenhalter, die in feststehende Positionen an einer Seite des umzuformenden Abschnitts des inneren Karosserieteils bewegt werden, vorzugsweise an dessen Außenseite relativ zu dem Innern des zu fertigenden Fahrzeugs. Die Vorrichtung weist außerdem schwimmende Halteanordnungen oder Oberflächenkörper auf, die auf der gleichen Seite des inneren Karosserieelementes wie die feststehenden Gegenhalter angeordnet sind und die relativ zu den feststehenden Gegenhaltern sich in Richtung auf den benachbarten zu verformenden Abschnitt der Oberfläche des inneren Karosserieelementes hin und von diesen hinweg bewegen. Die schwimmenden Halteanordnungen sind auf schwimmenden Armen auf der gleichen Seite des inneren Karosserieteiles wie die feststehenden Gegenhalter angeordnet und werden in Richtung auf die Oberfläche des inneren Karosserieelementes bewegt, bis sie diese berühren, um die Position des inneren Karosserieelementes zu "finden"; sie werden dann in einer feststehenden Stellung verriegelt, vorzugsweise hydraulisch, bis der Umformzyklus beendet ist.

Die erfindungsgemäße Vorrichtung weist weiterhin einen be weglichen Stempel auf, der auf der gegenüberliegenden Seite des zu verformenden inneren Karosserieteils angeordnet ist. Der bewegliche Stempel kann in Richtung auf die gegenüberliegende Seite des inneren Karosserieteils hin und von dieser hinweg bewegt werden und weist Ausprägungen formende Blöcke auf, die die Oberfläche des inneren Karosserieteils berühren und gegenüber den feststehenden Gegenhaltern angeordnet sind. Wenn die schwimmenden Arme die Oberfläche des zu verformenden inneren Karosserieteils berühren und nachdem sie in dieser Position verriegelt sind, wird der bewegliche Stempel betätigt, so daß er sich in Richtung auf das innere Karosserieteil bewegt und die Abschnitte des Karosserieteils umformt, die zwischen den feststehenden Gegenhaltern und den Ausprägungen formenden Blöcken des beweglichen Stempels gefangen sind. Auf diese Weise wird das innere Karosserieteil mit einer oder mehreren Ausprägungen versehen, und die Außenfläche einer jeden Ausprägung entspricht in ihrer Stellung der fixierten Position des feststehenden Gegenhalters, gegen den es geformt wird, ungeachtet der ursprünglichen Position des inneren Karosserieteils, aus dem es geformt wird, und die Tiefe einer jeden Ausprägung variiert daher, je nach dem Unterschied zwischen der fixierten Position seiner Außenfläche und der ursprünglichen Position des Abschnitts der Außenfläche des inneren Karosserieelements, aus dem es geformt wird. An jeder Ausprägung kann nun ein äußeres Karosserieteil befestigt werden, ohne das weitere Bearbeitungs- oder Verfahrensschritte erforderlich sind, um seine fixierte Position zu gewährleisten. Der einzige zusätzliche Verfahrensschritt, der normalerweise notwendig ist, besteht darin, daß in die Ausprägung eine Öffnung gestoßen, gestanzt oder gelocht wird und zwar zur Aufnahme eines Verbindungselementes, um das äußere Karosserieteil daran zu befestigen, wobei ein solcher Durchstechungs-, Stanz- oder Lochvorgang, falls erforderlich oder gewünscht, vorzugsweise während der Erzeugung der Ausprägung mittels eines Werkzeugs ausgeführt wird, das sich innerhalb der feststehenden Gegenhalter hin- und herbewegt. Verfahren und Vorrichtung der gegenwärtigen Erfindung können zur Vorbereitung eines inneren Karosserieteils zwecks Befestigung eines äußeren Karosserieteils aus Blech oder Kunststoff an dem inneren Karosserieteil verwendet werden, je nach Wahl des Fahrzeugherstellers.

Es ist daher Aufgabe der Erfindung, ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Umformen eines relativ ungenau angeordneten Elementes in der Weise zu schaffen, daß es in einer genau definierten Position eine Fläche zur Befestigung eines anderen Elementes aufweist.

Insbesondere ist es Aufgabe der Erfindung, ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Umformen eines Elementes eines inneren Kraftfahrzeug-Karosserieteils in der Weise zu schaffen, daß es in einer genau definierten Position einen Abschnitt einer Fläche zur Befestigung eines äußeren Karosserieteils aufweist.

Weiterhin ist es Aufgabe der Erfindung, ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Umformen eines relativ ungenau angeordneten Elementes in der Weise zu schaffen, daß es in einer genau definierten Position eine Fläche zur Befestigung eines anderen Elementes aufweist, und zur Schaffung einer Öffnung in dieser Fläche, um die Befestigung des Elementes daran zu erleichtern.

Zum besseren Verständnis der Erfindung und deren Aufgaben wird die Aufmerksamkeit auf die Zeichnungen und deren kurze Beschreibung, auf die Beschreibung einer bevorzugten Ausführungsform und auf die Patentansprüche gelenkt.

