FederbeinpositionierungsVorrichtung

B e s c h r e i b u n g

Die vorliegende Erfindung liegt auf dem Gebiet des Fahrzeugbaus und betrifft eine Positionierungsvorrichtung für ein Federbein bzw. einen Stoßdämpfer der Fahrzeugachse eines Kraftfahrzeugs.

In der industriellen Massenfertigung von Kraftfahrzeugen ist es üblich, dass Fahrzeugkomponenten im Fließprozess entlang

Montagelinien zusammengebaut werden. Dabei besteht zunehmend das Bestreben nicht nur Einzelteile sondern bereits zu Baueinheiten oder Aggregaten vormontierte Fahrzeugkomponenten miteinander zu verbinden. Ein Beispiel für eine solche Verbindung vormontierter Baueinheiten im Fahrzeugbau ist die so genannte "Hochzeit", bei welcher eine Karosserie-Baueinheit mit einer Chassis-Baueinheit entlang einer Montagestrecke einer Montagelinie miteinander verbunden werden.

Zur Verbindung der Karosserie-Baueinheit mit der Chassis-Baueinheit bei der Hochzeit wird in einer herkömmlichen Montagelinie die vormontierte Karosserie-Baueinheit mittels eines Hängeförderers der für die Hochzeit vorgesehenen Montagestrecke zugeführt, wobei ein am Hängeförderer aufgehängtes Karosse- riegehänge zur Aufhängung der Karosserie-Baueinheit dient. Hierbei ist es möglich, dass der Hängeförderer die Karosserie-Baueinheit am Anfang der Montagestrecke von einem höheren Niveau auf ein niedrigeres Niveau absenkt.

über die Länge der für die Hochzeit vorgesehenen Montagestrecke sind auf Flurhöhe Montageböcke zur Lagerung der bereits vormontierten Chassis-Baueinheit geführt, welche unterhalb des Hängeförderers mit der gleichen Geschwindigkeit und in der

gleichen Richtung wie die Karosseriegehänge befördert werden. Hierbei werden die Montageböcke am Ende der Montagestrecke auf eine Rückführschleife geführt, durch welche diese neben der Montagestrecke wieder zum Anfang der Montagestrecke zurück- befördert werden. Auf den Montageböcken sind Montageplatten meist "schwimmend" mittels Rollenlager gelagert. Durch die schwimmende Lagerung der Montageplatten können diese in Längsund Querrichtung, bezogen auf die Fließrichtung der Montagestrecke, positioniert werden. Im Bereich der Rückführschleife wird die vormontierte Chassis-Baueinheit in einer definierten Einbaulage auf die Montageplatten abgelegt.

Die auf den Montageplatten abgelegte Chassis-Baueinheit umfasst gewöhnlich, neben Rahmenteilen und Hilfsrahmen, eine Mo- tor-Getriebe-Baueinheit mit Kühler, eine Vorder- und Hinterachse, jeweils mit Federbeinen bzw. Stoßdämpfer, sowie eine Abgasanlage. Gewöhnlich sind die Montageböcke bzw. die Montageplatten zur Lagerung der Chassis-Baueinheit in ihrer Höhe verstellbar, um hierdurch die Chassis-Baueinheit in eine für die Hochzeit geeignete Höhe relativ zur Karosserie-Baueinheit zu bringen.

Die Verbindung von Chassis- und Karosserie-Baueinheiten von Kraftfahrzeugen im Fließprozess ist gängige Praxis in der industriellen Serienfertigung und den Fachleuten als solche hinlänglich bekannt.

Um eine für die Verbindung geeignete Ausrichtung der Chassis-Baueinheit in Bezug auf die Karosserie-Baueinheit zu er- reichen, sind hydraulisch, pneumatisch oder elektrisch beaufschlagte Ausrichtelemente vorgesehen, beispielsweise an den Montageplatten befestigte Mitnehmerstifte, welche in zugehörige Aussparungen der Karosserie-Baueinheit greifen können, um

hierdurch die Chassis-Baueinheit in eine definierte Lage bezüglich der Karosserie-Baueinheit zu bringen.

Obgleich die Chassis-Baueinheit durch die Ausrichtelemente in ihrer relativen Lage zur Karosserie-Baueinheit ausrichtbar ist, wird hierdurch nicht erreicht, dass einzelne Komponenten der Chassis-Baueinheit, wie die Federbeine bzw. Stoßdämpfer von Vorder- und Hinterachse, eine gewünschte Einbaulage einnehmen, damit diese in jeweils in den zugehörigen Dom der Karosse- rie-Baueinheit eingefahren werden können. Außerdem muss sichergestellt sein, dass beim Einfahren in die Karosserie-Baueinheit keine anderen Fahrzeugkomponenten beschädigt werden.

