DE3540814C2 - - Google Patents
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Description
Die Erfindung betrifft ein Verfahren nach dem Oberbegriff des
Patentanspruchs 1 und eine Vorrichtung zur Durchführung des
Verfahrens.
Bei der Herstellung von Kraftfahrzeugen besteht zunehmend die
Tendenz, einzelne Teile nicht mehr separat zu montieren, sondern
mehrere Teile zu vormontierten Baugruppen zusammenzufassen
und diese größeren Baueinheiten dann im Fahrzeug einzubauen.
Hierdurch können Verbesserungen und Erleichterungen der
Arbeitsbedingungen und Montageoperationen erreicht werden.
Die DE-OS 30 35 333 A1 offenbart ein Verfahren nach dem Oberbegriff
des Anspruchs 1. Die dabei gezeigte Aufteilung der
Karosserie in Ober- und Unterteil wirkt sich hinsichtlich der
Montage der Innenverkleidung günstig aus. Beim bekannten Gegenstand
sind jedoch Ober- und Unterteil als jeweils einstückige
Gußteile ausgebildet, wodurch für die mit dem Zusammensetzen
der Separatteile verbundenen Probleme dort kein Lösungsweg
zu suchen war.
Eine Pkw-Karosserie, bei der Unterbau und Oberbau im Rohzustand
der Karosserie als Separatteile ausgebildet und lösbar
miteinander verbunden sind, zeigt die DE-PS 8 25 645. Die daraus
entnehmbaren Separatteile können auch aus mehreren Einzelteilen
zusammengefügt sein. Besondere Maßnahmen zur Anpassung
von Ober- und Unterteil zur Erzielung einer individuell
abgestimmten Positionierung sind dieser Druckschrift jedoch
nicht zu entnehmen.
Die der Erfindung zugrundeliegende Aufgabe besteht darin,
bei einem Verfahren der eingangs bezeichneten Gattung Maßnahmen
dafür zu treffen, daß - in Zusammenbaustellung von
Ober- und Unterbau - einerseits eine simultane Verschweißung
von Einzelteilen mit dem Oberbau und Einzelteilen mit dem
Unterbau sowie eine gemeinsame Lackierung von Ober- und
Unterbau und - in Separatstellung von Oberbau und Unterbau -
ein automatischer Einbau der Inneneinrichtung in Ober- und
Unterbau ermöglicht wird.
Gemäß der Erfindung wird die Aufgabe durch die im kennzeichenden
Teil des Patentanspruchs 1 angegebenen Merkmale
gelöst.
Der besondere Vorteil der Erfindung ist darin zu sehen,
daß es einerseits möglich ist, die Blechteile von Karosserie-
Oberbau und -Unterbau in der gemeinsamen Schweißvorrichtung
so zu verschweißen, als ob Karosserie-Oberbau und -Unterbau
bereits ein gemeinsames Ganzes wären. Die Zwischenstücke
sorgen hierbei dafür, daß an den Verbindungsstellen zwischen
Ober- und Unterbau während der Schweißvorgänge kein Verzug
und damit keine Maßungenauigkeiten auftreten. Auch die
Lackierung der Rohkarosserie als Ganzes kann anschließend
erfolgen. Andererseits gestattet es aber die Erfindung -
aufgrund der Lösbarkeit der Zwischenstücke - dennoch, daß
Unterbau und Oberbau jeweils als vormontierte Baueinheiten
herstellbar sind, das heißt, daß Oberbau und Unterbau zwecks
Montage der Ein- und Anbauten wieder Separatteile der Karosserie
bilden. Hierdurch ergeben sich wesentliche Montagevereinfachungen
der Karosserie, und zwar insbesondere dadurch,
daß die Einbauten automatisch montiert werden können.
Schließlich ergeben sich auch noch Vereinfachungen im Falle
von Reparaturen.
Vorteilhafte Ausgestaltungen des erfindungsgemäßen Verfahrens
können den Patentansprüchen 10-12 entnommen werden. Eine
Vorrichtung zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens
offenbaren die Patentansprüche 2-9.
