DE29700886U1

DE29700886U1 - Vorrichtung zum Zentrieren oder Positionieren von Blechen, vornehmlich zur Verwendung im Karosseriebau der Kfz-Industrie

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Publication number: DE29700886U1
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Authority: DE
Original assignee: Tuenkers Maschinenbau GmbH
Current assignee: Tuenkers Maschinenbau GmbH
Priority date: 1997-01-20
Filing date: 1997-01-20
Publication date: 1997-03-13
Anticipated expiration: 2007-01-21

Description

Vorrichtung zum Zentrieren oder Positionieren von Blechen, vornehmlich zur Verwendung im Karosseriebau der Kfz-Industrie

Beschreibung Gattung

Die Neuerung betrifft eine Vorrichtung zum Zentrieren und/oder Positionieren von Blechen, vornehmlich zur Verwendung im Karosseriebau der Kfz-Industrie.

Stand der Technik

Im Karosseriebau der Kfz-Indutrie besteht häufig die Forderung, mehrere übereinander angeordnete Bleche zueinander zu positionieren und/oder zu zentrieren. Dies geschieht in der Regel mittels Zentrierstiften, die zum Beispiel an ihrer Außenmantelfläche konisch ausgebildet sind und die in Durchgangsöffnungen der Bleche eingreifen. Die Positionier- bzw. Zentrierstifte müssen

danach aus den Durchgangsöffnungen wieder entfernt werden. Da die Bleche sich oftmals, und sei es nur um einige wenige zehntel Millimeter verschieben, kann es vorkommen, daß die Zentrierstifte nur nach einer gewissen Kraftanwendung aus den Durchgangsöffnungen der Bleche herausbewegt werden können. Hierbei kann es zu Beschädigungen der Bleche kommen.

Aufgabe

Der Neuerung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung der vorausgesetzten Art dahingehend zu verbessern, daß auch größere Stapel von Blechen, insbesondere im Karosseriebau der Kfz-Industrie, problemlos zu positionieren und zu zentrieren sind, daß sich aber dennoch die dafür verwendeten Vorrichtungen leicht und ohne Beschädigungen der Bieche wieder entfernen lassen.

Lösung

Die Aufgabe wird durch die in Schutzanspruch 1 wiedergegebenen Merkmaie gelöst.

Einige Vorteile

Bei der Neuerung ist der jeweilige Zentrierstift der zum Zentrieren bzw. Positionieren eingesetzten Vorrichtung in seinem Außendurchmesser veränderbar. Hierdurch wird die Möglichkeit eröffnet, nach dem Zentrieren und Positionieren der Bleche die betreffenden Zentrierstifte in ihrem Durchmesser zu verkleinern, woraufhin sie sich problemlos und ohne an den Wandungen der Durchgangsöffnungen anzuschlagen oder anzuschaben aus diesen wieder entfernen lassen. Dadurch bleiben die zentrierten und positionierten Karosseriebleche unbeschädigt.

Weitere erfinderische Ausführungsformen

Bei der Ausführungsform gemäß Schutzanspruch 2 treten aus dem eigentlichen Zentrierbereich des Stiftes Zentrierkörper aus der Außenmantelfläche des Zentrierstiftes heraus, die sich in den Zentrierstift auch wieder hineinbewegen können. Auf diese Weise ist eine stufenlose Vergrößerung und Verkleinerung des Durchmessers des betreffenden Zentrierstiftes problemlos durchzuführen.

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Vorteilhafterweise sind die aus dem Zentrierstift heraustretenden Körper sektorenförmig gestaltet. Auf diese Weise läßt sich die Außenmantelfläche des Zentrierstiftes zum Beispiel konisch oder nach anderen geometrischen Abmaßen, zum Beispie! auch polygonförmig, gestalten, wobei die Zentrierkörper die entsprechenden Außenkonturen der Oberfläche des betreffenden Zentrierstiftes einnehmen und sowohl in achsialer als auch in Umfangsrichtung formmäßig wie der Korpus des betreffenden Zentrierstiftes verlaufen. Auf diese Weise ergibt sich eine satte Anlage der beweglichen Zentrierkörper an den Wandungen der Durchgangsöffnungen der zu zentrierenden und zu positionierenden Bleche - Schutzanspruch 3.

