DE20107901U1 - Montagewerkzeug zum Anbringen von im wesentlichen U-förmig gestalteten Aufklippmuttern - Google Patents

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G4537-001/mmb

DATUM / DATE

10.05.01

Deutsche Gebrauchsmusteranmeldung

„Montagewerkzeug zum Anbringen von

im wesentlichen U-förmig gestalteten Aufklippmuttern"

Reck Engineering Ingenieurbüro für Verbindungstechnik GmbH

Maurerstr. 1 35236 Breidenbach

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Montagewerkzeug zum Anbringen von im wesentlichen U-förmig gestalteten Aufklippmuttern

Die Erfindung bezieht sich auf ein Montagewerkzeug zum Aufbringen von im wesentlichen U-förmig gestalteten Aufklippmuttern, mit einem Magazin zur Aufnahme eines Vorrats mehrerer Aufklippmuttern, einer Handhabe zum Anfassen des Werkzeuges und einer Spenderöffnung zur Abgabe der jeweils zu montierenden Aufklippmuttern in Richtung deren offener U-Seite.

Aufklippmuttern werden heutzutage für die Verbindung einer Reihe von unterschiedlichen Bauteilen miteinander verwendet. Ein besonderes Anwendungsgebiet ist die Serienfertigung in der Automobiltechnik, wo Aufklippmuttern zur Verbindung von Blechteilen, aber auch mehrlagigen Kunststoffteilen, wie beispielsweise Armaturentafeln dienen. Die Aufklippmuttern können dabei aus Blech oder auch aus Kunststoff bestehen. Der genauen Positionierung dieser Aufklippmuttern kommt dabei eine besondere Bedeutung zu. Das ist augenscheinlich der Grund, warum auch in der Serienfertigung heute noch Aufklippmuttern von Hand montiert werden. Da es sich um kleine steife Teile handelt, führt das Aufstecken der Aufklippmuttern von Hand zu einer Überbelastung der Finger- und Handmuskulatur, mitunter auch zu Verletzungen und Hautabschürfungen. Das Aufstecken von Aufklippmuttern ist daher bei dem Montagepersonal nicht besonders beliebt, was mitunter dazu führt, daß die Qualität der Verbindungstechnik leidet. Es hat auch Versuche gegeben, das Aufstecken von Aufklippmuttern zu automatisieren. So ist aus der Praxis ein Gerät bekannt geworden, welches ähnlich einem elektrischen Klammergerät aufgebaut ist. Die einzelnen Aufklippmuttern sind an einem Band befestigt, welches in einem Magazin aufgerollt ist. Die einzelnen Aufklippmuttern werden einem Kanal zugeführt, in dem sich ein Hammer zum Aufschießen der Aufklippmuttern auf die zu verbindenden Bauteile befindet. Zwar entlastet dieses Gerät die Finger des Montagepersonals; zu einer eigentlichen Entlastung führt es jedoch nicht. Aufgrund des Antriebes ist das Gerät schwer, zum anderen verursacht das Gerät erhebliche Rückschlagkräfte, die von dem Montagepersonal als unangenehm empfunden werden.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es daher, ein Montagewerkzeug zur Verfügung zu stellen, was die zuvor beschriebenen Nachteile bei der Handmontage der Aufklippmuttern

vermeidet, aber die Vorteile, nämlich die Möglichkeit zur genauen Positionierung der Aufklippmuttern beibehält.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die Handhabe als Rohr ausgebildet ist, dessen Inneres das Magazin für die Aufklippmuttern bildet und an dessen einem Ende die Spenderöffnung vorgesehen ist, welche quer zur Längsachse des Rohres offen ist, wobei auf der der Spenderöffnung abgewandten Seite einer Andrückfläche angeordnet ist.