In der Zeichnung und der nachstehenden Beschreibung ist die
Erfindung anhand von Ausführungsbeispielen näher erläutert.
Es zeigt
Fig. 1 - in perspektivischer Darstellung - eine aus separatem
Unterbau und Oberbau bestehende Pkw-
Karosserie im Rohzustand,
Fig. 2 die Einzelheit "A" nach Fig. 1, in gegenüber Fig. 1
vergrößerter Darstellung,
Fig. 3 - in perspektivischer Darstellung - ein Zwischenstück-
Paar zum (provisorischen) Verbinden von
Unterbau und Oberbau der Karosserie nach Fig. 1,
Fig. 4 das den Oberbau bildende Teil der Karosserie nach
Fig. 1, in um 180° gedrehter Stellung, zusammen mit
vorzumontierenden Einbauten, in perspektivischer
Explosionsdarstellung, und
Fig. 5 das den Unterbau der Karosserie nach Fig. 1 bildende
Separatteil, mit vorzumontierenden Einbauten, ebenfalls
in perspektivischer Explosionsdarstellung.
Bei dem insgesamt mit 10 bezeichneten Unterbau der gezeigten
Pkw-Karosserie bezeichnet 11 den Karosserieboden, 12, 13 bis
zur Gürtellinie reichende Seitenwände, 14 den Vorderwagen mit
Radkästen 15 für die Vorderräder und 16 das Heckteil mit Kofferraum
17 und Radkästen 18 für die Hinterräder.
Der Oberbau der aus Fig. 1 insgesamt ersichtlichen Rohkarosserie
ist mit 19 beziffert. Er umfaßt das Fahrzeugdach 20 und die
Karosseriesäulen 21-23. Die Verbindungsstellen zwischen Unterbau
10 und Oberbau 19 sind mit 24, 25 bzw. 26, 27 bzw. 28, 29
bezeichnet. An den Verbindungsstellen 24-29 sind insbesondere
in Fig. 1 (vgl. aber auch Fig. 2 und 5) Ausnehmungen 30, 130
erkennbar, die als gestanzte Löcher ausgebildet sein können
und im montierten Endzustand der Karosserie die Funktion haben,
Blindniete (nicht gezeigt) aufzunehmen, durch die Unterbau 10
und Oberbau 19 fest miteinander verbunden werden.
Wie weiterhin aus Fig. 1, 2 und 3 hervorgeht, ist den Verbindungsstellen
24, 25 bzw. 26, 27 bzw. 28, 29 jeweils ein
Zwischenstück-Paar zugeordnet, von denen eines aus Fig. 3 ersichtlich
und dort insgesamt mit 31 beziffert ist. Die Zwischenstück-
Paare 31 bestehen jeweils aus einem unteren Zwischenstück
32 und einem oberen Zwischenstück 33. Im Falle der Fig. 3 ist
das untere Zwischenstück 32 der Verbindungsstelle 24 am Unterbau
10 und das obere Zwischenstück 33 der Verbindungsstelle 25
am Ende der Karosseriesäule 22 des Oberbaus 19 zugeordnet. Wie
Fig. 3 desweiteren zeigt, besitzen die Zwischenstücke 32, 33
jeweils einen horizontal gerichteten Bolzen 34 bzw. 134, die
dazu vorgesehen sind, mit komplementären, karosserieseitigen
Aufnahmen 69, 70 zusammenzuwirken. Fig. 2 und 3 lassen erkennen,
daß die obere Aufnahme 69 gegenüber der unteren Aufnahme
70 und entsprechend auch der obere Bolzen 34 gegenüber
dem unteren Bolzen 134 seitlich versetzt angeordnet ist.
Fig. 3 macht weiterhin deutlich, daß das obere Zwischenstück 33
in Vertikalrichtung gegenüber dem unteren Zwischenstück 32
(Pfeil 35) beweglich angeordnet bzw. geführt ist. Ein mit 39
bezeichnetes stangenartiges Teil des oberen Zwischenstücks 33
bildet zu diesem Zweck einen Kolben, der in eine entsprechende
zylindrische Aufnahme (nicht gezeigt) des unteren Zwischenstückes
(32) eingreift. Hierdurch ergibt sich eine Kolben-
Zylinder-Führung, durch die das obere Zwischenstück 33 gegenüber
dem unteren Zwischenstück 32 in Vertikalrichtung (Pfeil 35)
beweglich geführt ist.