Vorteilhafterweise sind mindestens drei solcher beweglichen Zentrierkörper vorgesehen - Schutzanspruch 4.

Vorteilhafterweise sind gemäß Schutzanspruch 5 die beweglichen Zentrierkörper sämtlich gleich groß und formmäßig gleich gestaltet.

Gemäß Schutzanspruch 6 können entweder die Zentrierkörper selbst, oder aber der Zentrierstift, in dem sie angeordnet sind, kraftangetrieben sein, um die Durchmesserveränderung zu bewirken.

Bei der Ausführungsform nach Schutzanspruch 7 geschieht dies mechanisch, während bei der Ausführungsform nach Schutzanspruch 8 der Antrieb hydraulisch oder pneumatisch erfolgt.

Gemäß Schutzanspruch 9 sind die beweglichen Zentrierkörper jeweils keilförmig oder konusförmig verlaufend gestaltet.

Vorteilhafterweise werden die beweglichen Zentrierkörper bei der Ausführungsform nach Schutzanspruch 10 durch eine Stange angetrieben.

Bei der Ausführungsform nach Schutzanspruch 11 werden die Zentrierkörper durch die Stange auf Zug beansprucht, um sie nach außen zu bewegen, während bei der Ausführungsform nach Schutzanspruch 12 die Stange gegen die Zentrierkörper drückt, um sie nach außen zu bewegen.

In Schutzanspruch 13 ist eine weitere vorteilhafte, erfinderische Ausführungsform der Neuerung beschrieben. Bei dieser erfoigt die Durchmesserveränderung durch Beaufschlagung von Innenräumen des entsprechenden Zentrierstiftes nach Art eines Dehnspanndomes. Dabei wird die Wandung in dem er-

forderlichen Maße gleichmäßig und konzentrisch ausgeweitet. Durch Wegnahme des Druckes wird der Durchmesser entsprechend verringert.

Die Ausführungsform nach Schutzanspruch 14 verwendet als Zentrierstift einen Schlauch, insbesondere einen Hochdruckschlauchabschnitt, der durch Druckbeaufschlagung zum Zwecke der Positionierung oder Zentrierung in seinem Außendurchmesser vergrößerbar ist. Durch Wegnahme des Druckes wird der Durchmesser des Schlauches verringert.

Schutzansprüche 15 und 16 zeigen sehr vorteilhafte Konstruktionen der Neuerung, bei welcher eine Zustellbewegung des Zentrierzylinders gegeben ist.

In der Zeichnung ist die Neuerung - teils schematisch - beispielsweise veranschaulicht. Es zeigen:

Fig. 1 eine Vorrichtung im Längsschnitt, wobei oberhalb der Längsmittellinie eine &ldquor;ziehend" und unterhalb der Längsmittellinie eine &ldquor;druckend" arbeitende Vorrichtung dargestellt ist, und

Fig. 2 eine weitere Ausführungsform im Längsschnitt.

Bei der dargestellten Ausführungsform ist mit dem Bezugszeichen 1 ein Zylinder bezeichnet, dessen Zylinderraum durch eine Querwand 2 in zwei Zylinderräume 3 und 4 unterteilt ist. In dem Zylinderraum 4 ist ein Kolben 5 längsverschieblich und dichtend geführt, der mit einer Kolbenstange 6 einstückig verbunden ist, die die Querwand 2 abgedichtet durchgreift. Der Zylinderraum 4 ist auf beiden Seiten des Kolbens 5 abwechselnd über je einen Kanal 7 oder 8 durch Druckmitteldruck, insbesondere durch Druckluft oder ein geeignetes Hydraulikmedium, zu beaufschlagen. Auf diese Weise kann der Kolben 5 und damit die Kolbenstange 6 in achsialer Richtung, also in Richtung X bzw. Y bewegt werden.