Bislang wurde dieses Problem dadurch gelöst, dass mehrere geschulte Werker eingesetzt wurden, welche durch manuelle Ausrichtung dafür sorgten, dass die Federbeine bzw. Stoßdämpfer bei der Hochzeit eine bestimmte Einbaulage bzw. Einfahrposition einnehmen, was jedoch einen relativ hohen Personaleinsatz erfordert, Arbeitszeit bindet und insofern die Personalkosten in unerwünschter Weise erhöht.

Weiterhin ist bekannt, in vollautomatischen Montagestationen zur Ausrichtung der Federbeine bzw. Stoßdämpfer automatisch ge- steuerte Ausrichtarme einzusetzen, welche von extern auf die Chassis-Baueinheit zugefahren werden, um eine Ausrichtung der Federbeine bzw. Stoßdämpfer durchzuführen. Obgleich durch solche automatisch gesteuerte Ausrichtarme der Einsatz von Werkern zum manuellen Ausrichten der Federbeine bzw. Stoßdämpfer vermieden werden kann, erfordern diese vergleichsweise hohe Investitionsund Wartungskosten. Zudem muss separater Bauraum zur Verfügung gestellt werden, da diese von extern auf die auf dem Montagbock gelagerte Chassis-Baueinheit zufahren müssen. Im Falle eines

Funktionsausfalls oder für notwendige Wartungsarbeiten muss die komplette Montagestrecke angehalten werden, wodurch die Produktionskosten in unerwünschter Weise erhöht werden.

Dementsprechend ist es eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung eine kostengünstige Positionierungsvorrichtung für Federbeine bzw. Stoßdämpfer der Fahrzeugachse eines Kraftfahrzeugs zur Verfügung stellen, welche eine sichere Ausrichtung eines Federbeins bzw. Stoßdämpfers bei der Hochzeit ermöglicht, ohne dass zusätzlicher Bauraum außerhalb des Montagebocks zur Verfügung gestellt werden muss.

Diese Aufgabe wird nach dem Vorschlag der Erfindung durch eine Positionierungsvorrichtung für Federbeine bzw. Stoßdämpfer der Fahrzeugachse eines Kraftfahrzeugs mit den Merkmalen von Anspruch 1 gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind durch die Merkmale der Unteransprüche angegeben.

Erfindungsgemäß ist eine Positionierungsvorrichtung zur Po- sitionierung eines Federbeins bzw. Stoßdämpfers der Kraftfahrzeugachse eines Kraftfahrzeugs gezeigt, welche dazu dient, das Federbein bzw. den Stoßdämpfer bei der Hochzeit im Fließ- prozess, d. h. bei der Verbindung einer an einem Karosseriegehänge eines Hängeförderers aufgehängten Karosserie-Baueinheit mit einer auf einer Montagevorrichtung gelagerten Chassis-Baueinheit, in einer geeigneten Einbaulage zu positionieren. Die Montagevorrichtung kann in herkömmlicher Weise aus einem Montagebock mit darauf schwimmend gelagerten Montageplatten aufgebaut sein. Vorteilhaft ist die Positionierungsvorrichtung an einer Montageplatte befestigt.

Die erfindungsgemäße Positionierungsvorrichtung umfasst ein Vorrichtungsbefestigungselement , beispielsweise in Form eines

Befestigungsarms, zur Befestigung der Positionierungsvorrichtung an der Montagevorrichtung, insbesondere an einer Montageplatte, sowie ein mit dem Vorrichtungsbefestigungs- element gelenkig verbundenes Greifmitteltragelement, bei- spielsweise in Form eines Greifmitteltragarms, mit einem daran angebrachten Greifmittel zum Greifen des Federbeins bzw. Stoßdämpfers. Hierbei kann das Greifmittel durch Bewegen des Greifmitteltragelements relativ zum Vorrichtungsbefesti- gungselement mittels der gelenkigen Verbindung zwischen diesen beiden in verschiedene Raststellungen gebracht werden. Die Raststellungen sind durch ein zu diesem Zweck vorgesehenes Rastmittel definiert und fixierbar. Eine erste Raststellung der Positionierungsvorrichtung ist eine Arbeitsstellung, in welcher ein durch das Greifmittel gegriffenes Federbein bzw. Stoßdämpfer in einer (wählbaren) geeigneten Einbaulage positioniert ist, während eine zweite Raststellung eine das Federbein bzw. Stoßdämpfer nicht positionierende Ruhestellung der Positionierungsvorrichtung ist. In der Ruheposition stört die Positionierungsvorrichtung nach erfolgter Hochzeit die weitere Verbindung von Chassis-Baueinheit und Karosserie-Baueinheit nicht und steht zur Positionierung eines weiteren Federbeins bzw. Stoßdämpfers einer anderen, zu einem späteren Zeitpunkt auf die Montagevorrichtung abgelegten Chassis-Baueinheit bereit.

