[0001] Die Erfindung betrifft ein Werkzeug zum Ausbeulen einer Fahrzeugkarosserie mit einer
Saugglocke zum Aufsetzen auf die Karosserieoberfläche, wobei die Saugglocke mit einem
Vakuumerzeuger verbunden ist.
[0002] Die Beseitigung von geringfügigen Karosserieschäden, wie beispielsweise Hagelschäden
oder kleinen Parkremplern, verursacht erhebliche Reparaturkosten. Wird beispielsweise
ein Hagelschaden auf konventionelle Weise beseitigt, addieren sich die Kosten für
das arbeitsintensive Spachteln, Schleifen und Lackieren inklusive Nutzungsausfall
und Ersatzfahrzeug nach Erhebungen der Versicherungswirtschaft im Durchschnitt auf
rund DM 3.000,00.
[0003] Für eine schnellere und kostengünstigere Reparatur gibt es verschiedene Lösungsansätze:
[0004] In auto motor sport, Ausgabe 1/2000, Seite 132 "Rotlicht-Therapie" wird die Infrarot-Technik
beschrieben, die direkt außen auf der Blechoberfläche angewendet wird. Das Infrarotsystem
wird per Lichtpunkt über die Beule positioniert. Dann wird das Blech von einer temperaturgeregelten
Infrarot-Lichtquelle gezielt so erwärmt, daß sich ein konzentrischer Temperaturverlauf
um die Delle bildet. Durch die entstehende Temperaturspannung im Blech geht die Beule
von selbst zurück. Eine Nachbehandlung oder Lackierung ist nicht notwendig.
[0005] Nachteilig bei dieser Methode ist jedoch, daß sich lediglich Karosserieschäden bis
zum einem Durchmesser von etwa 4 cm reparieren lassen und es in Einzelfällen aufgrund
der hohen Temperaturen zu Lackbeschädigungen kommen kann. Schließlich können durch
die Wärmebehandlung Dämmmaterialien und/oder Verklebungen auf der rückwärtigen Seite
des Blechs beschädigt werden.
[0006] Aus Lackiererblatt 4/97, Seiten 14-17, "Mit Haken und Hebeln" ist darüber hinaus
ein sogenanntes Kaltdrückverfahren bekannt, mit dem Beulen mittels spezieller Hebelwerkzeuge
von der Rückseite des Bleches ausgedrückt werden. Diese Methode weist jedoch den zentralen
Nachteil auf, daß manche Stellen des Fahrzeugblechs, beispielsweise die Strebenbereiche,
von der Rückseite nicht, oder nur mit erheblichem Aufwand zugänglich sind. Ist beispielsweise
zunächst eine Demontage des Dachhimmels erforderlich, um den Karosserieschaden im
Dachbereich zu beseitigen, können die Kostenvorteile dieser Reparaturmethode gegenüber
der konventionellen entfallen. Ein weiterer Nachteil des Kaltdückverfahrens besteht
darin ,daß das Ausdrücken von Beulen eine große Erfahrung voraussetzt und daher außerordentlich
schulungsintensiv ist.
[0007] Aus der DE 76 06 691 U ist ein Saugzylinder für verbeulte Karosserien bekannt, der
mit einem Gummiformteil auf das Karosserieblech aufgesetzt wird. Über einen Einfüllstutzen
wird der Saugraum des Saugzylinders sowie die Beule in der Karosserie mit Wasser gefüllt.
Anschließend wird ein in dem Zylinder beweglich geführter Doppelkolben bestehend aus
einem Saug- und einem darüber angeordneten Arbeitskolben durch Beaufschlagen des Arbeitskolbens
mit Druckluft in Bewegung gesetzt. Mittels des Saugkolbens wird nun das Wasser aus
dem Gummiformteil und der Beule in den Saugraum gesaugt. Hierdurch wird die Beule
aus der Karosserie herausgezogen, allerdings nur soweit es das Volumen des begrenzten
Saugraumes zuläßt. Nachteilig ist außerdem die aufwendige Konstruktion des Saugzylinders
mit einem Doppelkolben sowie mehreren Ventilen. Schließlich ist die Verwendung von
Wasser problematisch. Aufgrund des aus der aufwendigen Konstruktion sowie der Verwendung
von Wasser resultierenden hohen Eigengewichts sowie der verminderten Reibung, ist
das Anbringen des Saugzylinders, insbesondere an senkrechten Karosserieteilen schwierig.
