DE102017212005A1 - Method for arranging a membrane on a joining tool of a tool device and tool device - Google Patents

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Abstract

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zum Anordnen einer Membran (210) an einem Fügewerkzeug (110) einer Werkzeugvorrichtung (100) und eine Werkzeugvorrichtung (100). Das Fügewerkzeug (110) ist dazu ausgebildet, die Membran (210) an einem Gehäuse dauerhaft anzubringen. Das erfindungsgemäße Verfahren umfasst ein Bereitstellen eines plattenförmigen Körpers (200), aus dem zumindest eine Membran (210) heraustrennbar ist, ein Zuführen des plattenförmigen Körpers (200) in die Werkzeugvorrichtung (100), die das Fügewerkzeug (110) und ein davon beabstandet angeordnetes Trennwerkzeug (120) aufweist, das dazu ausgebildet ist, während eines Trennprozesses zumindest eine Membran (210) aus dem plattenförmigen Körper (200) herauszutrennen, ein Heraustrennen von zumindest einer Membran (210) aus dem plattenförmigen Körper (200) mittels des Trennwerkzeugs (120), ein Halten der zumindest einen herausgetrennten Membran (210) durch das Trennwerkzeug (120) und ein Transferieren der zumindest Membran (210) an das Fügewerkzeug (110) mittels des Trennwerkzeugs (120).The present invention relates to a method for arranging a membrane (210) on a joining tool (110) of a tool device (100) and a tool device (100). The joining tool (110) is designed to permanently attach the membrane (210) to a housing. The method according to the invention comprises providing a plate-shaped body (200) from which at least one membrane (210) can be separated, feeding the plate-shaped body (200) into the tool device (100), which holds the joining tool (110) and a distance therefrom Separating tool (120), which is adapted to separate during a separation process at least one membrane (210) from the plate-shaped body (200), a separation of at least one membrane (210) from the plate-shaped body (200) by means of the separating tool (120 ), holding the at least one separated-out membrane (210) by the separating tool (120) and transferring the at least membrane (210) to the joining tool (110) by means of the separating tool (120).

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zum Anordnen einer Membran an einem Fügewerkzeug einer Werkzeugvorrichtung und eine Werkzeugvorrichtung, insbesondere ein Verfahren zum Anordnen einer Membran an einem Ultraschallschweißwerkzeug, das dazu ausgebildet ist, die Membran an einem Gehäuse dauerhaft anzubringen.The present invention relates to a method for arranging a membrane on a joining tool of a tool device and a tool device, in particular a method for arranging a membrane on an ultrasonic welding tool, which is adapted to permanently attach the membrane to a housing.

Membranen, die vorzugsweise semipermeabel sind, können beispielsweise an Gehäusen angebracht werden, um einen Druckausgleich zwischen dem Gehäuseinneren und dem Gehäuseäußeren. Beispielsweise werden solche semipermeablen Membranen an Kunststoffgehäusen von Sensoren, wie z. B. Luftmassenmesser, angebracht, um einen Druckausgleich zwischen dem Gehäuseinneren, in dem die Elektronik des Luftmassensensors angeordnet ist, und dem Gehäuseäußeren bereitzustellen und gleichzeitig in der Luft befindlichen Schmutz davon abzuhalten, in das Gehäuseinnere zu gelangen. Ferner können solche Membranen dazu verwendet werden, eine Öffnung in einem Gehäuse wasserdicht zu verschließen.Membranes, which are preferably semipermeable, may be attached to housings, for example, to provide pressure equalization between the interior of the housing and the exterior of the housing. For example, such semipermeable membranes on plastic housings of sensors such. As air mass meter, mounted to provide a pressure equalization between the housing interior, in which the electronics of the air mass sensor is arranged, and the housing exterior and at the same time to prevent airborne dirt from entering the housing interior. Furthermore, such membranes can be used to seal an opening in a housing watertight.

Das Anbringen solcher Membranen an dem Gehäuse erfolgt durch bekannte Fügeverfahren, wie beispielsweise Schweißen, Löten oder Kleben. Dazu wird eine bereits vorgefertigte Membran an einem entsprechenden Fügewerkzeug angeordnet und daraufhin an der gewünschten Position an dem Gehäuse dauerhaft angebracht. Das Herstellen der Membran erfolgt dabei bevorzugt aus einem plattenförmigen Körper. Beispielsweise kann auf dem plattenförmigen Körper eine Membran mittels eines Trennverfahrens herausgetrennt werde, beispielsweise mittels Ausschneiden, Ausstanzen oder Ausreißen.The attachment of such membranes to the housing is carried out by known joining methods, such as welding, soldering or gluing. For this purpose, an already prefabricated membrane is arranged on a corresponding joining tool and then permanently attached to the housing at the desired position. The membrane is preferably produced from a plate-shaped body. For example, on the plate-shaped body, a membrane can be cut out by means of a separation process, for example by means of cutting, punching or tearing.

