DE10003981C2

DE10003981C2 - Anordnung zum positionsgerechten Verbinden von Bauteilen

Info

Publication number: DE10003981C2
Application number: DE2000103981
Authority: DE
Inventors: Ferdinand Wecker
Original assignee: Benteler Deustchland GmbH
Current assignee: Benteler Deustchland GmbH
Priority date: 2000-01-29
Filing date: 2000-01-29
Publication date: 2002-06-13
Anticipated expiration: 2020-01-30
Also published as: DE10003981A1

Description

Die Erfindung betrifft eine Anordnung zum positionsgerechten Verbinden von Bauteilen mittels Montageöffnungen in den Bauteilen durchsetzender Verbindungsschrauben.

Beim Zusammenbau vorgefertigter Bauteile kann es aufgrund von Bauteil toleranzen und fertigungstechnisch unvermeidbarer Abweichungen zu Ver bausituationen kommen, bei denen die geforderte Funktion, die Funktions genauigkeit oder Eigenschaften des Erzeugnisses nicht erreicht oder nachteilig beeinflusst werden.

So ist beispielsweise beim Automobilbau der Instrumententafelbereich ein sensibler Bereich, bei dem diverse Einzelbauteile konstruktions- und ablauf bezogen koordiniert verbaut werden. Ist die räumliche Anordnung der zu verbindenden Bauteile hinsichtlich Orientierung und Position hier nicht aus reichend genau, können hieraus empfindliche Fertigungsstörungen resultie ren. Bekannt ist die Verwendung von Distanzelementen, die es erlauben, mit Toleranz behaftete Bauteile spannungsfrei zu fügen. Diese ermöglichen je nach Ausführungsform auch einen Abstandsausgleich zwischen den Bauteilen. Die bekannten Einbauhilfen ermöglichen es jedoch nicht, die Bauteile räumlich positionsgerecht in die Montagelage zu rücken.

Aus der DE 196 03 958 A1 geht eine Vorrichtung zur Befestigung eines Aufpralldämpfers, eines Längsträgers oder dergleichen an den Pralldämpfer eines Kraftfahrzeugs hervor. Die Befestigungsvorrichtung ist an ihrer dem Pralldämpfer zugewandten Seite U-förmig ausgebildet und umfasst mit ihren beiden Schenkelplatten die obere und untere Seitenwand des Pralldämpfers. Die beiden Schenkelplatten des U-förmig ausgebildeten Teils der Befestigungvorrichtung enthalten jeweils ein in Richtung der Längsachse des Aufpralldämpfers bzw. des Längsträgers sich erstreckendes Langloch. Durch eine durch die beiden Langlöcher und entsprechenden Löcher in dem Pralldämpfer hindurchgeführte Schraube wird die Befestigungsvorrichtung an dem Pralldämpfer festgelegt. Die Langlöcher gewährleisten ein gewisses Spiel bei der Montage.

Durch die DE 41 36 230 A1 zählt ein Stoßfängersystem für Kraftfahrzeuge zum Stand der Technik bestehend aus einem Stoßfänger und mindestens einem Stoßfängerhalter. Nach der Montage des Stoßfängers mit dem Stoßfängerhalter kann eine Justierung des Stoßfängers über eine axial und/oder vertikale und/oder horizontal einstellbare Befestigungseinrichtung erfolgen. Mithin ist eine dreidimensionale Justierung zwischen Stoßfänger und Stoßfängerhalter möglich.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine Anordnung zum posi tionsgerechten Verbinden von Bauteilen zu schaffen, welche die Füge- und Handhabungskinematik der Bauteile bei der Montage verbessert.

Die Lösung dieser Aufgabe besteht nach der Erfindung in einer Anordnung, bei der die Montagelage der Bauteile relativ zueinander durch an einem Passstück angreifende und mit den Bauteilen verbundene Exzenter dreidi mensional justierbar ist. Unter dreidimensional wird sowohl eine geradlinige Ausrichtung in X-, Y- und Z-Achse eines rechtwinkligen Koordinatensystems als auch eine begrenzt drehende Bewegung um eine der Achsen verstan den.