Die Kolbenstange 6 durchgreift einen Zustellkolben 9, der ebenfalls abgedichtet in dem Zylinderraum 3 längsverschieblich und dichtend angeordnet ist und der mit einem rohrförmigen Fortsatz 10 aus dem Zylinder 1 abgedichtet herausgreift. In die Mündungsöffnung des rohrfömigen Fortsatzes 10 ist ein Zentrierzylinder 11 durch Gewinde 12 eingeschraubt und über einen Bund 13 in achsialer Richtung gegenüber dem rohrförmigen Fortsatz 10 fixiert.

Der Zentrierzylinder 11 ist ebenfalls rohrförmig ausgebildet und an seinem Umfang und an seiner Stirnseite praktisch geschlossen ausgebildet. Der Bund 13 kann materialmäßig oder funktionell einstückig mit dem Zentrierzylinder 11 verbunden sein.

Der Zentrierzylinder 11 besitzt bei der dargestellten Ausführungsform im Abstand von seinem freien Ende drei gleich große über seinen Umfang nach gleichen Winkelmaßen verteilt angeordnete, radial ihn nach außen durchsetzende Aussparungen 14, von denen nur eine bezeichnet ist. In diesen Aussparungen 14 sind radial, also orthogonal zur Längsachse 15 der Kolbenstange 6 und damit auch orthogonal zu sämtlichen Kolben und zu dem Zentrierzylinder 11 bewegliche Zentrierkörper 16 angeordnet, die von einem Konus 17 orthogonal zur Längsachse 15 gleichzeitig und synchron in beide Richtungen angetrieben werden können.

Der Konus 17 ist einstückig mit der Kolbenstange 6 verbunden. Wobei unter den Begriff &ldquor;einstückig" sowohl die materialmäßige als auch die funktionale Einstückigkeit verstanden wird. Der Konus 17 kann somit durch Schrauben, Gießen, Anschmieden, Kleben, Andrehen, Klemmen oder dergleichen mit der Kolbenstange 6 verbunden sein.

Der Konus 17 ist an seiner Außenmantelfläche 18 bei der unterhalb der Längsachse 15 dargestellten Ausführungsform in Richtung auf das stirnseitige Ende 19 des Stiftzylinders 11 sich verjüngend ausgebildet, oberhalb der Längsachse dagegen diametral entgegengesetzt.

Sämtliche Zentrierkörper 16 sind gleich groß und gleich geformt und an ihrer Außenmantelfläche 20 wie der Zentrierzylinder 11 verlaufend ausgebildet. Falls der Zentrierzylinder 11 zylindrisch ausgebildet sein sollte, verläuft die Außenmantelfläche 20 der Zentrierkörper 16 ebenfalls zylindrisch. Sollte der Zentrierzylinder 11 polygonförmig an seiner Außenmantelfläche, oval oder in sonstiger Weise gestaltet sein, verlaufen die Außenmantelflächen 20 der Zentrierkörper 16 nach gleichen Radien, Formen und Oberflächen. Werden die Zentrierkörper 16 durch den Konus 17 so angetrieben, daß sie mit der Außenmantelfläche 21 des Zentrierzylinders 11 abschließen können, dann sind sie so angeordnet, daß sie sprunglos mit ihren Außenmantelflächen 20 in die Außenmantelfläche 21 übergehen.

An ihrer Innenseite sind sämtliche Zentrierkörper 16 mit der Außenmantelfläche 18 des Konus 17 entsprechend verlaufend ausgebildet, besitzen also bei der dargestellten Ausführungsform eine innenmantelfläche 22, die den gleichen Winkelverlauf und die gleiche Formgebung besitzt wie die Außenmantelfläche 18 des Konus 17, so daß der Konus 17 die Zentrierkörper 16 spiel- und damit ruckfrei, synchron und gleichsinnig antreiben kann. Zu diesem Zweck greifen die Zentrierkörper 16 formschlüssig in entsprechende Oberflächenabschnitte der Außenmantelfläche 18 des Konus 17 ein. Diese Eingriffsbereiche können nach Art von Schwalbenschwanzführungen ausgebildet sein, die sich in achsialer Richtung über die Länge des Konus 17 und der Zentrierkörper 16 erstrecken und damit einen leichten, spielfreien und sehr genauen Antrieb der Zentrierkörper 16 ermöglichen. Auf diese Weise läßt sich eine stufenlose Verstellung der Zentrierkörper 16 in beiden Richtungen orthogonal zur Längsachse 15 erzielen, wobei die Verstellung oberhalb der Längsachse 15 durch den Konus 17 ziehend und unterhalb der Längsachse 15 drückend erfolgt.