Diese Ausgestaltung des Montagewerkzeuges hat den Vorteil, daß durch das Innere der Handhabe die einzelnen Aufklippmuttern der Spenderöffnung zugeführt werden können. Das Anbringen der Aufklippmuttern erfolgt einfach dadurch, daß die Bedienperson das Rohr mit der gesamten Hand anfaßt und die in der Spenderöffnung liegende Aufklippmutter auf das jeweilige Bauteil aufdrückt. Das Aufdrücken geschieht über die hinter der Spenderöffnung liegende Andrückfläche, die einen Bestandteil des Rohres bildet. Die Vorteile dieser Lösung sind klar erkennbar. Die Abmessungen des Rohres sind nur geringfügig größer als die Umrisse einer Aufklippmutter, so daß die Aufklippmuttern auch in engen Ausschnitten montiert werden können. Ferner ist es nicht mehr notwendig, die mitunter recht hohe Montagekraft über die Finger aufzubringen. Das Montagewerkzeug kann vielmehr mit der ganzen Hand angefaßt werden, so daß die zum Aufstecken der Aufklippmutter erforderliche Kraft nicht mehr aus den Fingern sondern aus dem Arm kommt, was ergonomisdch erheblich günstiger ist. Zum anderen kann in besonders schwierigen Fällen die Handhabe auch mit zwei Händen angefaßt werden, so daß die Hebelwirkung des Rohres ausgenutzt werden kann. Ein weiterer Vorteil gegenüber der Handmontage besteht darin, daß aufgrund des als Magazin ausgebildeten Rohres automatisch eine neue Aufklippmutter in die Spenderöffnung nachgeführt wird, sobald die vorherige Aufklippmutter montiert wurde. Diese Ausgestaltung führt neben den bereits genannten Vorteilen zu einer erheblichen Zeitersparnis.

Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform ist der Innenquerschnitt des Rohres dem Umriss der Aufklippmuttern angepaßt. Da Aufklippmuttern in der Regel ein rechteckförmigen oder quadratischen Querschnitt aufweisen, bietet sich an, das Rohr in einer einfachen Ausgestaltung als Rechteckrohr auszubilden. Bei einer solchen Ausgestaltung ist es günstig, wenn sich die Spenderöffnung in die angrenzenden Seiten des Rohres hinein erstreckt. Die Spenderöffnung erstreckt sich bei dieser Ausgestaltung in drei angrenzende Seiten des

Rohres, so daß der gesamte Bereich zwischen den U-Schenkeln der Aufklippmutter von vorne frei zugänglich ist. Im Bereich der Spenderöffnung bleibt dann lediglich noch die als Andrückfläche wirkende Rückwand des Rohres stehen.

Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform ist ferner vorgesehen, daß an die Andrückfläche ein sich quer zur Rohrachse in Richtung der Spenderöffnung erstreckender Haltebügel anschließt, wobei der lichte Abstand zwischen Haltebügel und Unterkante der Spenderöffnung größer ist als die Höhe einer Aufklippmutter. Dieser Haltebügel sorgt automatisch für die richtige Positionierung der nachrückenden Aufklippmutter. Besonders bevorzugt ist dabei, wenn der Haltebügel in Richtung der Rohrachse federnd nachgiebig ausgebildet ist. Diese federnde Nachgiebigkeit erleichtert das Aufsetzen der Aufklippmuttern und insbesondere das Abziehen des Montagewerkzeuges von der bereits montierten Aufklippmutter. Selbst wenn die Bedienperson das Montagewerkzeug nicht genau in Aufsteckrichtung abzieht, sondern verkantet, löst sich das Montagewerkzeug leicht von der bereits aufgesteckten Aufklippmutter, ohne daß das Montagewerkzeug beschädigt wird.

Ganz besonders bevorzugt ist, wenn nicht nur der Haltebügel sondern auch die Andrückfläche aus einem Federstahl besteht und somit federnd nachgiebig ausgebildet ist. Diese Ausbildung als Biegefeder führt dazu, daß die Andrückfläche nach hinten ausweicht und damit den Haltebügel anhebt, so daß die Bänderöffnung sich vergrößert, wenn die Aufklippmutter aufgesetzt wird.