Hierzu ist es beispielsweise bekannt, eine sogenannte Sonotrode, die ein bekanntes Ultraschallschweißwerkzeug ist, gleichzeitig als Stanzwerkzeug zu verwenden, mittels dem aus dem plattenförmigen Körper zumindest eine Membran durch einen Stanzprozess ausgestanzt werden kann. Nach dem Ausstanzen der Membran wird die Membran an der Sonotrode gehalten, um im direkten Anschluss die Membran an dem Gehäuse dauerhaft mittels Ultraschallschweißen anzubringen.For this purpose, it is known, for example, to use a so-called sonotrode, which is a known ultrasonic welding tool, simultaneously as a punching tool, by means of which at least one membrane can be punched out of the plate-shaped body by a stamping process. After punching out the membrane, the membrane is held on the sonotrode to permanently attach the membrane to the housing by means of ultrasonic welding in the direct connection.

Das aus dem Stand der Technik bekannten Verfahren, bei dem die Sonotrode die Doppelfunktion des Heraustrennens und Fügens umfasst, kann jedoch im Hinblick auf Verschleiß der Sonotrode während des Trennprozesses und daraus resultierend auf die Genauigkeit des Fügens verbesserungsbedürftig sein.However, the method known from the prior art in which the sonotrode has the double function of separating out and joining can be in need of improvement with regard to wear of the sonotrode during the cutting process and, as a result, to the accuracy of the joining.

Der vorliegenden Erfindung liegt folglich die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zum Anordnen einer Membran an einem Fügewerkzeug einer Werkzeugvorrichtung und eine Werkzeugvorrichtung bereitzustellen, das gegenüber dem bekannten Verfahren und den Werkzeugvorrichtungen zumindest teilweise verbessert ist.The present invention is therefore based on the object to provide a method for arranging a membrane on a joining tool of a tool device and a tool device, which is at least partially improved compared to the known method and the tool devices.

Diese Aufgabe wird mit einem Verfahren gemäß unabhängigem Anspruch 1 und einer Werkzeugvorrichtung gemäß unabhängigem Anspruch 8 gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen sind in den Unteransprüchen angegeben.This object is achieved by a method according to independent claim 1 and a tool device according to independent claim 8. Advantageous embodiments are specified in the subclaims.

Der vorliegenden Erfindung liegt im Wesentlichen der Gedanke zugrunde, ein separates Trennwerkzeug, wie beispielsweise ein Stanzwerkzeug, zu verwenden, das dazu ausgebildet ist, aus einem plattenförmigen Körper zumindest eine Membran herauszutrennen und gleichzeitig nach dem Trennvorgang die herausgetrennte Membran direkt an ein Fügewerkzeug, wie beispielsweise ein Ultraschallwerkzeug, zu transferieren. Das Transferieren umfasst dabei ein Transportieren der herausgetrennten Membran entlang einer geradlinigen Bewegungsbahn mittels des Trennwerkzeugs sowie ein Übergeben der herausgetrennten Membran vom Trennwerkzeug an das Fügewerkzeug.The present invention is based essentially on the idea to use a separate cutting tool, such as a punch, which is adapted to separate from a plate-shaped body at least one membrane and at the same time after the separation process, the separated membrane directly to a joining tool, such as an ultrasonic tool to transfer. In this case, the transfer comprises transporting the separated-out membrane along a rectilinear trajectory by means of the severing tool, and also transferring the severed membrane from the severing tool to the joining tool.

Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren ist folglich keine Transfervorrichtung, wie beispielsweise Transferwerkzeuge und Transferroboter, vorgesehen, da das Transferieren der herausgetrennten Membran vom Trennwerkzeug nach dem Heraustrennen der Membran ausgeführt wird. Somit kann ein im Hinblick auf die Verfahrensdauer optimiertes Verfahren bereitgestellt werden, das zusätzlich kostengünstig ist.In the method according to the invention, therefore, no transfer device, such as transfer tools and transfer robots, is provided, since the transfer of the separated-out membrane from the cutting tool is carried out after the separation of the membrane. Thus, a method optimized in terms of process duration can be provided, which is additionally inexpensive.

Gemäß eines ersten Aspekts der vorliegenden Erfindung ist ein Verfahren zum Anordnen einer Membran an einem Fügewerkzeug einer Werkzeugvorrichtung vorgesehen. Das Fügewerkzeug ist dazu ausgebildet, die Membran an einem Gehäuse dauerhaft anzubringen. Das erfindungsgemäße Verfahren umfasst ein Bereitstellen eines plattenförmigen Körpers, aus dem zumindest eine Membran heraustrennbar ist, ein Zuführen des plattenförmigen Körpers in die Werkzeugvorrichtung, die das Fügewerkzeug und ein davon beabstandet angeordnetes Trennwerkzeug aufweist, das dazu ausgebildet ist, während eines Trennprozesses zumindest eine Membran aus dem plattenförmigen Körper herauszutrennen, ein Heraustrennen von zumindest einer Membran aus dem plattenförmigen Körper mittels des Trennwerkzeugs, ein Halten der zumindest einen herausgetrennten Membran durch das Trennwerkzeug und ein Transferieren der zumindest einen Membran an das Fügewerkzeug mittels des Trennwerkzeugs.According to a first aspect of the present invention, a method for arranging a membrane on a joining tool of a tool device is provided. The joining tool is designed to permanently attach the membrane to a housing. The method according to the invention comprises providing a plate-shaped body, from which at least one membrane is detachable, feeding the plate-shaped body into the tool device, which has the joining tool and a separating tool arranged spaced therefrom, which is designed to expose at least one membrane during a separation process separating out the plate-shaped body, separating out at least one membrane from the plate-shaped body by means of the separating tool, holding the at least one separated-out membrane by the separating tool and transferring the at least one membrane to the joining tool by means of the separating tool.

