DE10027730A1

DE10027730A1 - Montagegehänge für PKW-Karosserien

Info

Publication number: DE10027730A1
Application number: DE2000127730
Authority: DE
Inventors: Wolfgang Klein; Ingo Friedrichs; Theo Jahns; Hans-Henning Hansen; Christoph Stelzer
Original assignee: Volkswagen AG
Current assignee: Volkswagen AG
Priority date: 2000-06-03
Filing date: 2000-06-03
Publication date: 2001-12-06

Abstract

Ein Montagegehänge für PKW-Karosserien weist einen Tragrahmen (10) auf, an dem beidseitig spiegelsymmetrische, die PKW-Karosserie seitlich umgreifende Gehängearme (11, 12) schwenkbar angeordnet sind, die an ihren (unteren) freien Enden Aufnahmeelemente (80-85) für die Karosserie tragen. Das Montagegehänge setzt sich zumindest überwiegend aus Aluminiumguß-Bauteilen zusammen, die - austauschbar nach Art eines Baukastensystems - miteinander verschraubt sind. DOLLAR A Hierdurch wird das Eigengewicht des Montagegehänges gegenüber einer vergleichbaren Stahlkonstruktion um ca. 50% verringert, was eine Verbesserung der Handhabung und Senkung der Transportkosten bedeutet. Die hohe Maßgenauigkeit der einzelnen Aluminiumguß-Bauteile erlaubt einen nahezu beliebigen Austausch derselben und damit eine Anpassung des Montagegehänges an unterschiedliche PKW-Karosseriemodelle.

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein Montagegehänge nach dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.

Montagegenänge der vorbezeichneten Art sind wesentliche Bestandteile von für die Serienfertigung von Automobilen unverzichtbaren Transportvorrichtungen.

Die Längsbewegung des Montagegehänges mit der darauf gelagerten PKW-Karosserie erfolgt zumeist im Taktbetrieb, um die Montage von Fahrzeugteilen an den einzelnen Stationen zu ermöglichen.

Bei bekannten Montagegehängen der eingangs bezeichneten Gattung bestehen u. a. die Tragrahmen und die Gehängearme aus Stahl, wobei die einzelnen Bauteile überwiegend durch Schweißen verbunden sind. Hieraus ergibt sich ein hohes Gewicht des gesamten Montagegenänges. Darüber hinaus müssen Maßungenauigkeiten und Risse an den Schweißnähten in Kauf genommen werden. Ein weiterer Nachteil der bekannten Montagegenänge ist darin zu sehen, dass eine Umrüstung in Anpassung an Modelländerungen der zu montierenden Fahrzeuge nicht möglich ist. Anstehende -PKW- Modellwechsel bedeuten daher in aller Regel auch ein Auswechseln des gesamten Montagegenänges.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, das Eigengewicht des Montagegenänges zu verringern, damit die Handhabung zu verbessern, Transportkosten zu senken, darüber hinaus die Maßgenauigkeit des Montagegenänges zu erhöhen und die Montagegenänge an unterschiedliche PKW-Karosseriemodelle anpassbar zu machen.

Erfindungsgemäß wird die Aufgabe bei einem Montagegenänge der eingangs genannten Art durch die kennzeichnenden Merkmale des Patentanspruchs 1 gelöst.

Durch die Verwendung von Aluminiumguss statt wie bisher Stahl reduziert sich das Eigengewicht des Montagegenänges um ca. 50%. Es entfallen rissanfällige Schweißnähte. Außerdem zeichnet sich Aluminiumguss durch eine hohe Maßgenauigkeit aus, was den erfindungsgemäßen baukastensystemartigen Aufbau des Montagegenänges begünstigt bzw. ermöglicht.

Das erfindungsgemäße Montagegenänge läßt sich aufgrund der dadurch gegebenen Auswechselbarkeit der einzelnen Bauteile, aus denen es sich zusammensetzt, rasch und problemlos an die unterschiedlichsten Karosseriemodelle anpassen.

Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung können den Patentansprüchen 2-14 entnommen werden. So ermöglichen insbesondere die Merkmale der Patentansprüche 7 und 8 in konstruktiv einfacher Weise den weiteren Vorteil einer Verschwenkbarkeit des gesamten Montagegenänges, einschließlich der aufgenommenen Karosserie, um bis zu 60°. Hierdurch lassen sich Montagetätigkeiten am Unterboden der Karosserie unter Vermeidung problematischer Überkopfarbeit durchführen.