[0008] Schließlich sind aus der DE 76 08 602 U und der US 4 753 104 bereits Ausbeulwerkzeuge
bekannt, die mit evakuierbaren Saugglocken arbeiten. Beide Druckschriften beschreiben,
dass die Saugglocke in erster Linie das Blech fixiert, während die eigentliche Ausbeulung
mittels eines Schlagstieles erfolgt. In der DE 76 08 602 U wird jedoch erwähnt, dass
bei nur geringer Spannung der Wölbung auch schon die Erzeugung des Unterdrucks innerhalb
der Glocke die erwünschte Ausbeulwirkung hervorrufen kann.
[0009] Ausgehend von diesem Stand der Technik liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde,
ein Werkzeug zum Ausbeulen von Fahrzeugkarosserien mit einer Saugglocke zum Aufsetzen
auf die Karosserieoberfläche zu schaffen, mit dem sich ohne Verwendung von Schlagbelastungen
auf die Karosserie auch größere Karosserieschäden, insbesondere auch mit höheren Spannungen,
reparieren lassen und das dabei Lackbeschädigungen vermeidet.
[0010] Diese Aufgabe wird bei einem Werkzeug der eingangs erwähnten Art dadurch gelöst,
dass das Unterdruckniveau in der Saugglocke einstellbar ist und innerhalb der Saugglocke
ein Wärmestrahler angeordnet ist.
[0011] Aufgrund der zusätzlichen Anordnung eines Wärmestrahlers in der Saugglocke, lässt
sich mit dem erfindungsgemäßen Werkzeug eine Mischreparatur durchführen, die auf den
Prinzipien der Wärmestrahlung in Kombination mit der Evakuierungstechnik beruht. Die
Kombination bietet sich aufgrund der beiden Prinzipien gemeinsamen, uneingeschränkten
Verwendbarkeit auf der Karosserieoberfläche an, vermeidet jedoch die Nachteile, die
bei ausschließlicher Verwendung von Wärmestrahlern entstehen. Indem die Wärmestrahler
nunmehr mit einer Vakuum-Saugglocke kombiniert werden, lassen sich erheblich größere
Beulen als bei ausschließlicher Verwendung von Wärmestrahlern beseitigen, ohne dass
es jedoch zu Lackbeschädigungen kommt, da die Wärmebelastung aufgrund der Unterstützung
durch das Vakuum reduziert werden kann. Die Kombination aus Wärmestrahler, insbesondere
einem Infrarot-Punktstrahler, und Vakuum-Saugglocke ermöglicht es darüber hinaus kompliziertere
Karosseriebeschädigungen mit unsymmetrischen Formen einwandfrei zu beseitigen. Dies
wird durch gezielte Anordnung und/oder Ausrichtung des Infrarot-Punktstrahlers sowie
die bedarfsgerechte Zufuhr der Wärmestrahlung erreicht.
[0012] Vakuum im Sinne dieser Erfindung ist ein Raum mit verminderter Gasdichte, der durch
Verdünnung von Gasen auf Drücke unterhalb des Normaldrucks (p<1013 mbar) beim Evakuieren
der Saugglocke entsteht.
[0013] Ein Vakuumerzeuger kann beispielsweise eine Vakuumpumpe sein, also ein Gerät, das
in einem abgeschlossenen Raum die Gasdichte und damit den Druck erniedrigen kann.
Die Gasmoleküle können von der Vakuumpumpe aus dem Raum nach außen gefördert, aber
auch im inneren durch Kondensations- oder Sorptionsprozesse gebunden werden.
[0014] Die Saugglocke des erfindungsgemäßen Werkzeuges wird auf die Beschädigung der Fahrzeugkarosserie
aufgesetzt. Der erfindungsgemäß mit dieser Saugglocke verbundene Vakuumerzeuger erzeugt
ein zuvor eingestelltes Unterdruckniveau.
[0015] Sollte das Ausbeulergebnis aufgrund eines zu gering eingestellten Unterdruckniveaus
noch nicht zufriedenstellend sein, kann die Evakuierung nach Belüften der Saugglocke
wiederholt werden. Eine Evakuierung der Saugglocke dauert etwa zwischen 4-15 Sekunden,
so daß sich selbst bei mehrfacher Evakuierung außerordentlich kurze Reparaturzeiten
ergeben. Eine Demontage von Innenanbauteilen oder deren Beschädigung durch mechanische
Einwirkung ist aufgrund der lediglich von außen auf die Karosserieoberfläche wirkenden
Werkzeuges ausgeschlossen.
[0016] Um bei Erreichen des eingestellten Unterdruckniveaus die Vakuumerzeugung automatisch
zu unterbrechen, weist der Vakuumerzeuger des Werkzeuges erfindungsgemäß eine Regelung
auf.