Dadurch, dass das Trennwerkzeug sowohl zum Heraustrennen der zumindest einen Membran als auch zum Transferieren der zumindest einen Membran an das Fügewerkzeug ausgebildet ist, kann auf eine separate Transfervorrichtung, wie beispielsweise einen Transferroboter, verzichtet werden. Dadurch können Zeit und Kosten des Herstellungsprozesses optimiert werden. Because the separating tool is designed both for separating out the at least one membrane and for transferring the at least one membrane to the joining tool, it is possible to dispense with a separate transfer device, such as a transfer robot. This can optimize the time and cost of the manufacturing process.

Das Transferieren umfasst dabei bevorzugt ein Transportieren der zumindest einen Membran zum Fügewerkzeug hin und ein Übergeben der zumindest einen Membran vom Trennwerkzeug an das Fügewerkzeug. Somit weist das Trennwerkzeug die Doppelfunktion des Heraustrennens der Membran sowie des Transferierens der Membran zum Fügewerkzeug auf.The transfer preferably comprises transporting the at least one membrane towards the joining tool and transferring the at least one membrane from the separating tool to the joining tool. Thus, the separating tool has the dual function of separating out the membrane and of transferring the membrane to the joining tool.

In einer bevorzugten Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Verfahrens erfolgt das Transportieren der zumindest einen Membran entlang einer geradlinigen Bewegungsbahn, die im Wesentlichen parallel zur Schwerkraftrichtung verläuft. Besonders bevorzugt ist es dabei, dass das Transportieren der zumindest einen Membran entlang der geradlinigen Bewegungsbahn in Schwerkraftrichtung erfolgt. In einer solchen Ausgestaltungen ist es bevorzugt, dass das Fügewerkzeug oberhalb des Trennwerkzeugs angeordnet ist, so dass das Trennwerkzeug zum Ausführen des Trennprozesses in eine Richtung von unten nach oben verfährt und dabei aus dem plattenförmigen Körper die zumindest eine Membran heraustrennt. Daraufhin kann die herausgetrennte Membran vom Trennwerkzeug gehalten und entlang der geradlinigen Bewegungsbahn zum Fügewerkzeug transportiert und dort an das Fügewerkzeug übergeben werden.In a preferred embodiment of the method according to the invention, the transport of the at least one membrane takes place along a rectilinear trajectory which runs essentially parallel to the direction of gravity. It is particularly preferred that the transporting of the at least one membrane along the rectilinear trajectory in the direction of gravity takes place. In such a configuration, it is preferred that the joining tool is arranged above the separating tool, so that the separating tool moves in a direction from bottom to top for carrying out the separating process, thereby separating the at least one membrane from the plate-shaped body. Then the separated membrane can be held by the cutting tool and transported along the linear trajectory to the joining tool and there passed to the joining tool.

Alternativ kann das Transportieren der zumindest einen Membran entlang der geradlinigen Bewegungsbahn entgegengesetzt zur Schwerkraftrichtung erfolgen. In einer solchen Ausgestaltungen ist es bevorzugt, dass das Fügewerkzeug unterhalb des Trennwerkzeugs angeordnet ist, so dass das Trennwerkzeug zum Ausführen des Trennprozesses in eine Richtung von oben nach unten verfährt und dabei aus dem plattenförmigen Körper die zumindest eine Membran heraustrennt. Daraufhin kann die herausgetrennte Membran vom Trennwerkzeug gehalten und entlang der geradlinigen Bewegungsbahn zum Fügewerkzeug transportiert und dort an das Fügewerkzeug übergeben werden.Alternatively, the transport of the at least one membrane along the rectilinear trajectory opposite to the direction of gravity can take place. In such a configuration, it is preferable for the joining tool to be arranged below the separating tool, so that the separating tool moves in a direction from top to bottom in order to carry out the separating process and thereby separates the at least one membrane from the plate-shaped body. Then the separated membrane can be held by the cutting tool and transported along the linear trajectory to the joining tool and there passed to the joining tool.

In einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Verfahrens wird der plattenförmige Körper in einen Trennbereich, in dem das Trennwerkzeug die zumindest eine Membran aus dem plattenförmigen Körper heraustrennt, innerhalb der Werkzeugvorrichtung zugeführt. Bevorzugt ist der Trennbereich zwischen dem Trennwerkzeug und dem Fügewerkzeug angeordnet.In a further advantageous embodiment of the method according to the invention, the plate-shaped body is fed into a separating region, in which the separating tool separates the at least one membrane from the plate-shaped body, within the tool device. Preferably, the separation region between the cutting tool and the joining tool is arranged.

Bevorzugt ist es, wenn der plattenförmige Körper ein bandförmiger Körper aus Kunststoff, vorzugsweise PTFE, ist.It is preferred if the plate-shaped body is a band-shaped body made of plastic, preferably PTFE.

In einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Verfahrens ist das Trennwerkzeug ein Stanzwerkzeug, das dazu ausgebildet ist, die zumindest eine Membran aus dem plattenförmigen Körper mittels eines Stanzvorgangs auszustanzen. Zusätzlich oder alternativ ist es bevorzugt, dass das Fügewerkzeug ein Ultraschallwerkzeug, vorzugsweise eine Sonotrode, ist.In a further advantageous embodiment of the method according to the invention, the separating tool is a punching tool, which is designed to punch out the at least one membrane from the plate-shaped body by means of a punching operation. Additionally or alternatively, it is preferred that the joining tool is an ultrasonic tool, preferably a sonotrode.

Gemäß eines weiteren Aspekts der vorliegenden Erfindung ist eine Werkzeugvorrichtung vorgesehen, die ein Trennwerkzeug, das dazu ausgebildet ist, aus einem in die Werkzeugvorrichtung eingebrachten plattenförmigen Körper zumindest eine Membran herauszutrennen, und ein Fügewerkzeug aufweist, das dazu ausgebildet ist, die zumindest eine vom Trennwerkzeug herausgetrennte Membran aufzunehmen und an einem Gehäuse dauerhaft anzubringen. Dabei transferiert das Trennwerkzeug die zumindest eine herausgetrennte Membran an das Fügewerkzeug.According to a further aspect of the present invention, there is provided a tool device comprising a separating tool adapted to separate at least one diaphragm from a plate-shaped body inserted into the tool device, and a joining tool adapted to separate the at least one of the separating tool Membrane record and permanently attached to a housing. The separating tool transfers the at least one separated-out membrane to the joining tool.

In einer besonders bevorzugten Ausgestaltung umfasst die erfindungsgemäße Werkzeugvorrichtung ferner eine Führungseinrichtung, die dazu ausgebildet ist, das Trennwerkzeug während des Transferierens der zumindest einen Membran entlang einer geradlinigen Bewegungsbahn zu führen, die im Wesentlichen parallel zur Schwerkraftrichtung verläuft.In a particularly preferred embodiment, the tool device according to the invention further comprises a guide device, which is designed to guide the separating tool during the transfer of the at least one membrane along a rectilinear trajectory, which runs substantially parallel to the direction of gravity.

In vorteilhafter Weise erfolgt das Transportieren der zumindest einen Membran entlang der geradlinigen Bewegungsbahn in Schwerkraftrichtung. Alternativ erfolgt das Transportieren der zumindest einen Membran entlang der geradlinigen Bewegungsbahn entgegengesetzt zur Schwerkraftrichtung.Advantageously, the transport of the at least one membrane along the rectilinear trajectory in the direction of gravity takes place. Alternatively, the transporting of the at least one membrane takes place along the rectilinear trajectory opposite to the direction of gravity.

In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform weist die erfindungsgemäße Werkzeugvorrichtung ferner einen Trennbereich auf, in dem das Trennwerkzeug die zumindest eine Membran aus dem plattenförmigen Körper heraustrennt und der zwischen dem Trennwerkzeug und dem Fügewerkzeug angeordnet ist.In a further preferred embodiment, the tool device according to the invention further comprises a separating region, in which the separating tool separates the at least one membrane from the plate-shaped body and which is arranged between the separating tool and the joining tool.

Ferner ist bei einer bevorzugten Werkzeugvorrichtung das Trennwerkzeug ein Stanzwerkzeug, das dazu ausgebildet ist, die zumindest eine Membran aus dem plattenförmigen Körper mittels eines Stanzvorgangs auszustanzen. Alternativ oder zusätzlich ist bei einer bevorzugten Werkzeugvorrichtung das Fügewerkzeug ein Ultraschallschweißwerkzeug, vorzugsweise eine Sonotrode.Furthermore, in a preferred tool device, the cutting tool is a punching tool which is designed to punch out the at least one membrane from the plate-shaped body by means of a punching operation. Alternatively or additionally, in a preferred Tooling device, the joining tool an ultrasonic welding tool, preferably a sonotrode.

Es kann ferner bevorzugt sein, dass das Trennwerkzeug und das Fügewerkezeug im Wesentlichen koaxial zueinander angeordnet sind.It may further be preferred that the cutting tool and the joining tool are arranged substantially coaxially with each other.

Weitere Merkmale und Aspekte der vorliegenden Erfindung werden dem Fachmann durch Ausüben der hierin beschriebenen Lehre und durch Betrachten der beiliegenden Zeichnungen ersichtlich, in denen:

  • 1 eine erfindungsgemäße Werkzeugvorrichtung zu einem ersten Verfahrenszeitpunkt zeigt,
  • 2 die erfindungsgemäße Werkzeugvorrichtung der 1 zu einem späteren zweiten Verfahrenszeitpunkt zeigt,
  • 3 die erfindungsgemäße Werkzeugvorrichtung der 2 zu einem späteren dritten Verfahrenszeitpunkt zeigt,
  • 4 die erfindungsgemäße Werkzeugvorrichtung der 3 zu einem späteren vierten Verfahrenszeitpunkt zeigt, und
  • 5 ein Ablaufdiagramm eines erfindungsgemäßen Verfahrens zeigt.
Further features and aspects of the present invention will become apparent to those skilled in the art by practicing the teaching described herein and by considering the accompanying drawings, in which:
  • 1 shows a tool device according to the invention at a first method time,
  • 2 the tooling device of the invention 1 at a later stage of the procedure,
  • 3 the tooling device of the invention 2 at a later third stage of the procedure,
  • 4 the tooling device of the invention 3 at a later fourth stage of the procedure, and
  • 5 a flowchart of a method according to the invention shows.