Zur Veranschaulichung der Erfindung dienen Ausführungsbeispiele, die in der Zeichnung dargestellt und im folgenden detailliert beschrieben sind. Es zeigt:

Fig. 1 eine Ausführungsform eines Montagegenänges (sogenanntes C-Gehänge), in Explosionsdarstellung,

Fig. 2 eine Ausführungsform eines Tragrahmens, verwendbar für das Montagegenänge nach Fig. 1, in Draufsicht betrachtet,

Fig. 3 ein Zwischenstück aus dem Tragrahmen nach Fig. 2, in gegenüber Fig. 2 vergrößerter separater Darstellung und in Pfeilrichtung "A" (Fig. 2) betrachtet,

Fig. 4 das Zwischenstück nach Fig. 3 in Seitenansicht,

Fig. 5 das Zwischenstück nach Fig. 3 und 4 in Draufsicht,

Fig. 6 einen Querträger aus dem Tragrahmen nach Fig. 2, in Separatdarstellung und in Pfeilrichtung "A" (Fig. 2) betrachtet,

Fig. 7 den Querträger nach Fig. 6 in Seitenansicht,

Fig. 8 den Querträger nach Fig. 6 und 7 in Draufsicht,

Fig. 9 eine perspektivische Seitenansicht des Montage gehänges nach Fig. 1, jedoch in Zusammenbaudar stellung,

Fig. 10 die Einzelheit "B" aus Fig. 9, in gegenüber Fig. 9 vergrößerter perspektivischer Darstellung, schräg von hinten/oben betrachtet, und

Fig. 11 die Einzelheit "C" aus Fig. 9, in gegenüber Fig. 9 vergrößerter perspektivischer Darstellung in Seitenansicht entsprechend Fig. 9.

Es bezeichnet 10 insgesamt einen Tragrahmen und 11, 12 Gehängearme, die um eine Achse 13 bzw. 14 schwenkbar am Tragrahmen 10 befestigt sind. Wie insbesondere aus Fig. 2 erkennbar ist, setzt sich der Tragrahmen 10 aus mehreren Einzelteilen zusammen, die nach Art eines Baukastensystems miteinander verschraubt sind. Wesentliche Bestandteile des Tragrahmens 10 sind zwei parallel im Abstand von einander angeordnete Längs-Profilträger 15, 16, die durch - bei 19-26 und 63, 64 - eingeschraubte Zwischenstücke 17, 18 zueinander fixiert sind. Fig. 1 und - insbesondere - Fig. 2 machen weiterhin deutlich, dass die beiden Längsträger 15, 16 jeweils an ihrem einen Ende - bei 27 bzw. 28 - rechtwinklig nach außen abgebogen und an ihren anderen Enden - bei 29-32 und 65-68 - mit einem Querträger 33 verschraubt sind. Zur Versteifung der abgewinkelten Längsträgerteile 27, 28 dienen bei der Ausführungsform nach Fig. 2 Querstreben 34, 35.

Wie weiterhin aus Fig. 1 und 2 und - teilweise - auch aus Fig. 3 und 5 hervorgeht, weist zumindest eines - 18 - der eingeschraubten Zwischenstücke 17, 18 und der Querträger 33 mittige zueinander fluchtende Bohrungen 36, 37 auf, die zugleich die Längsmittelachse 38 des gesamten Tragrahmens 10 bilden.

Die Bohrungen 36, 37 dienen als Lagerbohrungen für eine durchgehende Achse 39, die von einem längsmittig oberhalb des Tragrahmens 10 angeordneten Tragrohr 40 (siehe Fig. 3 und 6) gehalten ist. Die vorgenannten Mittel ermöglichen - zusammen mit teilzylinderförmig gerundeten Aussparungen 41-44 und 45, 46 an den Oberseiten der Zwischenstücke 17, 18 bzw. des Querträgers 33 - eine Verschwenkbarkeit des Tragrahmens 10 und damit des gesamten Montagegenänges um einen Winkel von 60° oder im wesentlichen 60° um eine horizontale Längsachse 38 (parallel zur Längsachse der aufgenommenen Karosserie).

Wie des Weiteren aus der Zeichnung, insbesondere Fig. 1, ersichtlich ist, sind an den beiden Enden des Querträgers 33 und an den Enden der rechtwinkligen Abbiegungen 27, 28 der Längsträger 15, 16 Schraubflansche 47, 48 bzw. 49, 50 angeformt, an denen - mittels entsprechender Gegenflansche 51, 52 bzw. 53, 54 - Lager 55, 56 bzw. 57, 58 zur Aufhängung der schwenkbaren Gehängearme 11, 12 angreifen. Die Lager 55-58 weisen Hülsen 59-62 auf, die zur Aufnahme von Wellenzapfen 69-71 jeweils einer Trag- und Schwenkwelle 72 bzw. 73 dienen. Jede Trag- und Schwenkwelle 72 bzw. 73 ist mit einem zugeordneten Gehängearm 12 bzw. 11 drehfest verbunden. Die Trag- und Schwenkwellen 72, 73 weisen Vierkantquerschnitte auf und wirken mit entsprechend rechteckförmigen Aussparungen 74 an den oberen Enden der Gehängearme 11, 12 formschlüssig zusammen. Hieraus ergibt sich eine drehfeste Verbindung der Gehängearme 11, 12 mit der jeweils zugeordneten Trag- und Schwenkwelle 73 bzw. 72.