Wie weiterhin aus Fig. 3 entnommen werden kann, ist das untere
Zwischenstück 32 (und damit natürlich auch das obere Zwischenstück
33) mittels einer Schwalbenschwanzführung 38 horizontal
verschiebbar (Pfeilrichtung 36) auf einem Tragteil 37 angeordnet
und geführt.
Bei der Montage der Gesamtkarosserie wird nun im einzelnen
wie folgt verfahren: Zunächst wird an den "Säulenenden" 25, 27,
29 bzw. 24, 26, 28 von Karosserie-Oberbau 19 bzw. von Karosserie-
Unterbau 10 jeweils ein Zwischenstück-Paar 31 angebracht,
und zwar in der gemeinsamen Schweißvorrichtung der Einzelteile
von Ober- und Unterbau 19, 10. Das gemeinsame Verschweißen in
endgültiger Lage der Blechteile der Karosserie ist notwendig,
damit trotz unvermeidbarer Toleranzen eine genaue Passung von
Karosserie-Oberbau 19 und Karosserie-Unterbau 10 zueinander
erreicht wird. Hierbei greift jeweils das obere Zwischenstück 33
mit dem oberen Bolzen 34 in die Aufnahme 69 und das untere
Zwischenstück 32 mit dem unteren Bolzen 134 in die Aufnahme 70
ein. Anschließend werden die Zwischenstücke 32, 33 jedes
Zwischenstück-Paares 31 in Vertikalrichtung zusammengefahren
bis sich die zugeordneten Säulenenden (z. B. 24, 25 in Fig. 1 und
2) entsprechend der endgültigen Montageposition der Gesamtkarosserie
überlappen. Die Überlappung wird ermöglicht durch
zwei schlitzförmige Freischnitte 40, 41, von denen der eine
(40) am betreffenden Säulenende (z. B. 25) des Karosserie-Oberbaus
19 und der andere (41) am betreffenden Anschluß (z. B. 24)
des Karosserie-Unterbaus 10 angeordnet ist. Die Schlitzbreite
der Freischnitte 40, 41 entspricht dem Durchmesser der Bolzen
34, 134 bzw. überwiegt diesen geringfügig. Außerdem sind -
wie Fig. 2 zeigt - die in ihrer Längserstreckung vertikal gerichteten
Freischnitte 40, 41 seitlich zueinander versetzt.
Dieser seitliche Versatz entspricht exakt dem bereits oben erwähnten
seitlichen Versatz der Bolzen 34, 134. Werden nun die
einander zugeordneten Anschlußstellen (z. B. 24, 25) von
Karosserie-Unterbau 10 und -Oberbau 19 mittels der Zwischenstücke
32, 33 in Überlappstellung zusammengefahren, so greift
hierbei der in der Aufnahme 69 befindliche obere Bolzen 34 in
den Freischnitt 41 und der in der Aufnahme 70 befindliche untere
Bolzen 134 entsprechend in den Freischnitt 40 ein. Auf diese
Weise ist eine vollständige Überlappung der Karosserie-Anschlußstellen
(z. B. 24, 25) entsprechend der endgültigen Montageposition
der Gesamtkarosserie möglich.
Nach Beendigung der Schweißarbeiten und Abkühlung der betreffenden
Blechteile werden die Zwischenstücke 32, 33 jedes Zwischenstück-
Paares 31 in Vertikalrichtung 35 mindestens um die Länge
der Überlappung der zugeordneten Blechenden 24, 25 bzw. 26,
27 bzw. 28, 29 von Unterbau 10 und Oberbau 19 auseinandergefahren.