III) Kurze Beschreibung der Zeichnungen

Fig. 1 zeigt eine Ansicht einer bevorzugten Ausführungs form der erfindungsgemäßen Vorrichtung,

Fig. 2 zeigt eine Draufsicht auf eine Vorrichtung nach Fig. 1,

Fig. 3 ist eine perspektivische Explosions-Darstellung mit Darstellung verschiedener Elemente der Vor richtung nach Fig. 1 und 2,

Fig. 4 zeigt einen Teil einer Ansicht mit Darstellung eines erfindungsgemäßen Verfahrensschrittes mittels der Vorrichtung nach Fig. 1 bis 3,

Fig. 5 zeigt eine Ansicht ähnlich der in Fig. 4 gezeigten mit Darstellungen des sich anschließenden erfin dungsgemäßen Verfahrensschrittes,

Fig. 6 zeigt einen Teil einer perspektivischen Ansicht mit Darstellung eines Abschnittes eines Kraftfahr zeug-Karosserieinnenteils, das mittels der Vorrich tung nach den Fig. 1 bis 3 und des Verfahrens nach den Fig. 4 und 5 behandelt wurde,

Fig. 7 ist Teil einer Draufsicht auf eine alternative Aus führungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung.

IV) Detaillierte Beschreibung einer bevorzugten Ausführungsform

Erfindungsgemäß wird eine Haltevorrichtung in Form einer Ausprägungen formenden Vorrichtung geschaffen, die in den Figuren das Bezugszeichen 10 trägt. Die Ausprägungen formende Vorrichtung 10 ist so beweglich, daß sie insgesamt in einen Arbeitseingriff mit einem Abschnitt eines Kraftfahrzeug-Karosserieinnenteils mit dem Bezugs zeichen IP bewegt und von diesem wieder wegbewegt werden kann, und zwar in einer Arbeitsstation, wo die zentralen X-, Y- und Z-Achsen eines solchen Karosserieinnenteils, das normalerweise die Form der Zelle oder des Skeletts des daraus zu bildenden Fahrzeugs aufweist, relativ zu einer oder mehreren Ausprägungen formenden Vorrichtungen 10 in einer geeigneten, bekannten, nicht dargestellten Haltevor richtung genau positioniert sind.

Die Ausprägungen formende Vorrichtung 10 wird von einer Grundplatte 12 getragen, die ein Element der Ausprägung formenden Vorrichtung darstellt und die, wie in Fig. 3 gezeigt, unregelmäßig geformt und mit einer ersten Öffnung 12 a und einer zweiten Öffnung 12 b aus später genauer zu erklärenden Gründen versehen ist. Die Ausprägungen formende Vorrichtung 10 ist so angepaßt, daß sie in dem Karosserieinnenteil IP eine Vielzahl - in diesem Fall zwei - eng nebeneinander angeordnete, erhöhte Ausprägungen bildet, die in der Fig. 6 das Bezugszeichen P tragen. Die Ausprägungen formende Vorrichtung 10 weist weiterhin in einem Abstand voneinander angeordnete erste und zweite Seitenplatten 14 bzw. 16 auf, die in geeigneter Weise an der Grundplatte 12 befestigt sind, - z. B. durch mit einem Gewinde versehene Verbindungselemente (nicht dargestellt) - und die sich im wesentlichen normal von der Grundplatte 12 aus und parallel zueinander in Richtung auf das zu behandelnde Karosserieinnenteil IP erstrecken.

Eine im wesentlichen L-förmige Grundplatte 18 erstreckt sich über den Zwischenraum zwischen der ersten Seitenplatte 14 und der zweiten Seitenplatte 16, und die Grundplatte 18 ist in geeigneter Weise, z.B. durch Kopfschrauben, einschließlich der in Fig. 2 gezeigten Kopfschrauben 20 und 22, sowohl an der Seitenplatte 14 wie auch an der Seitenplatte 16 befestigt. Für die zwei erhöhte Ausprägungen zur Befestigung bildende Vorrichtung 10 der in der Zeichnung dargestellten und oben beschriebenen Art werden erste und zweite feststehende Gegenhalter 24 und 26 in einer bekannten Position an einer horizontalen Zwischenfläche 18 a und an einer vertikalen Zwischenfläche 18 b der Grundplatte 18 angebracht und in geeigneter Weise, z.B. durch Kopfschrauben 28, daran befestigt. Die feststehenden Gegenhalter 24 und 26 weisen Kontaktflächen 24 a und 26 a auf. Mittels des Mechanismus und der zugeordneten Bewegungssteuervorrichtungen, die die Ausprägungen formende Vorrichtung 10 in Arbeitseingriff mit dem Karosserieinnenteil IP bewegen und normalerweise als Halte- und Positioniervorrichtung bezeichnet werden, werden die X-, Y- und Z-Achsen der Kontaktflächen 24 a und 26 a gegenüber den X-, Y- und Z-Achsen des Karosserieinnen teils genau positioniert. Diese genaue Position befindet sich vorzugsweise immer wenigstens in einem vorbestimmten Mindestabstand - in dieser Ausführungsform z.B. mindestens ca. 1 mm - von den sich anschließenden Abschnitten der Außenfläche des Karosserieinnenteils IP in seiner äußersten oder maximalen Position. Weil daher in typischen Ausführungsformen die endgültige Position der Außenfläche des Karosserieinnenteils um ca. 4 bis 5 mm variiert, befindet sich jede der Kontaktflächen 24 a und 26 a der feststehenden Gegenhalter 24 und 26 in einem Abstand von 1 mm bis ca. 5 mm von den sich anschließenden Abschnitten der Außenfläche des Karosserieinnenteils IP, nachdem die Kontaktflächen 24 a und 26 a in Arbeitseingriff mit dem Karosserieinnenteil IP bewegt wurden.