Zur Versteifung der formschlüssigen Verbindung Trag- und Schwenkwelle 72, 73/Gehäusearm 11, 12 dienen Knotenbleche 75, 76, die einerseits mit dem jeweiligen Gehängearm 11, 12, andererseits mit der zugeordneten Trag- und Schwenkwelle 73 bzw. 72 verschraubt sind (bei 77-79).

Weiterhin geht aus Fig. 1, 9 und 10 hervor, dass an den unteren Enden der Gehängearme 11, 12 jeweils ein Tragbalken 80 bzw. 81 angeordnet ist. Die horizontal ausgerichteten Tragbalken 80, 81 sind mit den zugeordneten Enden der Gehängearme 11 bzw. 12 verschraubt und tragen an ihren beiden Enden jeweils Aufnahmeelemente 82, 83 bzw. 84, 85, auf die die PKW-Karosserie (nicht gezeigt) aufgesetzt wird.

Da die unteren Enden der Gehängearme 11, 12 - bei 86, 87 - nahezu im rechten Winkel nach innen abgebogen sind, sind sie dort einer besonders hohen (Biege-) Belastung ausgesetzt. Es empfiehlt sich deshalb, die Gehängearme 11, 12 im Bereich der Abbiegungen 86, 87 örtlich zu verstärken, was durch eingegossene Verstärkungslamellen geschehen kann. In Fig. 11 sind einige Verstärkungslamellen gestrichelt angedeutet und mit 88-91 beziffert.

Selbstverständlich ist es möglich und gegebenenfalls auch sinnvoll, derartige Verstärkungslamellen auch noch an weiteren hochbelasteten Stellen des Montagegenänges vorzusehen.

Zur Einleitung von Schwenkbewegungen der Gehängearme 11, 12 gegenüber dem Tragrahmen 10 um die Achsen der Trag- und Schwenkwellen 72 bzw. 73 sind an den oberen Enden der Gehängearme 11, 12 Hebel 92, 93 befestigt, an denen - bei 94 bzw. 95 - Betätigungsstangen 96 bzw. 97 gelenkig angreifen. Zur Betätigung des Gestänges 96, 97 in Pfeilrichtung 98 dient ein elektromotorischer Antrieb 99, der an dem Längsträger 16 des Tragrahmens 10 im Bereich der Abwinkelung 28 befestigt ist.

Es wurde bereits erwähnt, dass das gesamte Montagegenänge um die Längsmittelachse 38 des Tragrahmens 10 um einen Winkel von etwa 60° schwenkbar ist. Zur Einleitung dieses Schwenkvorganges dienen Stützrollen 100-103, die an der Unterseite der Tragbalken 80, 81 angeordnet sind.

Der aus der Zeichnung, insbesondere Fig. 1 und 2, ersichtliche und im vorstehenden beschriebene baukastensystemartige Aufbau des Montagegenänges aus einer Vielzahl von Einzelteilen, die bei Bedarf, z. B. zur Umrüstung des Montagegenänges auf ein anderes PKW-Karosseriemodell, gegen gleichartige Teile unterschiedlicher Abmessungen ausgetauscht werden können, wird durch Fertigung der einzelnen Bauelemente als Aluminiumgußteile ermöglicht. Diese Aluminiumgußteile zeichnen sich durch die erforderliche hohe Präzision und Maßgenauigkeit aus. Einen besonderen Vorteil stellt auch das sich ebenfalls aus der Verwendung von Aluminiumguss ergebende reduzierte Gesamtgewicht des Montagegenänges dar, das um etwa 50% geringer ist als das Gewicht einer vergleichbaren Stahlkonstruktion.

Claims

1. Montagegenänge für PKW-Karosserien, mit einem Tragrahmen (10), an dem beidseitig spiegelsymmetrische, die PKW-Karosserie seitlich umgreifende Gehängearme (11, 12) schwenkbar angeordnet sind, die an ihren (unteren) freien Enden Aufnahmeelemente (80-85) für die Karosserie tragen, dadurch gekennzeichnet, dass das Montagegenänge sich zumindest überwiegend aus Aluminiumguß-Bauteilen zusammensetzt, die - austauschbar nach Art eines Baukastensystems - miteinander verschraubt sind.