Nun können Unterbau 10 und Oberbau 19 gemeinsam in
einem Arbeitsgang lackiert werden. Durch das vorerwähnte Auseinanderfahren
der Zwischenstücke 32, 33 in Vertikalrichtung 35 wird
vorteilhafterweise während des Lackiervorganges ein Aneinanderkleben
von Oberbau 19 und Unterbau 10 durch trocknenden Lack
vermieden.
Nach dem Lackiervorgang werden die Zwischenstückpaare 31 mittels
Tragteil 37 und Schwalbenschwanzführung 38 in Horizontalrichtung
ausgefahren. Der Oberbau 19 kann nun abgenommen werden;
er wird um 180° gedreht und auf einem Hilfsrahmen (nicht gezeigt)
aufgesetzt. In dieser Position (vgl. hierzu Fig. 4)
kann nun eine automatische Montage der zugeordneten Einbauten
erfolgen. Wie Fig. 4 zeigt, handelt es sich bei den Einbauten
im einzelnen um einen vorgefertigten Dachhimmel 45 mit Sonnenblenden
46, obere Haltegriffe 47, Säulenverkleidung 48, 49, 50
und einem seitlichen Haltegriff 51. Die Montage der Einbauten
45-51 erfolgt - wie ebenfalls aus Fig. 4 ersichtlich ist -
in Pfeilrichtung 52 bzw. 53 bzw. 54.
Die Vormontage des Unterbaus 10 zu einer vormontierten Baueinheit
(sog. Modul) erfolgt in ähnlicher Weise und ist im einzelnen
in Fig. 5 veranschaulicht. Bei den vorzumontierenden Einbauten
handelt es sich um einen Bodenbelag 55, 56, 57, ferner die
kompletten Fahrzeugsitze 58, 59 und 60, die Armaturentafel 61
mit Lenkrad 62 und Lenksäule 63, eine Kofferraumabdeckung 64
und die Hutablage 65. Die Montage der genannten Einbauten erfolgt
in Pfeilrichtung 66, also in Vertikalrichtung von oben
nach unten. Der Unterbau 10 ruht hierbei auf einem Hilfsrahmen,
der aus Fig. 1 ersichtlich und dort mit 67 bezeichnet ist.
Nach Fertigstellung der beiden vormontierten Baueinheiten
auf der Basis des Unterbaus 10 und des Oberbaus 19 werden
diese wieder zusammengefahren und durch Wiedereinstecken der
Zwischenstücke 32, 33 in die Aufnahmen 69, 70 an den entsprechenden
Verbindungsstellen wieder miteinander verbunden.
Ein weiteres Zusammenziehen der beiden Baueinheiten in
Vertikalrichtung 35 erfolgt mittels der Zwischenstücke 32, 33.
Schließlich werden die Zwischenstücke 32, 33 seitlich herausgenommen,
und die beiden Baueinheiten 10, 19 werden mittels
Blindnieten, die in die nun zueinander fluchtenden Aufnahmen
30, 130 eingreifen, endgültig miteinander verbunden.
Ein Abdecken der Blindnietenköpfe kann anschließend durch
Blenden 68 (vgl. Fig. 1) oder - im Falle der Mittelsäulen 22 -
durch die geschlossene Fahrzeugtür erfolgen.
Claims (12)
1. Verfahren zur Herstellung einer Karosserie für Personenkraftwagen,
mit einem Unterbau, der im wesentlichen den
Karosserieboden, die Seitenwände bis zur Gürtellinie,
den Vorderwagen sowie das Heckteil mit Kofferraum umfaßt,
und mit einem durch das Karosseriedach und die
Karosseriesäulen gebildeten Oberbau, wobei Unterbau und
Oberbau im Rohzustand der Karosserie als lösbar miteinander
verbindbare Separatteile ausgebildet sind und
zur lösbaren Verbindung der Separatteile Zwischenstücke
dienen, die in komplementäre Aufnahmen an den unteren
Enden der Karosseriesäulen am Oberbau einerseits und
an den angrenzenden Verbindungsstellen des Unterbaus
andererseits eingreifen und die Montage der Inneneinrichtung
in den einzelnen Separatteilen erfolgt,
dadurch gekennzeichnet, daß die Zwischenstücke (32, 33)
mittels Bolzen (34, 134) die paßgenaue Verbindung von
Ober- und Unterbau sicherstellen, während die Einzelteile
des Oberbaus (19) untereinander und die Einzelteile
des Unterbaus (10) untereinander verschweißt werden.
2. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet, daß an jeder Verbindungsstelle
(24, 25) bzw. (26, 27 bzw. 28, 29) zwei je ein Zwischenstückpaar
(31) bildende Zwischenstücke (32, 33) vorgesehen
sind, derart, daß von jedem Zwischenstückpaar ein
Zwischenstück (32) dem Unterbau (10) und das andere
Zwischenstück (33) dem Oberbau (19) zugeordnet ist, und
daß die miteinander verbundenen Zwischenstücke des jeweiligen
Zwischenstückpaares (31) in Vertikalrichtung (35)
beweglich zueinander angeordnet sind.
3. Vorrichtung nach Anspruch 2,
dadurch gekennzeichnet, daß an der Vorderseite eines unteren
Zwischenstücks (32) ein stangenartiges oberes Zwischenstück
(33) vertikal beweglich geführt ist, welches
an seinem oberen Ende einen dem Karosserie-Oberbau (19)
zugeordneten oberen Bolzen (34) trägt, und daß am unteren
Zwischenstück (32) - seitlich versetzt zum oberen Bolzen
(34), aber parallel zu diesem - ein dem Karosserie-Unterbau
(10) zugeordneter unterer Bolzen (134) angeordnet
ist.
4. Vorrichtung nach Anspruch 2 oder 3,
dadurch gekennzeichnet, daß an den Verbindungsstellen (24,
26, 28) des Unterbaus (10) - jeweils lotrecht unterhalb
der Aufnahme (69) für den oberen Bolzen (34) - ein schlitzförmiger
Freischnitt (41) eingearbeitet ist.
5. Vorrichtung nach einem oder mehreren der vorstehenden Vorrichtungsansprüche,
dadurch gekennzeichnet, daß an den unteren Enden (25, 27,
29) der Karosseriesäulen (21, 22, 23) des Oberbaus (19) -
jeweils lotrecht oberhalb der Aufnahme (70) für den
unteren Bolzen (134) - ein schlitzförmiger Freischnitt
(40) eingearbeitet ist.
6. Karosserie nach einem oder mehreren der vorstehenden Vorrichtungsansprüche,
dadurch gekennzeichnet, daß das untere Zwischenstück (32)
den Zylinder und der stangenartige Teil (39) des oberen
Zwischenstücks (33) den Kolben einer Kolben-Zylinder-
Führung zur Vertikalbewegung des oberen Zwischenstücks (33)
gegenüber dem unteren Zwischenstück (32) bildet.
7. Vorrichtung nach einem oder mehreren der vorstehenden Vorrichtungsansprüche,
dadurch gekennzeichnet, daß das untere Zwischenstück (32)
- zusammen mit dem oberen Zwischenstück (33) - horizontal
beweglich auf einem Tragteil (37) angeordnet und geführt
ist.
8. Vorrichtung nach Anspruch 7,
dadurch gekennzeichnet, daß das untere Zwischenstück (32)
mittels Schwalbenschwanzführung (38) auf dem Tragteil (37)
gehalten und - in Horizontalrichtung (36) beweglich -
geführt ist.
9. Vorrichtung nach einem oder mehreren der vorstehenden Vorrichtungsansprüche,
dadurch gekennzeichnet, daß an den unteren Enden (25, 27,
29) der Karosseriesäulen (21, 22, 23) des Oberbaus (19)
einerseits und an den angrenzenden Verbindungsstellen (24,
26, 28) des Unterbaus (10) andererseits Ausnehmungen (30
bzw. 130) eingebracht sind, die nach Entfernen der
Zwischenstücke (32, 33) zur Aufnahme von Blindnieten
zwecks endgültiger Zusammenfügung von Unterbau (10) und
Oberbau (19) dienen, wobei sich die Blechenden (26, 27,
29 bzw. 24, 26, 28) von Oberbau (19) und angrenzendem
Unterbau (10) - nach entsprechender vertikaler Zusammenführung
von Unterbau (10) und Oberbau (19) - so überlappen,
daß die Ausnehmungen (130) am Unterbau (10) mit den jeweils
zugeordneten Ausnehmungen (30) am Oberbau (19) fluchten.