Die Flächenabschnitte des Karosserieinnenteils IP, die sich an die Kontaktflächen 24 a und 26 a anschließen, werden während der Verformung des Karosserieinnenteils IP zur Herstellung einer erhöhten Ausprägung P zur Befestigung auf beiden Seiten von jedem der beiden Gegenhalter 24 und 26 getragen, unabhängig von dem ursprünglichen Abstand zwischen der Außenfläche des Karosserieinnenteils IP und den Kontaktflächen, der von drei schwimmenden Halteanord nungen 30, 32 und 34 eingehalten wird, die je an einem Ende der drei schwimmenden, in einem Abstand voneinander angeordneten Armen 36, 38, 40 befestigt sind und die vor der Verformung in einer fixierten Position verriegelt werden. Die schwimmenden Arme 36, 38, 40 sind um eine gemeinsame Achse, die sich durch die Öffnungen 36 a, 38 a, 40 a in den schwimmenden Armen erstreckt, schwenkbar, wobei diese gemeinsame Achse die Mittelachse einer feststehenden Schwenkwelle 42 ist, die durch die miteinander fluchtenden Öffnungen 36 a, 38 a, 40 a sowie durch die Öffnungen 18 c und 18 d in den L-förmigen Grundplattenverlängerungen 18 e und 18 f verläuft, welche sich von der L-förmigen Grundplatte 18 aus nach vorne erstrecken, wobei die Grundplattenver längerung 18 e zwischen den schwimmenden Armen 38 und 40 und die Grundplattenverlängerung 18 f zwischen den schwimmenden Armen 36 und 38 angeordnet ist.

Die schwimmenden Arme 36, 38, 40 sind mit Öffnungen 36 b, 38 b, 40 b versehen, die in einem Abstand von den Öffnungen 36 a, 38 a, 40 a angeordnet sind, und die Schwenk- oder Schwingbewegung der schwimmenden Arme 36, 38, 40 um die sich durch die Öffnungen 36 a, 38 a, 40 a erstreckende Mittelachse wird erreicht, indem die schwimmenden Arme 36, 38, 40 an einem Gabelabschnitt 44 a einer hin- und herbe wegbaren Zuggabel 44 schwenkbar befestigt wird und zwar mittels einer schwimmenden Schwenkwelle 46, die sich durch die Öffnungen 36 b, 38 b, 40 b der schwimmenden Arme 36, 38, 40 und durch den Gabelabschnitt 44 a der hin- und herbeweg baren Zuggabel 44 erstreckt. Wie aus den Fig. 1 und 3 der Zeichnungen deutlich hervorgeht, ist die Schwenkachse eines jeden schwimmenden Arms 36, 38, 40 durch die fest stehende Schwenkwelle 42 sehr viel näher an dem Ende eines jeden Arms, der die schwimmenden Halteanordnungen 30, 32, 34 trägt, angeordnet als an dem Ende, das die Schwenkachse durch die schwimmende Schwenkwelle 46 trägt. Diese Beziehung schafft ein Hebelmoment, das die Beanspruchung der hin- und herbewegbaren Zuggabel 44 reduziert und die Positionierung der schwimmenden Halteanordnungen 30, 32, 34 an dem Karosserieinnenteil IP erleichert. Die Zuggabel 44 bewegt sich in Führungskerben 12 c und 12 d in der Grundplatte 12 hin und her, und die Hin- und Herbewegung wird durch eine hydraulische Antriebs vorrichtung 48 bekannter Art veranlaßt, z.B. die Hytec Hydraulikvorrichtung Nr. 100231, die die Kontaktflächen der schwimmenden Halteanordnungen 30, 32, 34 gegen die Außenfläche des Karosserieinnenteils IP verriegelt, sobald die schwimmenden Arme 36, 38, 40 so weit in Richtung auf die Außenfläche des Karosserieinnenteils IP bewegt worden sind, daß sie die Position des Karosserieinnenteils IP "finden", d.h. daß sie die Kontaktflächen der schwimmenden Halteanordnungen mit dem Karosserieinnenteil IP in Berührung bringen, wie dies in einer bevorzugten Ausführungsform gezeigt wird. Andere bekannte Vorrichtungen, wie z.B. solche, die sich zur Aufnahme des Karosserieinnenteils IP vollkommen öffnen und anschließend schwimmend die Berührung mit dem Karosserieinnenteil aufnehmen, um dessen Position zu "finden", sollen auch im Zusammenhang mit der erfindungsgemäßen Ausprägungen formenden Vorrichtung zur Anwendung kommen.

Sobald die schwimmenden Halteanordnungen 30, 32, 34 die Außenfläche des Karosserieinnenteils IP "gefunden" haben und gegen diese verriegelt sind, wie oben beschrieben, werden die Abschnitte des Karosserieinnenteils IP zwischen den schwimmenden Halteanordnungen 30, 32, 34 so lange nach außen verformt, bis sie mit den Kontaktflächen 24 a und 26 a des ersten bzw. zweiten feststehenden Gegenhalters 24 bzw. 26 in Berührung kommen. Die Verformung wird mittels einer Kraft erreicht, die von in einem Abstand voneinander angeordneten ersten und zweiten Ausprägungen formenden Blöcken 50 und 52 aufgetragen wird, welche an einem im wesentlichen L-förmigen hydraulisch betriebenen Stempel 54, jedoch in einem Abstand von diesem, mittels Kopfschrauben 55 befestigt sind. Der hydraulische Stempel 54 wird zwischen der durch eine gestrichelte Linie der Fig. 1 dargestellten Position und der durch eine durchgehende Linie in derselben Figur gezeigten Position durch einen Hydraulikzylinder 56 hin- und herbewegt, der an der Rückseite der Grundplatte 12 angebracht und durch die Öffnung 12 b mit dem Stempel 54 verbunden ist. Die Hin- und Herbewegung des hydraulischen Stempels 54 verläuft entlang ersten, zweiten und dritten Bahnen 57, die die Innenfläche der ersten und zweiten Seitenplatten 14 und 16 bilden, und der Stempel wird an seinem Platz durch erste und zweite Abstandsleisten 14 a, 14 b, 16 a, 16 b gehalten, die an der Innenfläche der ersten und zweiten Seitenplatten 14 und 16 befestigt sind.