Die genaue Positionierung der Aufklippmuttern wird erleichtert, wenn seitlich neben der Spenderöffnung Führungsleisten vorgesehen sind. Diese Führungsleisten sorgen dafür, daß die Aufklippmutter in einer definierten Weise in der Spenderöffnung positioniert ist, und auch nur in einer bestimmten Richtung die Spenderöffnung verlassen kann. Dabei können die Führungsleisten am freien Ende des Rohres und/oder am Haltebügel vorgesehen sein.

Insbesondere in der Serienfertigung kann das Rohr des Montagewerkzeuges mit dem der Spenderöffnung abgewandten Ende an einen Zuführschlauch angeschlossen sein, durch welchen dem im Rohrinneren liegenden Magazin neue Aufklippmuttern zugeführt werden. Gemäß einer einfachen und bevorzugten Variante ist vorgesehen, daß das Innere des Roh-

res als Federspeichermagazin ausgebildet ist. Zwar muß das Magazin dann stets nachgefüllt werden; der Vorteil ist jedoch, daß das Montagewerkzeug leicht und frei beweglich ist.

Als günstig hat es sich herausgestellt, wenn das Rohr etwa eine bis anderthalb Handspannen lang ist. Diese Länge führt zum einen zu einem ausreichenden Magazininhalt, zum anderen reicht die Länge, um auch in schwierigen Fällen einen ausreichenden Hebelarm zum Aufbringen der Aufklippmuttern zur Verfügung zu stellen.

Im folgenden wird ein Ausführungsbeispiel der Erfindung anhand einer Zeichnung näher erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 in einer schematischen perspektivischen Darstellung ein unbefülltes Montagewerkzeug mit einer daneben angeordneten Aufklippmutter,

Fig. 2 eine Schnittansicht durch das Montagewerkzeug aus Fig. 1 in teilweise befülltem Zustand,

Fig. 3 eine Ansicht auf das Montagewerkzeug in Fig. 2 in Richtung des Pfeiles III, und

Fig. 4 - 7 in einer schematischen Schnittansicht ähnlich wie Fig. 2 den Montageablauf mittels des erfindungsgemäßen Montagewerkzeuges.

Fig. 1 zeigt ein erfindungsgemäßes Montagewerkzeug, welches im wesentlichen aus einem Rechteckrohr 2 besteht. Am oberen Ende weist das Rechteckrohr 2 eine Spenderöffnung 3 auf, die sich bis in die seitlich benachbarten Rohrwände 4 und 5 hineinerstreckt. Auf der der Spenderöffnung 3 gegenüberliegenden Seite ist die Rückwand des Rohres hochgezogen und bildet eine Andrückfläche 6. An die Andrückfläche 6 schließt sich ein Haltebügel 7 an, der sich quer zur Rohrachse in Richtung der Spenderöffnung 3 erstreckt. Gemäß einer alternativen, hier nicht dargestellten Ausführungsform bestehen Andrückfläche 6 und Haltebügel 7 aus einem an der Rückseite des Rohres als separatem Teil angebrachten Stanz-/Biegeteil, welches über ebenfalls hier nicht dargestellte Schrauben und Langlöcher 5 höhenverstellbar ausgebildet ist, so daß der lichte Abstand zwischen dem Haltebügel 7 und der Oberkante des Ausschnittes 9 eingestellt werden kann. Bei dieser Alternative kann das

