-
Die vorliegende Erfindung betrifft Vorrichtungen zum örtlich Festlegen und
Klemmen in Position von Pressblech-Komponenten, die einem Schweißvorgang unterzogen
werden sollen. Insbesondere betrifft die Erfindung Einspannvorrichtungen der Art, die im
Oberbegriff des Anspruchs 1 angegeben ist.
-
Die Einspannvorrichtungen der oben angegebenen Art sind während eines langen
Zeitraums bekannt gewesen und verwendet worden, beispielsweise bei Montagevorgängen
durch Verschweißen von aus Pressblech-Elementen gebildeten Einheiten, wie z. B.
Kraftfahrzeugkarosserien oder Montagegruppen davon.
-
Für eine rasche Bezugnahme zeigt die Fig. 1 eine Ausführungsform einer
Einspannvorrichtung im Stand der Technik. Unter Bezugnahme auf diese Zeichnung ist eine
Pressblech-Struktur 1 typischerweise von zwei Blechelementen 2, 3 gebildet, die durch
Elektropunktschweißen an zwei nebeneinander liegenden Flanschen 2a, 3a davon
verschweißt werden müssen. Die Elemente 2, 3 werden mittels einer Einspannvorrichtung 4
in der richtigen Schweißposition eingespannt, welche Einspannvorrichtung ein fixes
Stützelement 5 und ein bewegliches Einspannelement 6 umfasst, das dafür ausgelegt ist, über
dem Stützelement 5 geschlossen zu werden, um die beiden nebeneinander liegenden
Flansche 2a, 3a in der richtigen Schweißposition einzuspannen, so dass diese Flansche dann
durch Aufbringen von Elektroschweißpunkten miteinander verschweißt werden können, und
zwar in Bereichen, die nicht von den zwei Elementen 5, 6 der Einspannvorrichtung 4
bedeckt sind. Das fixe Stützelement 5 ist durch Schrauben mit einer fixen Stützstruktur 7
verbunden, und zwar mittels eines Winkelglieds 8. Die Passplatten 9, 10 sind jeweils
zwischen dem Winkelglied 8 und der fixen Struktur 7 sowie dem Stützelement 5 angeordnet.
Das bewegliche Einspannelement 6 ist um eine Achse 11 schwenkbar gestützt, und zwar
durch einen Stützkörper 12, der unter Zwischenschaltung einer Passplatte 13 seinerseits
durch Schrauben an der Struktur 7 gesichert ist. Eine Passplatte 14 ist auch zwischen dem
beweglichen Einspannelement 6 und einem Hebel 15 angeordnet, der direkt um die Achse 11
schwenkbar am Körper 12 montiert ist und dessen Rotation durch einen Flüssigkeitszylinder
16 angetrieben wird, der ebenso vom Körper 12 getragen wird. Bei der bekannten
Vorrichtung ist die Verwendung der Passplatten 9, 10, 13, 14 dadurch bedingt, dass es einer
Garantie bedarf, dass sich die Elemente 5, 6 der Einspannvorrichtung 4 in der geforderten
zweckmäßigen Position im Verhältnis zur Position der zu verschweißenden Struktur 1
befinden. Typischerweise wird die Struktur 1 zu einer Schweißstation gebracht und darin in
Position geklemmt, und zwar durch von der Einspannvorrichtung 4 unabhängige Mittel.
Daher ist die Position der zu verschweißenden Struktur 1 als vorbestimmt zu betrachten, und
es ist dann erforderlich, dass sich die Elemente 5, 6 an einer zweckmäßigen Position im
Verhältnis dazu befinden. Wenn die Struktur 1 die Schweißstation erreicht, wird sie auf dem
Stützelement 5 angeordnet, und zwar in der in der Fig. 1 gezeigten Lage, jedoch
offensichtlich mit dem beweglichen Einspannelement 6 in einer nach oben gedrehten Lage
im Verhältnis zu der in der Fig. 1 gezeigten. Ist die Struktur 1 einmal auf dem Stützelement
5 positioniert, kann der Zylinder 16 dazu aktiviert werden, eine Schließbewegung des
beweglichen Einspannelements 6 über den zwei nebeneinander liegenden Flanschen 2a, 3a
der zwei Blechkomponenten 2, 3 anzutreiben, um ein genaues Fixieren und Einspannen
dieser Flansche zwischen den zwei Elementen 5, 6 zu erreichen.