Auf diese Weise ist es möglich, die Bauteile beim Zusammenbau positions gerecht mit begrenztem Kraftaufwand in die Montagelage zu rücken und an schließend spannungsfrei mittels Verbindungsschrauben zu fügen. Das Passstück schafft hierbei eine funktionsbedingte Beweglichkeit der Bauteile zueinander. Hierdurch wird die Montage wesentlich erleichtert.

Das Passstück ist winkelförmig ausgebildet, wobei die Exzenter in Langlöchern des Passstücks abgestützt sind. Jeder Schenkel des Passstücks ist dann mit einem der Bauteile verbunden.

Die Exzenter sind durch eine Sicherung in der Einbausituation lagefixierbar. Als Sicherung kommt ein Stift zur Anwendung, welcher zentrisch in den Exzenter eingeschlagen wird und hierbei durch Spreizen des Exzenterkopfs eine sichere Lagefixierung erzielt.

Die Erfindung ist nachfolgend anhand von in den Zeichnungen dargestellten Ausführungsbeispielen näher beschrieben. Es zeigen:

Fig. 1 in perspektivischer Darstellungsweise technisch vereinfacht eine erste Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Anord nung;

Fig. 2 eine weitere Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Anordnung in der Seitenansicht;

Fig. 3 eine Ansicht auf die Darstellung der Fig. 2 gemäß dem Pfeil A und

Fig. 4 den Schnitt entlang der Linie B-B durch eine Verschraubung und einen Exzenter.

Anhand der schematischen Darstellung der Fig. 1 ist der grundsätzliche Aufbau und die Wirkungsweise einer erfindungsgemäßen Anordnung be schrieben. Mit 1 bzw. 2 sind in der Fig. 1 zwei zu verbindende Bauteile ge kennzeichnet. Die beiden Bauteile 1, 2 werden unter Eingliederung eines Passstücks 3 mittels hier nur andeutungsweise dargestellter Verbindungs schrauben 4, welche Montageöffnungen 5 in den Bauteilen 1, 2 durchsetzen, miteinander verschraubt. Die Montagelage der Bauteile 1, 2 relativ zueinan der ist durch an dem Passstück 3 angreifende und mit den Bauteilen 1, 2 verbundene Exzenter 6-8 dreidimensional justierbar. Mit Hilfe der Exzenter 6-8 ist es möglich, die Bauteile 1, 2 zueinander mit begrenztem Kraftaufwand zu verschieben und mit Hilfe der Verbindungsschrauben 4 zu arretieren. Hierbei können die Bauteile 1, 2 in den durch das Koordinatensystem X, Y, Z dargestellten Richtungen räumlich begrenzt zueinander ausgerichtet werden.

Man erkennt, dass das Passstück 3 als Winkel 9 ausgebildet ist. Die Exzenter 6-8 sind in Langlöchern 10-13 angeordnet.

Mit 14 ist die Längsachse des Bauteils 2 gekennzeichnet. Bauteil 2 ist end seitig mit einem Flansch 15 versehen und greift am Schenkel 16 des Win kels 9 an. Die Ausrichtung des Bauteils 2 in Z-Richtung erfolgt mit Hilfe des Exzenters 7. Die Ausrichtung in X-Richtung erfolgt über die Exzenter 6. Eine entgegengesetzte Betätigung beider Exzenter 6 relativ zueinander bewirkt eine Drehung (Pfeil D) des Bauteils 2 um seine Längsachse 14 bzw. die Y- Achse.

Die Verbindung zum Bauteil 1 wird über den Schenkel 17 des Winkels 9 hergestellt. Hierbei gewährleisten die Exzenter 8 die Ausrichtung in Y-Rich tung und der Exzenter 7 die Ausrichtung in Z-Richtung.