Stanz-/Biegeteil federelastisch, also als Biegefeder ausgebildet sein. Im Bereich der Spenderöffnung 3 ist die vordere Rohrwand 8 mit einem Ausschnitt 9 versehen, der sich über die gesamte Vorderwand bis zu den seitlichen Rohrwänden 4 und 5 erstreckt, wodurch die seitlichen Rohrwände 4 und 5 die Funktion von Führungsleisten übernehmen. Ähnliche Führungsleisten 10 und 11 sind an dem Haltebügel 7 vorgesehen; sie erstrecken sich von der Andrückfläche 6 bis zur Spenderöffnung 3. In Fig. 1 ist noch zu erkennen, daß bis knapp unterhalb des offenen Rohrendes eine Stange 12 ragt, auf der die Aufklippmuttern 13, von der eine in Fig. 1 links dargestellt ist, aufgefädelt werden. Die Aufklippmutter 13 besteht im wesentlichen aus einem U-förmigen Klippteil 14 und einem darüber positionierten Einschraubteil 15. Es handelt sich hierbei um eine Kunststoffmutter; bei einer Blechmutter würde der Einschraubteil entfallen; in der Regel ist dort in einem Schenkel des Klippteils eine Gewindesteigung vorgesehen.

Den inneren Aufbau des Montagewerkzeuges 1 kann man besser aus Fig. 2 ersehen.

Am unteren Ende des Rechteckrohres 2 ist eine Kappe 16 vorgesehen, an welcher die Auffädelstange 12 befestigt ist. Die Auffädelstange 12 erstreckt sich von der Kappe 16 bis knapp unterhalb der Oberkante des Ausschnittes 9. Um die Auffädelstange 12 herum ist eine Schraubendruckfeder 17 angeordnet. Wie aus Fig. 2 ferner erkennbar ist, ist der Innenquerschnitt des Rohres an den Umriss der Aufklippmuttern 13 angepaßt. Der lichte Abstand zwischen dem Haltebügel 7 und der Oberkante des Ausschnittes 9 entspricht der Höhe einer Aufklippmutter.

Der Haltebügel 7 ist federelastisch; d.h. er kann nach oben federnd ausweichen und auf diese Weise die Spenderöffnung 3 vergrößern.

Im folgenden wird die Wirkungs- und Funktionsweise eines Montagewerkzeuges näher erläutert.

Zunächst wird das leere Montagewerkzeug 1 mit Aufklippmuttern 13 gefüllt. Hierzu wird die Kappe 16 mit der Auffädelstange 12 und der Schraubendruckfeder 17 aus dem Rohrinneren herausgenommen. In das so geöffnete Rohr werden nunmehr die Aufklippmuttern 13 in der richtigen Orientierung eingesetzt. Danach wird die Kappe 16 mit der Auffädelstange und der

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Schraubendruckfeder 17 an das offene Rohrende angesetzt und mit dem Rohr zusammengeschoben, wodurch sich die Schraubendruckfeder 17 zusammendrückt. Sobald die Auffädelstange 12 vollständig eingedrungen ist, wird das untere Rohrende durch die Kappe 16 verschlossen. Das Werkzeug befindet sich nun in einer Ausgangsposition, wie in Fig. 2 gezeigt, wobei das Magazin im Rohrinnern vollständig mit Aufklippmuttern 13 gefüllt ist.

Zum Anbringen der Aufklippmuttern 13 wird das Rechteckrohr mit der ganzen Hand umfaßt und mit der Spenderöffnung 3 voran an das Blech angesetzt (vgl. Fig. 4). Da die Aufklippmutter einen geringeren lichten Querschnitt aufweist als die Blechstärke, ist für das Aufschieben der Aufklippmutter eine gewisse Kraft vonnöten. Diese Kraft kann nun aufgebracht werden, indem das gesamte Montagewerkzeug mit der geschlossenen Hand aus dem Arm heraus auf die Blechkante aufgeschoben wird (vgl. Fig. 5). Bei der Variante, bei der die Andrückfläche 6 und der Haltebügel 7 aus einem federnden Stanz-/Biegeteil bestehen, öffnet sich beim Aufschieben der Aufklippmutter auf die Blechkante die Spenderöffnung. Nach dem Aufsetzen der Aufklippmutter wird das Montagewerkzeug in entgegengesetzter Richtung zurückgezogen (vgl. Fig. 6). Da die Aufklippmutter unter Spannung auf dem Blech sitzt, wird diese nicht mehr mit dem Montagewerkzeug zurückgezogen, sondern verläßt das Montagewerkzeug durch die Spenderöffnung 3.