Bei 23 und 34 sind weitere Kanäle angeordnet, durch die ebenfalls abwechselnd Druckmitteldruck, insbesondere Druckluft oder Hydrauiikmedium, zuführbar ist, um den Kolben 9 zuzustellen oder zurückzuführen.

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Die Kolbenstange 6 kann durch den Zustellkolben 9 hindurchgleiten und ist bei

16 verdrehsicher angeordnet. Dies kann durch eine Nut-Feder-Verbindung, zum Beispiel einem Stift oder einem Zahn, geschehen, der mit der Kolbenstange 6 verbunden ist und in eine achsiale Nut des Zustellkolbens 9 eingreift, die sich über einen gewissen Längenabschnitt des Zustellkolbens 9 erstreckt. Selbstverständlich ist jede Verbindung druckmitteldicht ausgeführt.

Wird über den Kanal 23 Druckmittel dem Zylinderraum 3 zugeführt, so wird der Zustellkolben 9 beaufschlagt und in Richtung X verschoben. Mit ihm wird der rohrförmige Fortsatz 10 und über den Bund 13 auch die Kolbenstange 6 und der Kolben 5 in Richtung X verschoben. Auf diese Weise ist der Zentrierzylinder 11 zustellbar. Wird dagegen durch den Kanal 34 Druckmittel zugeführt, so wird der Kolben 9 in Richtung Y zurückgeführt.

Zum Positionieren und Zentrieren wird über den Kanal 8 bei der Ausführungsform unterhalb der Längsachse 15 Druckmittel zugeführt, wodurch der Kolben 5 beaufschlagt wird, was über die Kolbenstange 6 eine Verschiebung des Konus

17 in Richtung X zur Folge hat, wodurch die Zentrierkörper 16 bei der unterhalb der Längsachse 15 dargestellten Ausführungsform nach außen

verschoben werden und die Bleche über die Wandungen von Durchgangsöffnung zentrieren und spannen. Der Konus 17 arbeitet also &ldquor;drückend" in bezug auf die Zentrierkörper 16.

Zum Lösen und Zurückbewegen wird über den Kanal 7 der Kolben 5 von der entgegengesetzten Seite mit Druckmittel beaufschlagt, was eine Bewegung des Kolben 5 und der Kolbenstange 6 in Richtung Y zur Folge hat. Dadurch wird der Konus 17 ebenfalls bei der soeben beschriebenen Ausführungsform in Richtung Y bewegt. Durch die Schwalbenschwanzführungen oder dergleichen werden die Zentrierkörper 16 radial nach innen bewegt, wodurch die kraftschlüssige Verbindung mit den Wandungen der Durchgangsöffnung der zu zentrierenden und positionierenden Bleche gelöst wird. Durch die Beaufschlagung des Kolbens 9 über den Kanal 34 wird der Fortsatz 10 in Richtung Y bewegt.

Bei der oberhalb der Längsachse 15 dargestellten Ausführungsform arbeitet der Konus 17 in bezug auf die Zentrierkörper 16 &ldquor;ziehend". Wird nämlich über den Kanal 7 Druckmittel, zum Beispiel Druckluft zugeführt, so wird der Kolben 5 in Richtung Y bewegt, was über die Kolbenstange 6 ebenfalls eine Bewegung

des Konus 17 in Richtung Y zur Folge hat. Dadurch werden die Zentrierkörper 16 ebenfalls orthogonal zur Längsachse 15 nach außen bewegt. In diesem Fall arbeitet der Konus &ldquor;ziehend" in bezug auf die Zentrierkörper 16. Das Lösen geschieht hierbei durch Druckmittelbeaufschlagung von der entgegengesetzten Seite des Kolbens 5.