Elemente gleicher Konstruktion oder Funktion sind figurenübergreifend mit den gleichen Bezugszeichen gekennzeichnet. Aus Gründen der Übersichtlichkeit sind gegebenenfalls nicht in allen dargestellten Figuren sämtliche Elemente mit Bezugszeichen gekennzeichnet.Elements of the same construction or function are identified across the figures with the same reference numerals. For reasons of clarity, all elements may not be marked with reference numerals in all figures shown.

Die 1 zeigt eine erfindungsgemäße Werkzeugvorrichtung 100, die ein Fügewerkzeug 110, ein Trennwerkzeug 120, eine Klemmvorrichtung 130 und eine Führungsvorrichtung 140 aufweist. Aus den 1 bis 4 geht hervor, dass die Führungsvorrichtung 140 bevorzugt mit der Klemmvorrichtung 130 integral ausgebildet ist.The 1 shows a tool device according to the invention 100 that is a joining tool 110 , a cutting tool 120 , a clamping device 130 and a guide device 140 having. From the 1 to 4 shows that the guiding device 140 preferably with the clamping device 130 is integrally formed.

Das Trennwerkzeug 120 ist beispielsweise, wie in den 1 bis 4 gezeigt, ein Stanzwerkzeug, das dazu ausgebildet ist, eine Membran aus einem bandförmigen Körper 200 zu stanzen.The cutting tool 120 is, for example, as in the 1 to 4 shown a punching tool, which is adapted to a membrane of a band-shaped body 200 to punch.

Die von dem Trennwerkzeug 120 herausgetrennte Membran 210 ist vorzugsweise eine semipermeable Membran, die dazu ausgebildet ist, an einem Gehäuse, wie beispielsweise einem Sensorgehäuse eines Luftmassenmessers, angebracht zu werden. Die Membran 210 kann beispielsweise dazu ausgebildet sein, einen Druckausgleich zwischen dem Gehäuseinneren und dem Gehäuseäußeren bereitzustellen.The of the cutting tool 120 severed membrane 210 is preferably a semi-permeable membrane adapted to be attached to a housing, such as a sensor housing of an air mass meter. The membrane 210 For example, it may be configured to provide pressure equalization between the interior of the housing and the exterior of the housing.

Vorzugsweise ist der plattenförmige Körper 200 aus einem Kunststoff gebildet, wie beispielsweise PTFE. In anderen Ausgestaltungen kann der plattenförmige Körper 200 aus einem metallischen Werkstoff gebildet sein.Preferably, the plate-shaped body 200 formed of a plastic, such as PTFE. In other embodiments, the plate-shaped body 200 be formed of a metallic material.

Das Fügewerkzeug 110 ist vorzugsweise ist ein Ultraschallwerkzeug, wie beispielsweise eine Sonotrode, die dazu ausgebildet ist, die Membran 210 an dem Gehäuse dauerhaft anzubringen, z. B. mittels Schweißen, Löten oder Kleben. Das in den 1 bis 4 gezeigte Fügewerkzeug 110 kann hierzu zum Fügeort, an dem das Fügewerkzeug 110 die herausgetrennte Membran 210 dauerhaft am Gehäuse anbringt, verfahren werden, beispielsweise mittels translatorischen und/oder rotatorischen Bewegungen des Fügewerkzeugs 110.The joining tool 110 is preferably an ultrasonic tool, such as a sonotrode, which is adapted to the membrane 210 permanently attached to the housing, z. B. by welding, soldering or gluing. That in the 1 to 4 shown joining tool 110 can do this to the joint location where the joining tool 110 the separated membrane 210 permanently attached to the housing, are moved, for example by means of translational and / or rotational movements of the joining tool 110 ,

In der 1 ist ferner gezeigt, dass das Trennwerkzeug 120 entlang einer geradlinigen Bewegungsbahn beweglich ist, die sich parallel zu einer Achse 141 erstreckt. Insbesondere ist das Trennwerkzeug 120 reversibel verfahrbar (in den Zeichnungen mit dem Pfeil 142 gekennzeichnet).In the 1 is further shown that the cutting tool 120 is movable along a rectilinear trajectory, which is parallel to an axis 141 extends. In particular, the cutting tool 120 reversibly movable (in the drawings with the arrow 142 in).

Die Werkzeugvorrichtung 100 weist ferner einen Trennbereich 150 auf, in den der plattenförmige Körper 200 entlang einer Vorschubrichtung 202 zumindest teilweise eingeführt werden kann und in dem der Trennprozess der Membran 210 vom plattenförmigen Körper 200 mittels des Trennwerkzeugs 120 erfolgt.The tool device 100 also has a separation area 150 in which the plate-shaped body 200 along a feed direction 202 at least partially can be introduced and in which the separation process of the membrane 210 from the plate-shaped body 200 by means of the separating tool 120 he follows.