Nachdem die erhöhten Ausprägungen P zur Befestigung durch Verformung des Karosserieinnenteils zwischen dem ersten und zweiten Ausprägungen formenden Block 50, 52 und dem ersten und zweiten Gegenhalter 24, 26, so wie oben beschrieben, gebildet sind und vor dem Ausfahren des hydraulischen Stempels 54, um die Ausprägungen formende Blöcke 50, 52 von dem Karosserieinnenteil IP zurückzuziehen sowie vor Lösen der hydraulischen Tragführung 48, um die schwimmenden Arme 36, 38, 40 von dem Karosserieinnenteil IP zurückzuziehen, um auf diese Weise die Ausprägungen formende Vorrichtung 10 von dem Karosserieinnenteil IP zurückholen zu können, ist es oft wünschenswert, durch Durchstoßen, Stanzen oder Durchlochen in jedem der erhöhten Ausprägungen P zur Befestigung eine Öffnung H für die anschließende Befestigung eines Karosserieaußenteils an den erhöhten Ausprägungen P zur Befestigung zu schaffen. Der Vorgang des Durchstoßens, Stanzens oder Durchlochens der erhöhten Ausprägungen P zur Befestigung wird vorzugsweise durch die Ausprägungen formende Vorrichtung 10 ausgeführt, bevor sie von dem Karosserieinnenteil IP zurückgezogen wird. Infolgedessen ist die Ausprägungen formende Vorrichtung 10 mit Durchstoß-, Loch- oder Stanzwerkzeugen 58 und 60 versehen, wobei die Stanzwerkzeuge an Halteelementen 62 und 64 befestigt sind, die wiederum an einem hin- und herbewegbaren hydraulischen Stanzstempel 66 befestigt sind, dessen Stützplatten 68 und 70 zwischen den Halteelementen 62 und 64 und dem hydraulischen Stanzstempel 66 angebracht sind. Der hydraulische Stanzstempel 66 ist mit nach außen vorstehenden Flanschen 66 a und 66 b versehen, und die Hin- und Herbewegung des Stanzstempels 66 wird durch Führungen 14 c und 16 c in der ersten Seitenplatte 14 und der zweiten Seitenplatte 16 geführt. Die Hin- und Herbewegung des Stanzstempels 66 wird durch einen an der Rückseite der Grundplatte 12 befestigten Hydraulikzylinder 72 veranlaßt, wobei sich die Verbindung zwischen dem Hydraulikzylinder 72 und dem Stanzstempel 66 durch die erste Öffnung 12 a in der Grundplatte 12 erstreckt.

Fig. 7 zeigt den Werkzeugabschnitt 110 einer Ausprägungen formenden Vorrichtung, der sich als nützlich erweist, wenn nur eine einzige erhöhte Ausprägung P zur Befestigung in einem bestimmten Bereich des Karosserieinnenteils IP her zustellen ist - im Gegensatz zu der Ausprägungen formenden Vorrichtung 10 der Fig. 1 bis 5, die verwendet wird, wenn wenigstens zwei eng nebeneinander angeordnete erhöhte Ausprägungen P zur Befestigung in dem Karosserieinnenteil geformt werden müssen. In jedem Fall weist die Ausprägungen formende Vorrichtung einen feststehenden Gegenhalter 124 und einen ringförmigen Haltekörper 130 auf, der gegenüber dem feststehenden Gegenhalter 124 hin- und herbewegbar ist. Der ringförmige Haltekörper 130 schwimmt in Richtung auf das Karosserieinnenteil IP, um dieses aufzufinden, woraufhin der feststehende Gegenhalter 124 von der Haltevorrichtung (nicht dargestellt) in eine fixierte Position an dem Karosserieinnenteil gebracht wird. Nachdem der ringförmige Haltekörper 130 die benachbarte Fläche des Karosserieinnenteils IP "gefunden" hat oder mit dieser in Berührung ist, wird er hydraulisch verriegelt, wie dies bei 148 angedeutet ist, und der Ausprägungen formende Block 152 an der anderen Seite des Karosserieinnenteils IP - im wesentlichen fluchtend mit dem feststehenden Gegenhalter 124 - wird von einem schematisch dargestellten Zylinder 154 hydraulisch in Richtung auf den feststehenden Gegenhalter 124 geführt, um den Abschnitt des Karosserieinnenteils IP zu verformen, der sich zwischen dem feststehenden Gegenhalter 124 und dem Formblock 152 befindet und auf diese Weise eine erhöhte Ausprägung P zur Befestigung darin zu bilden. Das Karosserieinnenteil IP wird auf jeder Seite des zu verformenden Abschnitts durch einen hydraulisch fixierten ringförmigen Haltekörper 130 abgestützt, um die Verformung des Karosserieinnenteils IP, die eintritt, wenn der Form block dagegen gedrängt wird, zu begrenzen.