[0017] Um den Ausbeulablauf beobachten und falls notwendig in den Ablauf eingreifen zu können,
weist das Werkzeug in vorteilhafter Ausgestaltung der Erfindung eine Optik, beispielsweise
in Form einer in der Saugglocke angeordneten Kamera auf. Die von der Kamera aufgenommenen
Bilder werden vorzugsweise auf einen Monitor in einer Steuerungseinheit ausgegeben,
die die Bedienelemente zur Steuerung des Vakuums und damit zum Eingriff in den Reparaturablauf
aufweist.
[0018] Um den Ausbeulablauf zu beobachten, kann die Saugglocke alternativ oder zusätzlich
zumindest teilweise aus transparentem Material bestehen.
[0019] Wenn die Saugglocke aus einem hohlem, an einer Stirnseite offenen Grundkörper und
einem an dieser Stirnseite lösbar mit dem Grundkörper verbundenen Werkzeugfuß mit
einem Durchgang besteht, wobei der Durchmesser des Durchgangs an seiner Mündung kleiner
als der Durchmesser der stirnseitigen Öffnung des Grundkörpers ist, läßt sich ein
der Größe und Form der Beschädigung entsprechender Werkzeugfuß über das Zentrum der
Karosseriebeschädigung auflegen. Die für den Wechsel des Werkzeugfußes erforderliche
lösbare Verbindung zwischen Grundkörper und Werkzeugfuß kann beispielsweise als Schraubverbindung,
insbesondere mit einem Feingewinde, ausgestaltet sein.
[0020] Um eine dichte Anlage der Saugglocke auf der Karosserieoberfläche sicherzustellen,
ist die Mündung des Durchgangs des Werkzeugfußes von einer Auflage- und Dichtfläche
umgeben.
[0021] Nachfolgend wird die Erfindung anhand eines Ausführungsbeispieles des näheren erläutert.
Es zeigen:
- Figur 1
- eine schematische Ansicht eines erfindungsgemäßen Werkzeuges sowie
- Figur 2
- eine Prinzipdarstellung einer auf einer Karosserieoberfläche aufliegenden Saugglocke
eines erfindungsgemäßen Werkzeuges.
[0022] Figur 1 zeigt schematisch eine auf eine Karosserieoberfläche 1 aufgesetzte Saugglocke
2, die über eine flexible Schlauchleitung 3 mit einer Vakuumpumpe 4 verbunden ist.
Die Vakuumpumpe 4 befindet sich in einer insgesamt mit 5 bezeichneten Bedieneinheit.
Die im wesentlichen hohlzylindrische Saugglocke 2 befindet sich über dem Zentrum einer
Beschädigung 6 in der Karosserieoberfläche 1.
[0023] In der Bedieneinheit 5 befinden sich neben der Vakuumpumpe 4 deren nicht näher dargestellte
Steuer-/Regeleinheit sowie gegebenenfalls ein Monitor für eine innerhalb der Saugglocke
2 angeordnete Kamera.
[0024] Die Saugglocke 2 besteht aus einem hohlzylindrischen, an der unteren Stirnseite 7
offenen Grundkörper 8 und einem an dieser unteren Stirnseite 7 lösbar mit den Grundkörper
8 verbundenen Werkzeugfuß 9.
[0025] Um je nach Größe und Beschaffenheit der Beschädigung 6 den Werkzeugfuß 9 austauschen
zu können, ist dieser über eine Schraubverbindung 11 mit dem Grundkörper lösbar verbunden.
Die Schraubverbindung ist im Ausführungsbeispiel nach Figur 2 als Innengewinde in
dem Grundkörper 8 ausgeführt. Zwischen der unteren Stirnseite 7 sowie einer Anlagefläche
12 des Werkzeugfußes 9 sind drei umlaufende elastische Kunststoffdichtungen 13 angeordnet,
um die notwendige Dichtheit für eine Evakuierung der Saugglocke sicherzustellen. Um
die erforderliche Dichtheit zwischen der Auflagefläche 14 des Werkzeugfußes 9 auf
der Karosserieoberfläche 1 sicherzustellen, sind in der Auflagefläche 14 ebenfalls
mehrere umlaufende Kunststoffdichtungen 13 angeordnet.
[0026] An der dem Werkzeugfuß 9 gegenüberliegenden Stirnseite 15 des Grundkörpers 8 befindet
sich ein Anschluß 16 für die Schlauchleitung 3, die die Saugglocke 2 mit der in Figur
2 nicht dargestellten Vakuumpumpe 4 verbindet. Schließlich befinden sich an der Stirnseite
15 Zugänge 17,18 für die in Figur 2 nicht dargestellte Kamera und einen innerhalb
der Saugglocke 2 angeordneten Infrarotpunkt-Strahler.