Die Klemmvorrichtung 130 der erfindungsgemäßen Werkzeugvorrichtung 100 umfasst, wie in der 1 dargestellt, ein erstes Klemmelement 132 und ein zweites Klemmelement 134, zwischen dem der plattenförmige Körper 200 nach dem Einfahren in den Trennbereich 150 klemmbar ist. Hierzu ist zumindest eines vom ersten und zweiten Klemmelement 132, 134 relativ zum anderen der beiden Klemmelemente 132, 134 zum Öffnen und Schließen des Trennbereichs 150 zumindest teilweise verfahrbar.The clamping device 130 the tool device according to the invention 100 includes, as in the 1 shown, a first clamping element 132 and a second clamping element 134 between which the plate-shaped body 200 after entering the separation area 150 is clamped. For this purpose, at least one of the first and second clamping element 132 . 134 relative to the other of the two clamping elements 132 . 134 for opening and closing the separation area 150 at least partially movable.

In der 1 ist die Schwerkraftrichtung mit einem Pfeil 102 gekennzeichnet. Schwerkraftrichtung bedeutet, dass entlang der angezeigten Richtung die Schwerkraft wirkt.In the 1 is the direction of gravity with an arrow 102 characterized. Gravity direction means that gravity is acting along the direction indicated.

Im Folgenden wird ein erfindungsgemäßes Verfahren unter Bezugnahme auf die 1 bis 4 und zusätzlichem Verweis auf die 5 exemplarisch beschrieben.In the following, a method according to the invention will be described with reference to FIGS 1 to 4 and additional reference to the 5 described by way of example.

Das Verfahren startet beim Schritt 300 (siehe 5) und gelangt dann zum Schritt 302, an dem der plattenförmige Körper 200 entlang der Vorschubrichtung 202 in die Werkzeugvorrichtung 100, insbesondere in die Klemmvorrichtung 130, derart eingebracht wird, dass sich der plattenförmige Körper 200 zumindest teilweise im Trennbereich 150 und zwischen den beiden Klemmelementen 132, 134 angeordnet befindet. In diesem eingebrachten Zustand des plattenförmigen Körpers 200 befindet sich das Trennwerkzeug 120 unterhalb und das Fügewerkzeug 110 oberhalb des plattenförmigen Körpers 200 (siehe 1)The procedure starts at the step 300 (please refer 5 ) and then get to the step 302 on which the plate-shaped body 200 along the feed direction 202 into the tool device 100 , in particular in the clamping device 130 is introduced such that the plate-shaped body 200 at least partially in the separation area 150 and between the two clamping elements 132 . 134 is located. In this introduced state of the plate-shaped body 200 is the cutting tool 120 below and the joining tool 110 above the plate-shaped body 200 (please refer 1 )

In einem darauffolgenden Schritt 304 wird, wie in der 2 gezeigt, das zweite Klemmelement 134 in Richtung des ersten Klemmelements132 verfahren, wodurch der plattenförmige Körper 200 zwischen den beiden Klemmelementen 132, 134 zumindest teilweise geklemmt wird. Daraufhin wird, wie in der 3 gezeigt, das Trennwerkzeug 120 entgegengesetzt zur Schwerkraftrichtung 102 verfahren und die Membran 201 aus dem plattenförmigen 200 herausgetrennt, vorzugsweise ausgestanzt (siehe Schritt 306 in der 5).In a subsequent step 304 will, as in the 2 shown, the second clamping element 134 moved in the direction of the first clamping element 132, whereby the plate-shaped body 200 between the two clamping elements 132 . 134 at least partially clamped. Then, as in the 3 shown the parting tool 120 opposite to the direction of gravity 102 method and the membrane 201 cut out from the plate-shaped 200, preferably punched out (see step 306 in the 5 ).

Nach dem Heraustrennen bzw. Ausstanzen der Membran 210 aus dem plattenförmigen Körper 200 ist das Trennwerkzeug 120 ferner dazu ausgebildet, die herausgetrennte Membran 210 unter Zuhilfenahme der Schwerkraft zumindest teilweise zu halten und entlang der geradlinigen Bewegungsbahn zu führen (siehe Schritt 308 der 5). Wie in der 1 bis 4 dargestellt, liegt die Membran 210, die vom Trennwerkzeug 120 aus dem plattenförmigen Körper 200 herausgetrennt wurde, aufgrund der Schwerkraft auf dem Trennwerkzeug 140 auf. Zur Verbesserung des Haltens der Membran 210 mittels des Trennwerkzeugs 120 kann die Membran 210 an dem Trennwerkzeug 120 mittels einer teilweisen Klemmung gehalten werden.After separation or punching out of the membrane 210 from the plate-shaped body 200 is the cutting tool 120 further adapted to the separated membrane 210 with the help of gravity to hold at least partially and to guide along the rectilinear trajectory (see step 308 of the 5 ). Like in the 1 to 4 represented, lies the membrane 210 that by the cutting tool 120 from the plate-shaped body 200 was severed due to gravity on the cutting tool 140 on. To improve the retention of the membrane 210 by means of the separating tool 120 can the membrane 210 on the cutting tool 120 held by a partial clamping.