Wie im Falle der Ausprägungen formenden Vorrichtung 10 der Fig. 1 bis 5, kann auch die Ausprägungen formende Vor richtung 110 der Ausführungsform nach Fig. 7 mit einem Stanzwerkzeug versehen werden, um nach Bildung der erhöhten Ausprägung P zur Befestigung in dem Karosserie innenteil IP durch Verformung des letzteren, wie oben beschrieben, eine Öffnung in der Ausprägung P zur Befestigung durch Stanzen oder Durchlochen zu schaffen. Wird die Ausprägungen formende Vorrichtung mit einem solchen Stanzwerkzeug 160 versehen, erhält der feststehende Gegenhalter 124 eine ringförmige Konfiguration, und das Stanzwerkzeug 160 wird hin- und herbewegbar innerhalb des Rings des feststehenden Gegenhalters 124 angeordnet, wobei die Hin- und Herbewegung des Stanzwerkzeuges 160 innerhalb des Rings des feststehenden Gegenhalters 124 durch einen schematisch dargestellten Hydraulikzylinder 172 veranlaßt wird.

Obgleich eine bevorzugte Ausführungsform der Erfindung offenbart ist, ist es für den Fachmann offensichtlich, daß die durch die Patentansprüche definierte Erfindung abgeändert werden kann, und in einigen Fällen kann es sich als vorteilhaft erweisen, einige Merkmale der Erfindung zu verwenden, ohne entsprechenden Gebrauch von anderen Merkmalen zu machen. Dementsprechend ist es der Sinn der Darstellungen und Beschreibungen, die Prinzipien der Erfindung zu erläutern und nicht ihren Umfang zu begrenzen. Obgleich das hier offenbarte Ausführungsbeispiel eine bevorzugte Form ist, versteht es sich, daß andere Ausführungsformen gewählt werden können, die immer noch im Rahmen der durch die Ansprüche definierten Erfindung liegen.

Claims

1. Vorrichtung zum Umformen eines relativ ungenau angeord neten ersten Körpers mit einer ersten Fläche und einer zweiten Fläche, die sich gegenüber der ersten Fläche befindet, um die Befestigung eines zweiten Körpers an der ersten Fläche des ersten Körpers in einer genauer definierten Position zu ermöglichen, wobei die Vorrich tung folgende Mittel aufweist

- Mittel zum Gegenhalten;
- bewegliche Mittel, die Mittel zum Gegenhalten tragen, um diese in einer feststehenden Position auf Seiten der ersten Fläche des ersten Körpers anzuordnen;
- Haltemittel, die an gegenüberliegenden Seiten der Mittel zum Gegenhalten angeordnet sind, von den beweg lichen Mitteln getragen werden und mit den beweglichen Mitteln sowie relativ zu den Mitteln zum Gegenhalten beweglich sind;
- Mittel, um die Haltemittel relativ zu den Mitteln zum Gegenhalten zu bewegen, um wenigstens einen Abschnitt der Haltemittel mit der ersten Fläche des ersten Körpers in Berührung zu bringen und um wenigstens diesen einen Abschnitt der Haltemittel gegenüber der ersten Fläche des ersten Körpers zu blockieren;
- bewegliche Stempelmittel mit Formblockmitteln, die mit ersteren zusammen beweglich sind, auf Seiten der zweiten Fläche des ersten Körpers angeordnet sind und im wesentlichen mit den Mitteln zum Gegenhalten fluchten; und
- Mittel zur Bewegung der beweglichen Stempelmittel, um die Formblockmittel in Richtung auf die Mittel zum Gegenhalten zu bewegen, um auf diese Weise die zweite Fläche des ersten Körpers zu berühren und den Abschnitt des ersten Körpers zu verformen, der sich zwischen den Mitteln zum Gegenhalten und den Formblockmitteln befindet, wobei der genannte Abschnitt des ersten Körpers während seiner Verformung an gegenüberliegenden Seiten von den Haltemitteln abgestützt wird.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die beweglichen Stempelmittel von den beweglichen Mitteln getragen werden und mit diesen zusammen sowie gegenüber den Mitteln zum Gegenhalten beweglich sind.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
daß sie weiterhin folgende Mittel aufweist:

- bewegliche Mittel zum Lochen;
Mittel zur Bewegung der beweglichen Mittel zum Lochen, um den genannten Abschnitt des ersten Körpers im Anschluß an seine Verformung zu durchlochen.

4. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die beweglichen Mittel zum Lochen von den beweg lichen Mitteln getragen werden und mit diesen zusammen sowie gegenüber den Mitteln zum Gegenhalten beweglich sind.

5. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Mittel zum Gegenhalten eine ringförmige Konfi guration aufweisen und die beweglichen Mittel zum Lochen innerhalb des Rings der Mittel zum Gegenhalten gehalten werden und gegenüber den Mitteln zum Gegenhalten durch eine Hin- und Herbewegung innerhalb des Rings beweglich sind, wobei die Mittel zur Bewegung der beweglichen Mittel zum Lochen Mittel zur Hin- und Herbewegung der Mittel zum Lochen innerhalb des Rings der Mittel zum Gegenhalten aufweisen.

6. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
daß die Haltemittel wenigstens einen ersten Arm mit einem ersten Ende, einem zweiten Ende und einer zwi schen dem ersten und zweiten Ende sich erstreckenden Schwenkachse aufweisen;
daß wenigstens der eine Abschnitt der Haltemittel wenigstens ein erstes Befestigungselement aufweist, das an dem ersten Arm im Anschluß an eines der beiden genannten Enden befestigt ist;
daß die Mittel zur Bewegung der Haltemittel Mittel aufweisen, die auf den ersten Arm im Anschluß an das andere der beiden genannten Enden einwirken und
daß die Schwenkachse des ersten Arms näher an dem einen der beiden genannten Enden als an dem anderen der beiden genannten Enden angeordnet ist.

7. Vorrichtung zum Umformen eines relativ ungenau ange ordneten ersten Körpers mit einer ersten Fläche und einer zweiten Fläche, die sich gegenüber der ersten Fläche befindet, um die Befestigung eines zweiten Körpers an der ersten Fläche des ersten Körpers in einer genauer definierten Position zu ermöglichen, wobei die Vorrichtung folgende Mittel aufweist:

- einen ersten Gegenhalter und einen zweiten Gegenhal ter, die relativ zueinander feststehend und in einem Abstand voneinander angeordnet sind;
- bewegliche Mittel, die den ersten Gegenhalter und den zweiten Gegenhalter tragen, um den ersten Gegenhalter in einer ersten feststehenden Position auf Seiten der ersten Fläche des ersten Körpers und den zweiten Gegen halter in einer zweiten feststehenden Position auf Sei ten der ersten Fläche des ersten Körpers anzuordnen;
- ein erstes Halteelement, ein zweites Halteelement und ein drittes Halteelement, wobei eines dieser drei Elemente zwischen dem ersten Gegenhalter und dem zwei ten Gegenhalter angeordnet ist und der erste und zweite Gegenhalter zwischen den anderen beiden der drei Halte elemente positioniert sind;
- Mittel, um das erste, zweite und dritte Halteelement gegenüber dem ersten und zweiten Gegenhalter zu bewe gen, um wenigstens einen Abschnitt des ersten, zweiten und dritten Halteelementes mit der ersten Fläche des ersten Körpers in Berührung zu bringen und um wenig stens je einen Abschnitt des ersten, zweiten und drit ten Halteelementes gegenüber der ersten Fläche des er sten Körpers zu blockieren;
- bewegliche Stempelmittel mit einem ersten Formblock und einem zweiten Formblock, wobei einer der beiden Formblöcke mit einem der beiden Gegenhalter und der andere der beiden Formblöcke mit dem anderen der beiden Gegenhalter im wesentlichen in einer Flucht linie liegen;
- Mittel, um den einen der beiden Formblöcke in Richtung auf den einen der beiden Gegenhalter und den anderen der beiden Formblöcke in Richtung auf den anderen der beiden Gegenhalter zu bewegen, um auf diese Weise die zweite Fläche des ersten Körpers zu berühren und den Abschnitt des ersten Körpers zu verformen, der sich zwischen dem einen der beiden Gegenhalter und dem einen der beiden Formblöcke befindet und den Abschnitt des ersten Körpers, der sich zwischen dem anderen der beiden Gegenhalter und dem anderen der beiden Formblöcke befindet, zu verformen.

8. Vorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die beweglichen Stempelmittel von den genannten beweglichen Mitteln getragen werden und mit diesen zusammen sowie gegenüber dem ersten und zweiten Gegenhalter beweglich sind.

9. Vorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß sie weiterhin folgende Mittel aufweist:

- erste bewegliche Mittel zum Lochen;
- zweite bewegliche Mittel zum Lochen und
- Mittel, um die ersten und zweiten beweglichen Mittel zum Lochen zu bewegen, um den Abschnitt des ersten Körpers, der sich zwischen dem einen der beiden Gegen halter und dem einen der beiden Formblöcke befindet sowie den Abschnitt des ersten Körpers, der sich zwischen dem anderen der beiden Gegenhalter und dem anderen der beiden Formblöcke befindet, zu durchlochen.

10. Vorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die ersten und zweiten beweglichen Mittel zum Lochen von den genannten beweglichen Mitteln getragen werden, wobei das eine der beiden beweglichen Mittel zum Lochen außerdem gegenüber dem einen der beiden Gegenhalter und das andere der beiden beweglichen Mittel zum Lochen gegenüber dem anderen der beiden Gegenhalter beweglich ist.

11. Vorrichtung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet,
daß der erste Gegenhalter und der zweite Gegenhalter ringförmig ausgebildet sind;
daß das eine der beiden beweglichen Mittel zum Lochen innerhalb des Rings des einen der beiden Gegenhalter angeordnet und in Form einer Hin- und Herbewegung innerhalb des Rings des einen der beiden Gegenhalter beweglich ist und
daß das andere der beiden beweglichen Mittel zum Lochen in Form einer Hin- und Herbewegung innerhalb des Rings des anderen der beiden Gegenhalter beweglich ist, wobei die Mittel zur Bewegung der ersten beweglichen Mittel zum Lochen Mittel zur Hin- und Herbewegung des einen der beiden beweglichen Mittel zum Lochen innerhalb des Rings des einen der beiden Gegenhalter und zur Hin- und Herbewegung des anderen der beiden beweglichen Mittel zum Lochen innerhalb des Rings des anderen der beiden Gegenhalter aufweisen.

12. Vorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet,
daß das erste Halteelement einen ersten Arm mit einem ersten Ende, einem zweiten Ende und einer zwischen dem ersten Ende des ersten Arms und dem zweiten Ende des ersten Arms sich erstreckenden Schwenkachse aufweist, wobei wenigstens ein Abschnitt des ersten Halteelementes im Anschluß an eines der beiden Enden des ersten Arms angeordnet ist;
daß das zweite Halteelement einen zweiten Arm mit einem ersten Ende, einem zweiten Ende und einer zwischen dem ersten Ende des zweiten Arms und dem zweiten Ende des zweiten Arms sich erstreckenden Schwenkachse aufweist, wobei wenigstens ein Abschnitt des zweiten Halteelementes im Anschluß an eines der beiden Enden des zweitens Arms angeordnet ist, und
daß das dritte Halteelement einen dritten Arm mit einem ersten Ende, einem zweiten Ende und einer zwischen dem ersten Ende des dritten Arms und dem zweiten Ende des dritten Arms sich erstreckenden Schwenkachse aufweist, wobei wenigstens ein Abschnitt des dritten Halteelements im Anschluß an eines der beiden Enden des dritten Arms angeordnet ist.

13. Vorrichtung nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß die Schwenkachsen des ersten, zweiten und dritten Arms koaxial verlaufen.

14. Vorrichtung nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet,
daß die Schwenkachse des ersten Arms näher an dem einen der beiden genannten Enden des ersten Arms als an dem anderen der beiden genannten Enden des ersten Arms angeordnet ist,
daß die Schwenkachse des zweiten Arms näher an dem einen der beiden genannten Enden des zweiten Arms als an dem anderen der beiden genannten Enden des zweiten Arms angeordnet ist, und
daß die Schwenkachse des dritten Arms näher an dem einen der beiden genannten Enden des dritten Arms als an dem anderen der beiden genannten Enden des dritten Arms angeordnet ist.

15. Vorrichtung nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, daß die Mittel zur Bewegung des ersten, zweiten und dritten Halteelements relativ zum ersten und zweiten Gegenhalter Mittel aufweisen, die auf den ersten Arm im Anschluß an das andere der beiden Enden des ersten Arms, auf den zweiten Arm im Anschluß an das andere der beiden Enden des zweiten Arms und auf den dritten Arm im Anschluß an das andere der beiden Enden des dritten Arms einwirken.

16. Vorrichtung zum Umformen eines relativ ungenau ange ordneten ersten Körpers mit einer ersten Fläche und einer zweiten Fläche, die sich gegenüber der ersten Fläche befindet, um die Befestigung eines zweiten Körpers an der ersten Fläche des ersten Körpers in einer genauer definierten Position zu ermöglichen, wobei die Vorrichtung folgende Mittel aufweist:

- einen Gegenhalter;
- bewegliche Mittel, die den Gegenhalter tragen, um diesen in einer feststehenden Position auf Seiten der ersten Fläche des ersten Körpers anzuordnen;
- Haltemittel mit wenigstens einem ersten und einem zweiten Abschnitt, wobei der Gegenhalter zwischen dem ersten und zweiten Abschnitt der Haltemittel angeord net ist und wobei die Haltemittel von den genannten beweglichen Mitteln getragen werden und mit diesen zusammen sowie relativ zum Gegenhalter beweglich sind;
- Mittel zur Bewegung der Haltemittel gegenüber dem Gegenhalter, um den ersten und zweiten Abschnitt mit der ersten Fläche des ersten Körpers in Berührung zu bringen und um den ersten und zweiten Abschnitt der Haltemittel gegenüber der ersten Fläche des ersten Körpers zu blockieren;
- einen beweglichen Formblock, der auf Seiten der zweiten Fläche des ersten Körpers angeordnet ist und mit dem Gegenhalter im wesentlichen in einer Fluchtlinie liegt; und
- Mittel, um den beweglichen Formblock in Richtung auf den Gegenhalter zu bewegen, um auf diese Weise die zweite Fläche des ersten Körpers zu berühren und den Abschnitt des ersten Körpers, der sich zwischen dem Gegenhalter und dem Formblock befindet, zu verformen, wobei der Abschnitt des ersten Körpers während seiner Verformung von dem ersten und zweiten Abschnitt der Haltemittel getragen wird.

17. Vorrichtung nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, daß sie weiterhin folgende Mittel aufweist:

- ein bewegliches Lochwerkzeug; und
- Mittel zur Bewegung des beweglichen Lochwerkzeugs, um den genannten Abschnitt des ersten Körpers im Anschluß an seine Verformung zu durchlochen.

18. Vorrichtung nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, daß das bewegliche Lochwerkzeug gegenüber dem Gegenhalter beweglich ist.

19. Vorrichtung nach Anspruch 18, dadurch gekennzeichnet, daß der Gegenhalter eine ringförmige Konfiguration aufweist und daß das bewegliche Lochwerkzeug innerhalb des Gegenhalterrings angeordnet und gegenüber dem Gegenhalter durch eine Hin- und Herbewegung innerhalb des Rings beweglich ist, wobei die Mittel zur Bewegung des beweglichen Lochwerkzeugs Mittel für seine Hin- und Herbewegung innerhalb des Gegenhalterrings aufweisen.