Die Fig. 2 zeigt ein Trägerprofilbauteil 18, auf das ein Bauteil 19 mit sei nem endseitigen Flansch 20 angeschlossen werden soll. Durch das eben falls als Winkel 21 ausgebildete Passstück 22 und den Exzenter 23, der sich im Langloch 24 abstützt, ist es möglich, das Bauteil 19 mit dem Passstück 22 in Y-Richtung zu verschieben und mittels der Schrauben 25 und Montage öffnungen 26 am Bauteil 18 festzulegen.

Fig. 3 zeigt die Anordnung in der Ansicht gemäß dem Pfeil A. Hier sind drei Exzenter 27-29 vorgesehen, von denen sich die Exzenter 27, 28 in vertikal ausgerichteten Langlöchern 30 und der Exzenter 29 in einem horizontal ausgerichteten Langloch 31 abstützen. Jeweils mit 32 sind insgesamt drei Verbindungsschrauben gekennzeichnet. Durch Drehung des Exzenters 29 erfolgt eine Ausrichtung senkrecht in Z-Richtung, wohingegen durch die Drehung der Exzenter 27, 28 die Lage des Bauteils 2 in Richtung X relativ zum Bauteil 1 verändert werden kann.

Exemplarisch für die Exzenter 23, 27-29 ist anhand der Fig. 4 am Beispiel des Exzenters 27 deren Lagefixierung verdeutlicht. Die Exzenter 23, 27-29 sind durch eine Sicherung 33 in Form eines Schlagstifts 34 arretiert. Durch Eintreiben des Schlagstifts 34 in eine zentrische Bohrung 35 des Exzenters 27 wird der Exzenterkopf 36 in einer Montageöffnung 37 des Flansches 20 gespreizt, so dass eine kraft- und formschlüssige Verbindung mit dem Bau teil 2 besteht. In analoger Weise ist auch der Exzenter 23 (siehe Fig. 2) am Bauteil 1 befestigt.

Man erkennt ferner anhand der Fig. 4, dass der Flansch 20 schalenförmig mit einem umlaufenden Rand 38 ausgebildet ist. Die Verbindungsschraube 32 ist durch eine Bohrung 39 und eine Montageöffnung 40 im Flansch 20 geführt und bildet mit der Schweißmutter 41 eine feste Verbindung. Die Boh rung 39 ist ausreichend groß bemessen oder ebenfalls als Langloch ausge führt, so dass die Relativverschiebung bei der Betätigung des Exzenters 27 mit montagegerechtem Spiel erfolgen kann.

Bezugszeichenaufstellung

1

Bauteil

2

Bauteil

3

Passstück

4

Verbindungsschrauben

5

Montageöffnung

6

Exzenter

7

Exzenter

8

Exzenter

9

Winkel

10

Langloch

11

Langloch

12

Langloch

13

Langloch

14

Längshülse v.

2

15

Flansch

16

Schenkel

17

Schenkel

18

Bauteil

19

Bauteil

20

Flansch

21

Winkel

22

Passstück

23

Exzenter

24

Langloch

25

Verbindungsschraube

26

Montageöffnung

27

Exzenter

28

Exzenter

29

Exzenter

30

Langloch

31

Langloch

32

Verbindungsschraube

33

Sicherung

34

Schlagstift

35

Bohrung

36

Exzenterkopf

37

Montageöffnung

38

Rand

39

Bohrung

40

Montageöffnung

40

Schweißmutter
D Drehung

Claims

1. Anordnung zum positionsgerechten Verbinden von Bauteilen (1, 2; 18, 19) mittels Montageöffnungen (5; 26, 40) in den Bauteilen (1, 2; 17, 18) durchsetzenden Verbindungsschrauben, wobei die Montagelage der Bau teile (1, 2; 18, 19) relativ zueinander durch Exzenter (6-8; 23, 27-29) drei dimensional justierbar ist, dadurch gekennzeichnet, dass die Exzenter (6-8; 23, 27-29) in Langlöchern (11-13; 24, 30, 31) eines winkel förmig ausgebildeten Passstücks (3; 22) abgestützt und durch eine Siche rung (33) in Form eines Schlagstiftes (34) lagefixierbar sind.