Zum Führen der Membran 210 entlang der geradlinigen Bewegungsbahn weist das zweite Klemmelement 134 eine Führungseinrichtung 160 auf, die sowohl das Trennwerkzeug 140 als auch die Membran 210 zumindest teilweise führt. Die Führungseinrichtung 160 ist beispielsweise eine Führung, die dazu ausgebildet ist, sowohl die herausgetrennte Membran 210 als auch das Trennwerkzeug 120 zu führen (siehe Schritt 310 in der 5).For guiding the membrane 210 along the rectilinear trajectory has the second clamping element 134 a leadership facility 160 on that both the cutting tool 140 as well as the membrane 210 at least partially leads. The management device 160 For example, is a guide that is designed to both the herausgetrennte membrane 210 as well as the cutting tool 120 to lead (see step 310 in the 5 ).

Das Fügewerkzeug 110 ist, wie in der 3 gezeigt, vorzugsweise koaxial zur geradlinigen Bewegungsbahn 142 des Trennwerkzeugs 120 angeordnet und in Warteposition. Das heißt, dass das Fügewerkzeug 110 darauf wartet, dass das Trennwerkzeug 120 die herausgetrennte Membran 210 an das Fügewerkzeug 110 transportiert und diesem übergibt. Das Fügewerkzeug 110 kann vorzugsweise innerhalb der Klemmvorrichtung 130 angeordnet sein, insbesondere in der Führungseinrichtung 160 und dort vom Trennwerkzeug 120 die Membran 210 empfangen und aufnehmen.The joining tool 110 is like in the 3 shown, preferably coaxial with the rectilinear trajectory 142 of the cutting tool 120 arranged and in waiting position. That means that the joining tool 110 waiting for the parting tool 120 the separated membrane 210 to the joining tool 110 transports and hands over this. The joining tool 110 may preferably be within the clamping device 130 be arranged, in particular in the guide device 160 and there from the cutting tool 120 the membrane 210 receive and record.

In der 4 ist dieser Fall dargestellt, bei dem das Trennwerkzeug 120 die herausgetrennte Membran 210 bereits an das Fügewerkzeug 110 übergeben hat. Das Übergeben der Membran 210 vom Trennwerkzeug 120 an das Fügewerkzeug 110 (siehe Schritt 312 in der 5) kann beispielsweise dadurch erfolgen, dass durch einen im Fügewerkzeug 110 vorgesehenen Saugkanal 112 ein Unterdruck am Fügewerkzeug 110 erzeugt wird, der dazu ausgebildet ist, die Membran 210, die mittels der Schwerkraft auf dem Trennwerkzeug 210 aufliegt, zumindest teilweise angesaugt wird und folglich vom Trennwerkzeug 120 an das Fügewerkezug 110 übergeben wird. Insbesondere wird beim Übergeben der Membran 210 an das Fügewerkzeug 110 die Membran am Fügewerkzeug 100 wie gewünscht positioniert. Das Verfahren endet anschließend am Schritt 314.In the 4 this case is shown, in which the cutting tool 120 the separated membrane 210 already to the joining tool 110 has passed. Passing the membrane 210 from the cutting tool 120 to the joining tool 110 (see step 312 in the 5 ) can be done, for example, by one in the joining tool 110 provided suction channel 112 a negative pressure on the joining tool 110 is generated, which is adapted to the membrane 210 by gravity on the cutting tool 210 rests, is at least partially sucked and consequently from the cutting tool 120 to the joining train 110 is handed over. In particular, when passing the membrane 210 to the joining tool 110 the membrane on the joining tool 100 positioned as desired. The procedure then ends at the step 314 ,

In der 4 ist ferner dargestellt, dass das Trennwerkzeug 120 wieder in seine Ausgangsposition (siehe 1) zurückgefahren ist. Zu diesem Zeitpunkt kann der plattenförmige Körper 200 wieder entlang der Vorschubrichtung 200 um einen gewünschten Betrag verfahren werden, damit eine weitere Membran 210 aus dem plattenförmigen Körper 200 herausgetrennt und wieder an die Fügevorrichtung 110 transferiert werden kann, die während des Vorschubprozesses den Fügeprozess der Membran 210 an dem Gehäuse durchgeführt hat.In the 4 is further shown that the cutting tool 120 back to its starting position (see 1 ) has moved back. At this time, the plate-shaped body 200 again along the feed direction 200 be moved by a desired amount, so that another membrane 210 from the plate-shaped body 200 cut out and back to the joining device 110 can be transferred during the feed process, the joining process of the membrane 210 has performed on the housing.