In Fig. 2 ist eine weitere Ausführungsform der Neuerung dargestellt, bei welcher ein Kolben 24 in einem Zylinder 25 längsverschieblich und dichtend geführt ist. Der Kolben 24 ist abwechselnd beidseitig durch Druckmitteldruck, insbesondere durch Druckluft durch je einen Kanal 26 bzw. 27 zu beaufschlagen.

Mit dem Kolben 24 ist eine Kolbenstange 28 verbunden, die durch eine relativ dicke Wand 29 des Zylinders 25 in einen Zentrierzylinder 30 eintritt, der nach Art einer Muffe mit Gewinde in der Wand 29 abgedichtet angeordnet ist.

Die Kolbenstange 28 ist an ihrem Ende mit einem nach außen sich verjüngenden Konus 31 versehen, der über Schwalbenschwanzführungen (nicht dargestellt) mehrere, vorzugsweise drei über den Umfang gleichmäßig verteilt angeordnete Zentrierkörper 32 synchron antreibt, die durch Öffnungen des Zentnerzylinders 30 radial hindurchtreten und bis in die Mantelfläche 33 hineinbewegt

werden können. Wie man erkennt, besitzt bei dieser Ausführungsform der Zentrierzylinder 30 keine Zustellbewegung wie bei der Ausführungsform nach Fig. 1. Dadurch baut die Ausführungsform nach Fig. 2 erheblich kürzer.

Die in den Schutzansprüchen und in der Beschreibung beschriebenen sowie aus der Zeichnung ersichtlichen Merkmale können sowohl einzeln als auch in beliebigen Kombinationen für die Verwirklichung der Neuerung wesentlich sein.

Bezugszeichenliste

1	Zylinder
2	Querwand
3	Zylinderraum
4
5	Kolben
6	Kolbenstange
7	Kanal
8
9	Zustelikolben
10	Fortsatz, rohrförmiger
11	Zentrierzylinder
12	Gewinde
13	Bund
14	Aussparung
15	Längsachse
16	Zentrierkörper
17	Konus
18	Außenmantelfläche des Konus 17
19	Ende, stirnseitiges
20	Außenmantelfläche der Zentrierkörper 16

21 Außenmantelfläche des Zentrierzylinders 11

22 Innenmantelfläche der Zentrierkörper 16

23 Kanal

24 Kolben

25 Zylinder

26 Kanal

27 &ldquor;

28 Kolbenstange

29 Wand

30 Zentrierzylinder

31 Konus

32 Zentrierkörper

33 Mantelfläche

34 Kanal

X Bewegungsrichtung Y

Claims

5944/181 Ca. 17. Januar 1997 Tünkers Maschinenbau GmbH Am Rosenkothen 8 D-40880 Ratingen Schutzansprüche

1. Vorrichtung zum Zentrieren oder Positionieren von Blechen, vornehmlich zur Verwendung im Karosseriebau der Kfz-lndustrie, mit einem oder mehreren Zentrierdornen, die in entsprechende Durchgangsöffnungen von Blechen zwecks deren Positionierung und/oder Zentrierung eingreifen, wobei der betreffende Zentrierdorn in seinen quer zu seiner Längsmittenachse gemessenen Breitenabmessungen zum Beispiel stufenlos größenveränderbar ausgebildet ist.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Zentrierdorn als Zentrierzylinder (11) ausgebildet ist, aus dessen Außenmanteifläche (21) Zentrierkörper (16) herausbewegbar sind.

3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Zentrierkörper (16) sektorenförmig gestaltet sind.

4. Vorrichtung nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens drei Zentrierkörper (16) über den Umfang des Zentrierzylinders (11) gleichmäßig verteilt angeordnet sind.