Sobald die Aufklippmutter 13 das Werkzeug verlassen hat, rutscht die nächste Aufklippmutter 13 aus dem Magazin nach oben nach.

Der Montagevorgang kann nunmehr entsprechend Fig. 4 von neuem gestartet werden.

Das Montagewerkzeug eignet sich nicht nur für die hier beispielhaft dargestellten Kunststoffaufklippmuttern, sondern auch für die ebenfalls viel verwendeten Blechklippmuttern. Für diesen Fall muß lediglich die Größe der Spenderöffnung, d.h. der Abstand zwischen Haltebügel 7 und Oberkante des Ausschnittes 9 angepaßt werden.

Claims (11)

1. Montagewerkzeug zum Anbringen von im wesentlichen U-förmig gestalteten Aufklippmuttern (13), mit einem Magazin zur Aufnahme eines Vorrats mehrerer Aufklippmuttern (13), einer Handhabe zum Anfassen des Werkzeugs und einer Spenderöffnung zur Abgabe der jeweils zu montierenden Aufklippmuttern in Richtung deren offener Seite, dadurch gekennzeichnet, daß die Handhabe als Rohr (Rechteckrohr 2) ausgebildet ist, dessen Inneres das Magazin für den Vorrat der Aufklippmuttern (13) bildet und an dessen einem Ende die Spenderöffnung (3) vorgesehen ist, welche quer zur Längsachse des Rohres (Rechteckrohr 2) offen ist, wobei auf der der Spenderöffnung (3) abgewandten Seite eine Andrückfläche (6) angeordnet ist.

2. Montagewerkzeug nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Innenquerschnitt des Rohres (Rechteckrohr 2) dem Umriss der Aufklippmuttern (13) angepaßt ist.

3. Montagewerkzeug nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Innenquerschnitt des Rohres (Rechteckrohr 2) im wesentlichen rechteckig ist und die Spenderöffnung (3) sich in die angrenzenden Seiten (4, 5) des Rohres hineinerstreckt.

4. Montagewerkzeug nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß an die Andrückfläche (6) ein sich quer zur Rohrachse in Richtung der Spenderöffnung (3) erstreckender Haltebügel (7) anschließt, wobei der lichte Abstand zwischen Haltebügel (7) und Unterkante der Spenderöffnung (3) größer ist als die Höhe einer Aufklippmutter (13).

5. Montagewerkzeug nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Haltebügel (7) in Richtung der Rohrachse federnd nachgiebig ausgebildet ist.

6. Montagewerkzeug nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß Haltebügel und Andrückfläche als ein gemeinsames Stanz-/Biegeteil ausgebildet sind, welches als separates Bauteil an der Rückseite des Rohres höhenverstellbar angebracht ist.

7. Montagewerkzeug nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß seitlich neben der Spenderöffnung (3) Führungsleisten (10, 11) seitliche Rohrwände (4, 5) vorgesehen sind.

8. Montagewerkzeug nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Führungsleisten (10, 11) seitliche Rohrwände (4, 5) am freien Ende des Rohres und/oder am Haltebügel (7) vorgesehen sind.

9. Montagewerkzeug nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß das Rohr am Ende eines Zuführschlauches angeschlossen ist.

10. Montagewerkzeug nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß das Innere des Rohres (Rechteckrohr 2) als Federspeichermagazin ausgebildet ist.

11. Montagewerkzeug nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß das Rohr (Rechteckrohr 2) etwa ein bis anderthalb Handspannen lang ist.