2. Montagegenänge nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass einzelne Bauteile (11, 12), vornehmlich an starker Belastung ausgesetzten Stellen (86, 87), durch eingearbeitete Verstärkungslamellen (88-91) verstärkt sind.

3. Montagegenänge nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass in den unteren Enden (86, 87) der Gehängearme (11, 12) Verstärkungslamellen (88-91) angeordnet sind.

4. Montagegenänge nach Anspruch 1, 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass an den (unteren) freien Enden der Gehängearme (11, 12) horizontal oder im wesentlichen horizontal gerichtete Tragbalken (80, 81) mit an den Enden angeordneten Aufnahmeelementen (82, 83) bzw. (84, 85) für die Karosserie angeschraubt sind.

5. Montagegenänge nach einem oder mehreren der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Tragrahmen (10) zwei parallel im Abstand von einander angeordnete Längs-Profilträger (15, 16) aufweist, die durch (bei 19-26 und 63, 64) eingeschraubte Zwischenstücke (17, 18) zueinander fixiert sind.

6. Montagegenänge nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die beiden Längsträger (15, 16) jeweils an ihrem einen Ende (bei 27 bzw. 28) rechtwinklig nach außen abgebogen und an ihren anderen Enden (bei 29-32 und 65-68) mit einem Querträger (33) verschraubt sind.

7. Montagegenänge nach einem oder mehreren der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass am Tragrahmen (10) Mittel (36, 37, 39, 41-46) zur Verschwenkbarkeit desselben und damit des gesamten Montagegenänges um einen Winkel von 60° oder im wesentlichen 60° um eine horizontale Längsachse (38) (parallel zur Längsachse der aufgenommenen Karosserie) vorgesehen sind.

8. Montagegenänge nach Anspruch 5, 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest eines (18) der eingeschraubten Zwischenstücke (17, 18) und der Querträger (33) mittige zueinander fluchtende Bohrungen (36, 37) aufweisen, die zugleich die Längsmittelachse (38) des gesamten Tragrahmens (10) bilden, und dass die Bohrungen (36, 37) als Lagerbohrungen für eine durchgehende Achse (39) dienen, die von einem längsmittig oberhalb des Tragrahmens (10) angeordneten Tragrohr (40) gehalten ist.

9. Montagegenänge nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Zwischenstücke (17, 18) und der Querträger (33), jeweils symmetrisch beidseitig der zueinander fluchtenden Lagerbohrungen (36, 37), teilzylinderförmig abgerundete Aussparungen (41-46) aufweisen, die als Anschlagflächen für die 60°-Verschwenkung des Tragrahmens (10) dienen.

10. Montagegenänge nach einem oder mehreren der Ansprüche 6-9, dadurch gekennzeichnet, dass an den beiden Enden des Querträgers (33) und an den Enden der rechtwinkligen Abbiegungen (27, 28) der Längsträger (15, 16) Schraubflansche (47, 48 bzw. 49, 50) angeformt sind, an denen - mittels entsprechender Gegenflansche (51, 52 bzw. 53, 54) - Lager (55, 56 bzw. 57, 58) zur Aufhängung der schwenkbaren Gehängearme (11, 12) angreifen.

11. Montagegenänge nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Lager (55-58) Hülsen (59-62) aufweisen, die zur Aufnahme von Wellenzapfen (69-71) jeweils einer Trag- und Schwenkwelle (72 bzw. 73) dienen, und dass jede Trag- und Schwenkwelle (72 bzw. 73) mit einem zugeordneten Gehängearm (12 bzw. 11) drehfest verbunden ist.

12. Montagegenänge nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass die Trag- und Schwenkwellen (72, 73), mit Ausnahme ihrer in die Lagerhülsen (59-62) eingreifenden Wellenzapfen (69-71), Vierkantquerschnitt aufweisen und mit entsprechend rechteckförmigen Aussparungen (74) an den oberen Enden der Gehängearme (11, 12) formschlüssig zusammenwirken.

13. Montagegenänge nach Anspruch 10, 11 oder 12, dadurch gekennzeichnet, dass zur Versteifung der formschlüssigen Verbindung Trag- und Schwenkwelle (72, 73)/Gehängearm (11, 12) Knotenbleche (75, 76) dienen, die einerseits mit dem jeweiligen Gehängearm (11 bzw. 12), andererseits mit der zugeordneten Trag- und Schwenkwelle (73 bzw. 72) verschraubt sind (77-79).

14. Montagegenänge nach einem oder mehreren der vorstehenden Ansprüche, insbesondere nach Anspruch 4 und 7, dadurch gekennzeichnet, dass an der Unterseite der Tragbalken (80, 81) Stützrollen (100-103) angeordnet sind, die zur Einleitung der Schwenkbewegung um 60° des Tragrahmens (10) und damit des gesamten Montagegenänges dienen.