-
Wie bei der bekannten Lösung deutlich ersichtlich ist, müssen, falls es erforderlich
ist, die Position des Stützelements 5 einzurichten, die Platten 9, 10 durch Platten mit
unterschiedlicher Stärke ersetzt werden, um die Position des Elements 5 entlang der zwei
orthogonalen Achsen (senkrecht und waagrecht) einzustellen, die in der Ebene nach Fig. 1
liegen. Ähnlich dazu impliziert ein Einrichten des Elements 6 entlang der waagrechten und
der senkrechten Richtung ein Ersetzen der Platten 13, 14.
-
Daher sind die Einstellvorgänge bei Einspannvorrichtungen im Stand der Technik
aufwendig und zeitraubend und bringen einen Produktivitätsverlust der Anlage mit sich,
wenn diese Vorrichtungen eingesetzt werden.
-
Ziel der vorliegenden Erfindung ist es, diesen Nachteil zu überwinden.
-
Mit Blick auf das Erreichen dieses Ziels stellt die Erfindung eine
Einspannvorrichtung der Art bereit, die zu Beginn der vorliegenden Beschreibung
angegeben ist, dadurch gekennzeichnet, dass der das bewegliche Einspannelement der
Vorrichtung tragende Körner seinerseits durch die fixe Stützstruktur gestützt ist, und zwar
mittels des ersten Stützelements, womit der das bewegliche Einspannelement tragende
Körper direkt durch Schrauben verbunden ist.
-
Dank diesem Merkmal wurden die zeitraubenden und aufwendigen Einstellvorgänge,
die bei den bekannten Vorrichtungen notwendig sind, ausgeschaltet, da das erste
Stützelement und das zweite Einspannelement von der fixen Stützstruktur nicht unabhängig
voneinander getragen werden. Im Gegenteil, der das bewegliche Einspannelement tragende
Körper ist direkt mit dem ersten Stützelement verbunden, so dass die Position des ersten
Stützelements im Verhältnis zum zweiten Einspannelement ein für alle Mal eindeutig
bestimmt und definiert ist. Daher ist kein Vorgang zum Einrichten dieser Position
erforderlich. Es kann höchstens bloß ein Einrichten der gesamten Einheit, gebildet vom
ersten Stützelement und dem zweiten beweglichen Einspannelement, im Verhältnis zur fixen
Stützstruktur notwendig sein, und zwar infolge von Verschleiß oder Verformungen, die
möglicherweise mit der Zeit entstehen.
-
Gemäß einem weiteren Merkmal der Erfindung ist zur Vereinfachung auch dieses
letzten verbleibenden Einrichtvorgangs das oben erwähnte erste Stützelement mit der fixen
Stützstruktur durch Schrauben verbunden, die in Löcher mit vergrößertem Durchmesser
eingreifen, um ein gleichzeitiges Einrichten der Position des Stützelements entlang zweier
zueinander orthogonaler Richtungen zu erlauben.
-
Darüber hinaus umfasst die fixe Stützstruktur vorzugsweise ein Winkelstützglied, das
mit zwei orthogonalen Flächen des ersten Stützelements in Kontakt steht, um einen Hinweis
auf die richtige Montageposition des Stützelements im Verhältnis zur fixen Stützstruktur für
den Fall zu geben, dass das Stützelement vorübergehend abmontiert werden muss. Zwischen
dem oben erwähnten Winkelstützglied und den zwei oben erwähnten orthogonalen Flächen
des Stützelements sind zwei Platten angeordnet, mittels derer die Montageposition des
Stützelements eingestellt werden kann.