Mithilfe der erfindungsgemäßen Positionierungsvorrichtung, welche an der Montagevorrichtung befestigt werden kann, ist es somit in vorteilhafter Weise erstmals ermöglicht, durch einfaches Schwenken des Greifmitteltragelements um seine gelenkige Verbindung das Greifmittel in einer zur Positionierung des Federbeins bzw. Stoßdämpfers geeigneten Arbeitsstellung bzw. Ruhestellung zu verrasten. Vor der Durchführung der Hochzeit ist es zur lagegenauen Positionierung von Federbeinen bzw. Stoßdämpfer lediglich erforderlich, dass diese durch die Greifmittel

gegriffen und die Positionierungsvorrichtungen in ihre jeweiligen Positionierstellungen verschwenkt werden, was durch manuelle Betätigung der Positionierungsvorrichtungen erfolgt. Nach dem Einfahren der Federbeine bzw. Stoßdämpfer in die Karosserie-Baueinheit genügt es, wenn die Greifmittel von den Federbeinen bzw. Stoßdämpfer gelöst und in ihre jeweiligen Ruhestellungen gebracht werden, was wiederum durch manuelle Betätigung erfolgt. Im Unterschied zur herkömmlichen manuellen Ausrichtung können die Federbeine bzw. Stoßdämpfer der Fahr- zeugsachsen einer Chassis-Baueinheit durch beispielsweise lediglich einen einzigen Werker für die Hochzeit positioniert werden, so dass in vorteilhafter Weise weniger Personal als bislang zu diesem Zweck eingesetzt werden muss.

Weiterhin benötigt die erfindungsgemäße Positionierungsvorrichtung, welche an der Montagevorrichtung montierbar ist, relativ wenig Bauraum und ist durch ihren vergleichsweise einfachen technischen Aufbau preiswert in Herstellung und Wartung.

Bei einer vorteilhaften Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Positionierungsvorrichtung weist das Greifmittel zum Greifen des Federbeins bzw. Stoßdämpfers zangenartig zusammenwirkende Greifbacken auf, die durch ein elastisches Federmittel elastisch vorgespannt sind. Um ein Federbein bzw. einen Stoßdämpfer zu greifen, genügt es, wenn die Greifbacken beispielsweise durch manuelle Betätigung eines Werkers auseinander gedrückt werden, um eine durch die Greifbacken geformte öffnung zum Aufnehmen eines Federbeins bzw. Stoßdämpfers zwischen den beiden Greifbacken freizugeben.

Bei einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Positionierungsvorrichtung ist eine Erfassungs-

einrichtung zur Erfassung einer Raststellung der Positionierungsvorrichtung angeordnet. In Verbindung mit einer Steuer- und Kontrolleinrichtung der Montagevorrichtung kann die Erfassungseinrichtung als Sicherheitseinrichtung dienen, bei- spielsweise in der Form, dass ein Absenken des Montagebocks bzw. der Montageplatten nach erfolgter Hochzeit erst dann stattfinden kann, wenn sich die Positionierungsvorrichtungen in ihrer Ruhestellung befinden.

Die Erfindung erstreckt sich ferner auf eine Anordnung zur

Verbindung einer an einem Karosseriegehänge eines Hängeförderers aufgehängten Karosserie-Baueinheit mit einer auf einer Montagevorrichtung gelagerten Chassis-Baueinheit eines Kraftfahrzeugs im Fließprozess, welche eine wie oben beschriebene Positionierungsvorrichtung zur Positionierung eines Federbeins bzw. Stoßdämpfers einer Kraftfahrzeugachse des Kraftfahrzeugs umfasst. Vorteilhaft ist das Vorrichtungsbefestigungselement zur Befestigung der Positionierungsvorrichtung an der Montagevorrichtung angebracht.