10. Verfahren nach Anspruch 1, wobei der Unterbau der Rohkarosserie
durch den Einbau von Sitzen und Bodenbelag
als Baugruppe vormontierbar wird,
dadurch gekennzeichnet, daß im Unterbau (10) folgende
Einbauten vormontiert werden: die kompletten Sitze (58,
59, 60), die Armaturentafel (61) mit Lenkrad (62) und
Lenksäule (63), den kompletten Bodenbelag (55, 56, 57),
die Kofferraumabdeckung (64) und die Hutablage (65).
11. Verfahren nach Anspruch 1 oder 10, wobei der Oberbau der
Rohkarosserie durch Einfügung von Einbauten als Vorgruppe
vormontiert wird,
dadurch gekennzeichnet, daß der Oberbau (19) folgende
Einbauten vormontiert werden: der Dachhimmel (45) mit
Sonnenblende (46) und oberen Haltegriffen (47) sowie die
Säulenverkleidung (48, 49, 50) mit seitlichen Haltegriffen
(51).
12. Verfahren nach einem oder mehreren der vorstehenden Verfahrensansprüche,
gekennzeichnet durch folgende nacheinander vorzunehmende
Verfahrensschritte:
- 1. Anordnung der zu verschweißenden Teile von Oberbau (19) und Unterbau (10) auf einer gemeinsamen Schweißvorrichtung,
- 2. Einsetzen der (auseinandergefahrenen) Zwischenstücke (32, 33) mittels der Bolzen (34, 134) in die Aufnahmen (69, 70) von Oberbau (19) und Unterbau (10),
- 3. Vertikales Zusammenfahren der Zwischenstücke (32, 33), bis sich die einander zugeordneten Karosserieanschlußenden (z. B. 24, 25) entsprechend dem Endmontagezustand der Karosserie überlappen, derart, daß alle 6 Anschlußstellen der Karosseriesäulen (21, 22, 23) passen,
- 4. Verschweißen der Einzelteile des Oberbaus (19) und des Unterbaus (10) simultan in dieser dem endgültigen Zusammenbau entsprechenden Lage,
- 5. Auseinanderfahren der Zwischenstücke (32, 33) jedes Zwischenstückpaares (31) in Vertikalrichtung (35) mindestens um die Länge der Überlappung der zugeordneten Blechenden (24, 25; 26, 27; 28, 29) von Unterbau (10) und Oberbau (19),
- 6. Lackieren der Gesamtkarosserie (10, 19),
- 7. Ausfahren der Zwischenstücke (32, 33) in Horizontalrichtung (36) mittels der Schwalbenschwanzführung (38),
- 8. Abnehmen des Oberbaus (19), Aufsetzen auf einen Hilfsrahmen, Drehung um 180° und automatische Montage der zugeordneten Einbauten (vgl. Anspruch 11),
- 9. Aufsetzen des Unterbaus (10) auf einen Hilfsrahmen (67), automatische Montage der zugeordneten Einbauten,
- 10. Zusammenfahren der auf Basis des Unterbaus (10) bzw. des Oberbaus (19) vormontierten Baueinheiten, Verbindung derselben durch Wiedereinstecken der Zwischenstücke (32, 33) in die Aufnahmen (69, 70) an den Säulenenden,
- 11. Zusammenziehen der beiden Baueinheiten (10, 19) in Vertikalrichtung (35) mittels der Zwischenstücke (32, 33), bis die Ausnehmungen (30, 130) an den einander zugeordneten Karosserie-Anschlußenden (z. B. 24, 25) zueinander fluchten,
- 12. Automatisches Zusammenfügen der beiden Baueinheiten (vormontierter Oberbau (19) und vormontierter Unterbau (10)) mittels Blindnieten.
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