-
Die Erfindung wird nachstehend unter Bezugnahme auf die angeschlossene
Zeichnung beschrieben werden, die einzig und allein als nicht einschränkendes Beispiel
gegeben wird und in der:
-
die Fig. 1 eine schematische Seitenansicht einer Vorrichtung im Stand der Technik
ist,
-
die Fig. 2 eine schematische perspektivische Ansicht einer ersten Ausführungsform
der erfindungsgemäßen Vorrichtung ist,
-
die Fig. 3 eine schematische Seitenansicht der Vorrichtung nach der Fig. 2 ist, und
zwar im Betriebszustand gezeigt,
-
die Fig. 4 die Vorrichtung nach den Fig. 2, 3 in einer Seitenansicht ähnlich der
der Fig. 3 zeigt, allerdings im Ruhezustand, und
-
die Fig. 5 eine Variante der Fig. 2 zeigt.
-
In den Fig. 2-5 sind Teile, die mit den in der Fig. 1 gezeigten übereinstimmen,
mit den gleichen Bezugszeichen bezeichnet.
-
Der Hauptunterschied der erfindungsgemäßen Vorrichtung zur in der Fig. 1
gezeigten bekannten Vorrichtung liegt darin, dass im Fall der erfindungsgemäßen
Vorrichtung der das bewegliche Einspannelement 6 tragende Körper 12 nicht direkt an der
fixen Stützstruktur 7 gesichert ist, sondern von letzterer mittels des ersten Stützelements 5
getragen wird. In der Tat ist der Körper 12 durch Schrauben 17 an einer Klammer 18
gesichert, die ihrerseits direkt am fixen Stützelement 5 gesichert ist. Es gibt keine andere
direkte Verbindung zwischen dem Körper 12 und der fixen Struktur 7. Daher ist im
Gegensatz zur bekannten Vorrichtung, bei der die Elemente 5, 6 unabhängig von der fixen
Struktur 7 getragen werden, die relative Position dieser Elemente eindeutig bestimmt und ein
für alle Mal definiert und muss daher nicht eingerichtet werden. Es kann höchstens noch ein
Einrichtvorgang der gesamten Einheit, gebildet von den zwei Elementen S. 6, notwendig
sein, und zwar infolge von Verschleiß oder Verformungen, die mit der Zeit entstehen
können. Dieser Vorgang kann einfach durch Einstellen der Position des Stützelements 5 im
Verhältnis zur fixen Struktur 7 erfolgen. Um diesen letzten verbleibenden Einrichtvorgang
zu vereinfachen, ist das fixe Stützelement 5, das eine Oberkante 5a mit einer Form zum
Definieren eines Bezugs für die einzuspannende Struktur aufweist, von einer senkrechten
Platte gebildet, die an einer senkrechten Wand 7a der fixen Stützstruktur 7 gesichert ist, und
zwar durch ein Paar Schrauben 19, die in in der Wand 7a gebildete Löcher mit einem
entsprechenden Durchmesser eingreifen und in in der Platte 5 gebildete Löcher mit
vergrößertem Durchmesser eingreifen. Durch ein Lockern der Schrauben 19 ist es daher
möglich, die Position der Platte 5 im Verhältnis zur Struktur 7 gleichzeitig entlang zweier
zueinander orthogonaler Richtungen einzurichten, d. h. entlang der waagrechten Richtung
und der senkrechten Richtung in der Ebene nach den Fig. 3, 4.