Die Erfindung wird nachfolgend anhand eines Ausführungsbeispiels näher erläutert, wobei Bezug auf die beigefügten Zeichnungen genommen wird. Es zeigen:

Fig. 1 eine perspektivische Ansicht einer

Ausführungsform der erfindungsgemäßen PositionierungsVorrichtung;

Fig. 2 eine perspektivische Ansicht von Positionierungsvorrichtungen von Fig.

1 in befestigter Position an einer Montageplatte eines Montagebocks;

Fig. 3 eine weitere perspektivische Ansicht einer Positionierungsvorrichtung von Fig. 2;

Fig. 4 eine perspektivische Ansicht einer

Chassis-Baueinheit auf einem Monta- gebock und einer aufgehängten Karosserie-Baueinheit vor der Hochzeit;

Fig. 5 eine perspektivische Ansicht der

Chassis-Baueinheit und der Karosserie-Baueinheit von Fig. 4 nach der Hochzeit .

In Fig. 1 ist eine beispielhafte Ausführungsform der erfindungsgemäßen Positionierungsvorrichtung zur Positionierung eines Federbeins bzw. Stoßdämpfers der Fahrzeugachse eines Kraftfahrzeugs gezeigt. Die erfindungsgemäße Positionierungsvorrichtung, welche insgesamt mit der Bezugszahl 1 be- zeichnet ist, umfasst einen an einem Ende mit einer Flanschplatte 3 verbundenen Befestigungsarm 2, wobei die Positionierungsvorrichtung 1 an einer Montageplatte eines Montagebocks mittels der Flanschplatte 3 befestigt ist. Die Flanschplatte 3 ist beispielsweise mittels Befestigungsschrauben 13 an einer Montageplatte befestigbar. Der Befestigungsarm 2 ist an seinem anderen Ende mithilfe eines Drehgelenks 11 mit einem Ende eines winkelig geformten Greifmittelarms 4 gelenkig verbunden. Der Greifmittelarm 4 kann durch das Drehgelenk 11 relativ zum Befestigungsarm 2 verschwenkt werden. Am anderen Ende des Greifmittelarms 4 ist ein Greifmittel zum Greifen eines Federbeins bzw. Stoßdämpfers angebracht, welches insgesamt mit der Bezugszahl 5 bezeichnet ist. Das Greifmittel 5 umfasst zwei Greifbacken 6, 7, die gemeinsam zangenförmig eine Greiföffnung

8 zum Aufnehmen eines Federbeins bzw. Stoßdämpfers umgrenzen. Die beiden Greifbacken 6, 7 sind gegeneinander verschwenkbar, was in Fig. 1 nicht näher dargestellt ist und durch eine elastisch komprimierbare Druckfeder 9 elastisch vorgespannt. Durch Komprimieren der Druckfeder 9 kann die Greiföffnung 8 frei gegeben werden und ein Federbein bzw. Stoßdämpfer kann in die Greiföffnung 8 aufgenommen bzw. aus dieser heraus genommen werden. Zur manuellen Betätigung des Greifmittels 5 durch eine Bedienperson ist an einer der beiden Greifbacken ein Griff 10 angeformt.

Der Greifmittelarm 4 kann mittels eines in eine Rastöffnung greifenden Rastbolzens 12 in einer Arbeitsstellung zur Positionierung eines Federbeins oder Stoßdämpfers in einer defi- nierten Einbaulage und in einer Ruhestellung verrastet werden. Ein die Raststellungen der Positionierungsvorrichtungen erfassendes Sicherheitsventil 14, das mit einer Steuer- und Kontrollvorrichtung eines in seiner Arbeitshöhe beispielsweise pneumatisch oder hydraulisch verstellbaren Montagebocks wirkgekoppelt werden kann, dient dazu, den Montagebock so zu steuern, dass dieser nach erfolgter Hochzeit erst abgesenkt werden kann, wenn die Positionierungsvorrichtung in ihre Ruheposition gebracht worden ist, so dass eine Kollision der Positionierungsvorrichtung mit Fahrzeugkomponenten vermieden werden kann.

Es wird nun Bezug auf die Fig. 2 und 3 genommen, worin perspektivische Ansichten der Positionierungsvorrichtung von Fig. 1 in befestigter Position an einer Montageplatte eines Mon- tagebocks dargestellt sind.