20. Verfahren zum Umformen eines relativ ungenau angeord neten ersten Körpers mit einer ersten Fläche und einer zweiten Fläche, die sich gegenüber der ersten Fläche befindet, um die Befestigung eines zweiten Körpers an der ersten Fläche des ersten Körpers in einer genauer definierten Position zu ermöglichen, wobei das Verfahren aus den folgenden Verfahrensschritten besteht:

- Positionieren des Gegenhalters in einer fixierten Position auf Seiten der ersten Fläche des ersten Körpers, aber in einem Abstand von diesem;
- Heranbringen von Haltemitteln auf gegenüberliegenden Seiten des Gegenhalters;
- Vorwärtsbewegen der Haltemittel in Richtung auf die erste Fläche des ersten Körpers, bis diese die erste Fläche des ersten Körpers berühren;
- Verriegeln der Haltemittel gegen die erste Fläche des ersten Körpers;
- Auftragen einer Kraft auf die zweite Fläche des ersten Körpers im wesentlichen in einer Fluchtlinie mit dem Gegenhalter, um einen Abschnitt des ersten Körpers zu verformen, während dieser Abschnitt von den Haltemitteln gehalten wird.

21. Verfahren nach Anspruch 20, dadurch gekennzeichnet, daß der erste Körper ein inneres Karosserieteil eines Kraftfahrzeugs und der zweite Körper ein äußeres Karosserieteil eines Kraftfahrzeugs ist.

22. Verfahren nach Anspruch 20, gekennzeichnet durch einen weiteren Verfahrensschritt, der darin besteht, daß der verformte Abschnitt des ersten Körpers durchlocht wird, während er sich zwischen dem Gegenhalter und dem die Kraft auftragenden Formblock befindet.

23. Verfahren nach Anspruch 22, dadurch gekennzeichnet, daß der Verfahrensschritt des Durchlochens ausgeführt wird, indem ein Werkzeug durch einen Gegenhalter mit einer ringförmigen Konfiguration geführt wird.

24. Verfahren zum Umformen eines relativ ungenau angeord neten ersten Körpers mit einer ersten Fläche und einer zweiten Fläche, die sich gegenüber der ersten Fläche befindet, um die Befestigung eines zweiten Körpers an der ersten Fläche des ersten Körpers in einer genauer definierten Position zu ermöglichen, wobei das Verfahren aus den folgenden Verfahrensschritten besteht:

- Positionieren eines ersten Gegenhalters in einer ersten fixierten Position auf Seiten der ersten Fläche des ersten Körpers in einer Fluchtlinie mit dem ersten Abschnitt des ersten Körpers;
- Positionieren eines zweiten Gegenhalters in einer zweiten fixierten Position auf Seiten der ersten Fläche des ersten Körpers in einer Fluchtlinie mit dem zweiten Abschnitt des ersten Körpers;
- Heranbringen von ersten Haltemitteln zwischen dem ersten und zweiten Gegenhalter;
- Heranbringen von zweiten und dritten Haltemitteln, wobei der erste und zweite Gegenhalter zwischen den zweiten und dritten Haltemitteln angeordnet ist;
- Vorwärtsbewegen der ersten zweiten und dritten Haltemittel in Richtung auf die erste Fläche des ersten Körpers bei diese ersten, zweiten und dritten Haltemittel die erste Fläche des ersten Körpers berühren;
- Verriegeln der ersten, zweiten und dritten Haltemittel gegen die erste Fläche des ersten Körpers;
- Auftragen einer ersten Kraft auf die zweite Fläche des ersten Körpers im wesentlichen in einer Fluchtlinie mit dem ersten Gegenhalter, um den ersten Abschnitt des ersten Körpers gegen den ersten Gegenhalter zu verformen, während dieser erste Abschnitt des ersten Körpers von den ersten Haltemitteln und von den einen der zweiten und dritten Haltemittel abgestützt wird; und
- Auftragen einer zweiten Kraft auf die zweite Fläche des ersten Körpers im wesentlichen in einer Fluchtlinie mit dem zweiten Gegenhalter, um den zweiten Abschnitt des zweiten Körpers gegen den zweiten Gegenhalter zu verformen, während dieser zweite Abschnitt des ersten Körpers von den ersten Haltemitteln und den anderen der zweiten und dritten Haltemittel abgestützt wird.

25. Verfahren nach Anspruch 21, dadurch gekennzeichnet, daß der erste Körper ein inneres Karosserieteil eines Kraftfahrzeugs und der zweite Körper ein äußeres Karosserieteil dieses Kraftfahrzeugs ist.

26. Verfahren nach Anspruch 24, dadurch gekennzeichnet, daß es weiterhin folgende Verfahrensschritte aufweist:

- Durchlochen des ersten Abschnitts des ersten Körpers, während dieser sich zwischen dem ersten Gegenhalter und dem ersten die Kraft auftragenden Formblock befindet; und
- Durchlochen des zweiten Abschnitts des ersten Körpers, während dieser sich zwischen dem zweiten Gegenhalter und dem zweiten die Kraft auftragenden Formblock befindet.

27. Verfahren nach Anspruch 26, dadurch gekennzeichnet, daß der Verfahrensschritt des Durchlochens des ersten Abschnitts des ersten Körpers durch die Vorwärtsbewegung eines ersten Werkzeugs durch den Ring eines ersten Gegenhalters mit ringförmiger Konfiguration ausgeführt wird und der Verfahrensschritt des Durchlochens des zweiten Abschnitts des ersten Körpers durch die Vorwärtsbewegung eines zweiten Werkzeugs durch den Ring eines zweiten Gegenhalters mit ringförmiger Konfiguration ausgeführt wird.