-
Wie bereits oben angegeben ist gemäß einem weiteren Merkmal der vorliegenden
Erfindung zum Liefern eines unmittelbaren Hinweises auf die richtige Position für das
Montieren der Platte 5 an der fixen Struktur 7 ein Winkelstützglied 20 montiert, gegen das
sich die orthogonalen Kanten 5b, 5c der Platte 5 stützen, und zwar unter Zwischenschaltung
der Platten 21, 22. Wenn die Vorrichtung zum ersten Mal verwendet wird, ist das
Winkelglied 20 noch nicht an der fixen Struktur 7 montiert. Die Platte 5 wird in der richtigen
Position eingestellt und dann mittels Schrauben 19 an der Struktur 7 fixiert. Zu diesem
Zeitpunkt wird das Winkelglied 20 mit den zwei Kanten 5b, 5c der Platte 5 in Kontakt
gebracht, und zwar unter Zwischenschaltung der Platten 21, 22. Die Schrauben 23 fixieren
das Winkelglied 20 an der Platte 5 und halten die Platten 21, 22. Die Sitze der Schrauben 23
auf dem Winkelglied 20 sind vorgesehen, um eine orthogonale Bewegung der Platte im Fall
einer Änderung der Platten 21, 22 zu ermöglichen. Ist das Winkelglied 20 einmal an der
Platte 5 montiert, wird es dort mit den Platten 21, 22 verschweißt oder anderweitig an der
Struktur 7 gesichert. Auf diese Weise kann die Platte 5, falls sie abmontiert werden muss,
unverzüglich wieder montiert und in der richtigen Position positioniert werden, und zwar
dank dem durch das Winkelglied 20 gelieferten Bezug.
-
Bei der Verwendung der Vorrichtung wird ähnlich wie bei bekannten Vorrichtungen
die zu verschweißende Struktur zwischen dem fixen Element 5 und dem beweglichen
Element 6, das über dem fixen Element 5 geschlossen wird, eingespannt. Die geschlossenen
und offenen Positionen des Elements 6 sind jeweils in den Fig. 3, 4 und auch in der Fig.
2, jeweils mit nicht strichlierten und strichlierten Linien, gezeigt. Wie bereits angegeben
weist die erfindungsgemäße Vorrichtung den Vorteil auf, dass sie zu keinem Zeitpunkt einen
Einrichtvorgang der relativen Position der zwei Elemente 5, 6 erfordert, da der das Element
6 tragende Körper 12 direkt am Element 5 montiert ist. Es kann höchstens ein
Einrichtvorgang der gesamten Einheit der zwei Elemente 5, 6 notwendig sein, der erfolgen
kann durch ein Lockern der Schrauben 19, ein Entfernen der Platten 21, 22 und ein
anschließendes Wiederanziehen der Schrauben 19, nachdem die neue erforderliche Position
der Platte 5 erreicht worden ist und die zwei neuen Platten 21, 22 mit einer passenden Größe
eingesetzt worden sind, um wieder einen unmittelbaren Hinweis auf die richtige
Montageposition der Platte 5 zu geben.
-
Die Fig. 5 zeigt eine Variante, bei der das Winkelglied 20 durch zwei an die
Struktur 7 angeschweißte getrennte Balken 20a, 20b ersetzt wurde, während die zwei
orthogonalen Schrauben 23 durch eine einzelne Schraube 230, angeordnet im 45º-Winkel an
der Ecke zwischen den Kanten 5b, 5c des Elements 5, ersetzt wurden.
-
Wie aus der vorstehenden Beschreibung deutlich ersichtlich ist, werden durch die
erfindungsgemäße Vorrichtung die zeitraubenden und aufwendigen Einrichtvorgänge
vermieden, die sonst bei den bekannten Vorrichtungen notwendig sind.
-
Selbstverständlich können bei gleichbleibendem Prinzip der Erfindung die
Konstruktionsdetails und die Ausführungsformen weit von dem abweichen, was einzig und
allein als Beispiel beschrieben und veranschaulicht worden ist, ohne vom Umfang der
vorliegenden Erfindung - so wie durch die Patentansprüche definiert - abzuweichen.