5. Vorrichtung nach Anspruch 2 oder einem der darauffolgenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Zentrierkörper (16) alle gleich groß und formmäßig gleich gestaltet sind.

6. Vorrichtung nach Anspruch 2 oder einem der darauffolgenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Zentrierkörper (16) selbst oder aber der Zentrierzyiinder (11), in dem sie angeordnet sind, kraftangetrieben sind, um die Durchmesserveränderung des Zentrierdornes zu bewirken.

7. Vorrichtung nach Anspruch 2 oder einem der darauffolgenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Zentrierkörper (16) mechanisch angetrieben sind.

8. Vorrichtung nach Anspruch 2 oder einem der Ansprüche 3 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Zentrierkörper (16) hydraulisch oder pneumatisch angetrieben sind.

9. Vorrichtung nach Anspruch 2 oder einem der darauffolgenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Zentrierkörper (16) an ihrer nach innen gekehrten Außenmantelfläche keilförmig oder konusförmig verlaufend gestaltet sind.

10. Vorrichtung nach Anspruch 2 oder einem der darauffolgenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Zentrierkörper (16) durch eine Kolbenstange (6) in beide Richtungen synchron antreibbar sind.

11. Vorrichtung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Zentrierkörper (16) durch die Kolbenstange (6) derart angetrieben sind, daß ein Körper, insbesondere ein mit der Stange oder mit der Kolbenstange (6) gekuppelter Konus (17) gegen die nach innen gekehrte Oberfläche der Zentrierkörper (16) zwecks Durchmesservergrößerung des Zentrierzylinders (11) drückt.

12. Vorrichtung nach Anspruch 2 oder einem der Ansprüche 3 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Zentrierkörper (16) zwecks Durchmesservergrößerung des Zentrierzylinders (11) über einen Konus (17) durch Zugbeanspruchung auf den Konus (17) verstellbar sind.

13. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Durchmesserveränderung durch Beaufschlagung von innenräumen des Zentnerzylinders (11) mit Druckmittel nach Art eines Dehnspanndomes erfolgt.

14. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Zentrierzylinder (11) als Hochdruckschlauch oder Teil eines Hochdruckschlauches ausgebildet ist, der durch Druckmittelbeaufschlagung, insbesondere durch Hydraulikdruck, aufweitbar oder in seinem Durchmesser durch Wegnahme des Druckes auch verkleinerbar ausgebildet ist.

15. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder einem der folgenden, dadurch gekennzeichnet, daß in einem Zylinder (1) ein Kolben (5) längsverschieblich und dichtend geführt ist, dem über Kanäle (7, 8) abwechselnd beidseitig Druckmitteldruck (Druckluft oder Hydraulikflüssigkeit) zuführbar ist, und daß mit dem Kolben (5) eine Kolbenstange (6) einstückig verbunden ist, die durch einen Zustellkoiben (9) verdrehsicher hindurchtritt, der in einem weiteren Zylinder längsverschieblich und dichtend geführt ist, wobei der Zustellkolben (9) abwechselnd beidseitig über Kanäle (23, 34) durch Druckmittel beaufschlagbar ist, und daß der Zustellkolben (9) einstückig mit einem rohrförmigen Fortsatz (10) verbunden ist, in dessen nach außen gekehrter Mündungsöffnung der Zentrierzylinder (11) auswechselbar, zum Beispiel mittels Gewinde, angeordnet ist, der an seinem nach außen gekehrten Endabschnitt radiale Aussparungen zum Anordnen der

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Zentrierkörper (16) aufweist, und daß mit der Kolbenstange (6) ein Konus (17) einstückig verbunden ist, der mit den Zentrierkörpern (16) getrieblich gekuppelt ist.

16. Vorrichtung nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, daß die Zentrierkörper (16) mit dem Konus (17) durch Schwalbenschwanzführungen gekuppelt sind und daß der Kolben (5), der Zusteilkolben (9), sein rohrförmiger Fortsatz (10), der Zentrierzylinder (11) und der Konus (17) koaxial zueinander angeordnet sind und sämtliche Teile eine einheitlich handzuhabende Baueinheit bilden.