Demnach ist auf einer Montageplatte 18 eine Chassis-Baueinheit eines Kraftfahrzeugs abgelegt, welche in den Figuren 2 und 3

lediglich im Ausschnitt dargestellt und insgesamt mit der Bezugszahl 17 bezeichnet ist. Die Chassis-Baueinheit 17 umfasst Radträger 16 einer Vorderachse. An den Radträgern 16 sind Federbeine 15 mittels Kugelgelenke angelenkt. Aufgrund der angelenkten Lagerung der Federbeine 15 an den Radträgern 16 ist deren Lage im Raum nicht definiert. An der Montageplatte 18 sind Träger 19 befestigt, an welchen die erfindungsgemäßen Positionierungsvorrichtungen 1 angeflanscht sind. In den Fig. 2 und

3 ist jeweils ein Situation dargestellt, in der sich die Po- sitionierungsvorrichtungen 1 in ihren Arbeitsstellungen mit gegriffenen Federbeinen 15 befinden. Hierdurch werden die Federbeine 15 in einer für die folgende Hochzeit geeigneten Einbaulage gehalten. Um die Positionierungsvorrichtungen 1 in die Arbeitsstellung zu bringen, ist lediglich erforderlich, dass ein Werker das Greifmittel 5 einer Positionierungsvorrichtung 1 manuell betätigt, ein Federbein umgreift, und den Greifmittelarm

4 in seine Arbeitsstellung verschwenkt und dort verrastet.

Es wird nun Bezug auf die Fig. 4 und 5 genommen worin per- spektivische Ansichten einer Chassis-Baueinheit auf einem

Montagebock und einer aufgehängten Karosserie-Baueinheit vor und nach der Hochzeit dargestellt sind. Demnach soll eine mittels eines Karosseriegehänges 22 an einem Hängeförderer 23 entlang einer Montagelinie beförderte Karosserie-Baueinheit 21 mit einer Chassis-Baueinheit 17 verbunden werden, welche ihrerseits auf Montageplatten 18 eines Montagebocks 20 gelagert ist. Der Montagebock 20 wird im Fließprozess unterhalb des Hängeförderers mit der gleichen Geschwindigkeit und in der gleichen Richtung wie das Karosseriegehänge befördert. Wie angedeutet, umfasst die Chassis-Baueinheit 17 Rahmenteile, Hilfsrahmen, Motor-Getriebe-Baueinheit mit Kühler, Vorder- und Hinterachse, sowie eine Abgasanlage. Der Montagebock 20 ist durch hydraulische oder pneumatische Kolben-Zylinder-Verstelleinrichtungen 24 in seiner

Höhe verstellbar, um hierdurch die Montageplatten 18 und damit die darauf abgelegte Chassis-Baueinheit 17 in eine für die Hochzeit geeignete Höhe relativ zur Karosserie-Baueinheit 21 zu bringen.

Für die Hochzeit müssen die Federbeine 15 in eine geeignete Einbaulage gebracht werden, was durch Einsatz der erfindungsgemäßen Positionierungsvorrichtungen erfolgt. Um die Federbeine 15 in eine für die Hochzeit geeignete Einbaulage zu bringen, genügt es, wenn die Positionierungsvorrichtungen mit gegriffenem Federbein jeweils in ihre Arbeitsstellung gebracht werden. Nach erfolgter Hochzeit müssen die Positionierungsvorrichtungen lediglich von den Federbeinen 15 gelöst und in ihren jeweiligen Ruhestellungen verrastet werden. Durch die Sicherheitsventile 14 der Positionierungsvorrichtungen wird einer Steuer- und Kontrolleinrichtung der Kolben-Zylinder-Verstelleinrichtungen 24 angezeigt, dass sich die Positionierungsvorrichtungen jeweils in ihrer Ruhelage befinden, so dass die Montageplatten 18 abgesenkt werden können.

B e z u g s z e i c h e n l i s t e

1 PositionierungsVorrichtung

2 Befestigungsarm

3 Flanschplatte

4 Greifmittelarm

5 Greifmittel

6 Greifbacke

7 Greifbacke

8 Hohlraum

9 Druckfeder

10 Griff

11 Drehgelenk

12 Rastbolzen

13 Befestigungsschrauben

14 Sicherheitsventil

15 Federbein

16 Radträger

17 Chassis-Baueinheit

18 Montageplatte

19 Träger

20 Montagebock

21 Karosserie-Baueinheit

22 Karosseriegehänge

23 Hängeförderer

24 Kolben-Zylinder-Verstelleinrichtung