[0027] Die nicht dargestellte Kamera hilft bei der Ausrichtung der Mündung 19 des Werkzeugfußes
9 zur Beschädigung 6. In Figur 2 befinden sich die Mündungsränder am äußeren Rand
der Beschädigung 6. Im Falle einer kleineren Beschädigung wäre es zweckmäßig, einen
Werkzeugfuß 9 in den Grundkörper 8 einzuschrauben, dessen Durchmesser an seiner Mündung
19 kleiner ist, damit der Mündungsrand wieder mit dem äußeren Rand der Beschädigung
6 zusammenfällt.
[0028] Die Kamera dient darüber hinaus der Beurteilung des Ausbeulablaufes über den in der
Bedieneinheit 5 angeordneten Monitor. Durch die Einstellung und/oder Regelung des
Unterdruckniveaus der Vakuumpumpe 4, sowie die bedarfsweise Wärmezufuhr über den in
Figur 2 nicht dargestellten Infrarotstrahler kann in den Ausbeulablauf eingegriffen
werden.
[0029] Mit dem erfindungsgemäßen Werkzeug lassen sich nicht nur Beschädigungen der Karosserieoberfläche
1 durch äußere mechanische Einflüsse, sondern auch konstruktionsbedingte Beschädigungen
der Oberfläche problemlos beseitigen. Es ist nicht erforderlich Innenverkleidung und/oder
Anbauteile zu demontieren. Eine Beschädigung des Lacks ist bei der kombinierten Anwendung
der Saugglocke 2 mit darin angeordnetem Wärmestrahler nicht zu befürchten.
Bezugszeichenliste |
Nr. |
Bezeichnung |
1. |
Karosserieoberfläche |
2. |
Saugglocke |
3. |
Schlauchleitung |
4. |
Vakuumpumpe |
5. |
Bedieneinheit |
6. |
Beschädigung |
7. |
untere Stirnseite |
8. |
Grundkörper |
9. |
Werkzeugfuß |
10. |
- |
11. |
Schraubverbindung |
12. |
Anlagefläche |
13. |
Kunststoffdichtungen |
14. |
Auflagefläche |
15. |
Stirnseite |
16. |
Anschluß |
17. |
Zugang Infrarotstrahler |
18. |
Zugang Kamera |
19. |
Mündung |
20. |
- |
1. Werkzeug zum Ausbeulen einer Fahrzeugkarosserie mit einer Saugglocke zum Aufsetzen
auf die Karosserieoberfläche, wobei die Saugglocke mit einem Vakuumerzeuger verbunden
ist, dadurch gekennzeichnet, dass das Unterdruckniveau in der Saugglocke (2) einstellbar ist und innerhalb der Saugglocke
(2) ein Wärmestrahler angeordnet ist.
2. Werkzeug nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Vakuumerzeuger (4) eine Regelung aufweist, die die Vakuumerzeugung bei Erreichen
des eingestellten Unterdruckniveaus unterbricht.
3. Werkzeug nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß es eine Ausbeulbeobachtungs-Optik aufweist.
4. Werkzeug nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Saugglocke (2) zumindest teilweise aus transparentem Material besteht.
5. Werkzeug nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Wärmestrahler als Infrarot-Punktstrahler ausgebildet ist
6. Werkzeug nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Verbindung zwischen Saugglocke (2) und Unterdruckerzeuger (4) eine insbesondere
flexible Leitung (2) ist.
7. Werkzeug nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Saugglocke (2) aus einem hohlen, an einer Stirnseite (7) offenen Grundkörper
(8) und einem an dieser Stirnseite (7) lösbar mit dem Grundkörper (8) verbundenen
Werkzeugfuß (9) mit einem Durchgang besteht, wobei der Durchmesser des Durchgangs
an seiner Mündung (19) kleiner als der Durchmesser der stirnseitigen Öffnung des Grundkörpers
(8) ist.
8. Werkzeug nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß an der gegenüberliegenden Stirnseite (15) des Grundkörpers (8) ein Anschluß (16)
für die Leitung zum Unterdruckerzeuger sowie mindestens ein Zugang (18) für die Ausbeulbeobachtungs-Optik
und/oder den Wärmestrahler (17) angeordnet ist.
9. Werkzeug nach Anspruch 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Mündung (19) des Durchgangs des Werkzeugfußes von einer Auflage- und Dichtfläche
(14, 15) umgeben ist.