Für den Fachmann ist es offensichtlich, dass das in den 1 bis 5 dargestellte Verfahren bzw. die erfindungsgemäße Werkzeugvorrichtung 100 auch derart ausgebildet sein kann, dass das Trennwerkzeug 110 oberhalb des plattenförmigen Körpers 200 und das Fügewerkzeug 110 unterhalb des plattenförmigen Körpers 200 angeordnet sein kann. In einer derartigen Ausgestaltung verfährt das Trennwerkzeug 120 von oben nach unten, trennt eine Membran 210 aus dem plattenförmigen 200 heraus und hält zumindest teilweise die Membran 210. Das Halten der Membran 210 kann dadurch erfolgen, dass innerhalb des Trennwerkzeugs 120 der bereits in der 4 gezeigte Saugkanal 112 vorgesehen wird, damit verhindert werden kann, dass die Membran nach dem Heraustrennen aus dem plattenförmigen Körper 200 durch Einwirkung der Schwerkraft in Richtung des Fügewerkzeugs 120 unkontrolliert fallen kann.For the expert it is obvious that in the 1 to 5 illustrated method or the tool device according to the invention 100 may also be formed such that the cutting tool 110 above the plate-shaped body 200 and the joining tool 110 below the plate-shaped body 200 can be arranged. In such an embodiment, the separating tool moves 120 from top to bottom, a membrane separates 210 from the plate-shaped 200 out and at least partially holds the membrane 210 , Holding the membrane 210 can be done by that within the cutting tool 120 already in the 4 shown suction channel 112 is provided so that it can be prevented that the membrane after the separation from the plate-shaped body 200 by the action of gravity in the direction of the joining tool 120 can fall unchecked.

Nach dem Heraustrennen und dem zumindest teilweise Ansaugen bzw. Halten der Membran 210 an dem Trennwerkzeug verfährt dieses wieder weitere nach unten und übergibt die Membran an das Fügewerkzeug 110, beispielsweise durch Unterbrechen des Unterdrucks. Unter Einwirkung der Schwerkraft liegt dann die Membran 210 auf dem Fügewerkzeug 110 auf und kann dann weiter verarbeitet werden, beispielsweise an einem Gehäuse dauerhaft befestigt werden.After separation and at least partially sucking or holding the membrane 210 on the cutting tool this moves further down and passes the membrane to the joining tool 110 , For example, by interrupting the negative pressure. Under the influence of gravity is then the membrane 210 on the joining tool 110 and then can be further processed, for example, permanently attached to a housing.

Auch in dieser Ausgestaltung kann innerhalb des Fügewerkzeugs ein Unterdruck angeordnet sein, damit beim Verfahren des Fügewerkzeugs 210 mit der daran angesaugten Membran 210 nicht verrutschen kann.Also in this embodiment may be disposed within the joining tool, a negative pressure, thus during the process of the joining tool 210 with the membrane sucked on it 210 can not slip.

Claims (13)

Verfahren zum Anordnen einer Membran (210) an einem Fügewerkzeug (110) einer Werkzeugvorrichtung (100), wobei das Fügewerkzeug (110) dazu ausgebildet ist, die Membran (210) an einem Gehäuse dauerhaft anzubringen, wobei das Verfahren aufweist: - Bereitstellen eines plattenförmigen Körpers (200), aus dem zumindest eine Membran (210) heraustrennbar ist, - Zuführen des plattenförmigen Körpers (200) in die Werkzeugvorrichtung (100), die das Fügewerkzeug (110) und ein davon beabstandet angeordnetes Trennwerkzeug (120) aufweist, das dazu ausgebildet ist, während eines Trennprozesses zumindest eine Membran (210) aus dem plattenförmigen Körper (200) herauszutrennen, - Heraustrennen von zumindest einer Membran (210) aus dem plattenförmigen Körper (200) mittels des Trennwerkzeugs (120), - Halten der zumindest einen herausgetrennten Membran (210) durch das Trennwerkzeug (120), und - Transferieren der zumindest Membran (210) an das Fügewerkzeug (110) mittels des Trennwerkzeugs (120).A method of disposing a membrane (210) on a joining tool (110) of a tooling device (100), the joining tool (110) configured to permanently affix the membrane (210) to a housing, the method comprising: Providing a plate-shaped body (200) from which at least one membrane (210) is detachable, Feeding the plate-shaped body (200) into the tool device (100), which has the joining tool (110) and a separating tool (120) spaced therefrom, which is designed to remove at least one membrane (210) from the plate-shaped body during a separating process (200) to separate out Separating out at least one membrane (210) from the plate-shaped body (200) by means of the separating tool (120), Holding the at least one separated-out membrane (210) by the separating tool (120), and - Transferring the at least membrane (210) to the joining tool (110) by means of the separating tool (120). Verfahren nach Anspruch 1, wobei das Transferieren ein Transportieren der zumindest einen Membran (210) zum Fügewerkzeug (110) und ein Übergeben der zumindest einen Membran (210) vom Trennwerkzeug (120) an das Fügewerkzeug (110) umfasst.Method according to Claim 1 wherein the transferring comprises transporting the at least one membrane (210) to the joining tool (110) and transferring the at least one membrane (210) from the separating tool (120) to the joining tool (110). Verfahren nach Anspruch 2, wobei das Transportieren der zumindest einen Membran (210) entlang einer geradlinigen Bewegungsbahn erfolgt, die im Wesentlichen parallel zur Schwerkraftrichtung (102) verläuft.Method according to Claim 2 in that the transporting of the at least one membrane (210) takes place along a rectilinear trajectory which runs essentially parallel to the direction of gravity (102). Verfahren nach Anspruch 3, wobei das Transportieren der zumindest einen Membran (210) entlang der geradlinigen Bewegungsbahn in Schwerkraftrichtung (102) erfolgt, oder das Transportieren der zumindest einen Membran (210) entlang der geradlinigen Bewegungsbahn entgegengesetzt zur Schwerkraftrichtung (102) erfolgt.Method according to Claim 3 wherein the transporting of the at least one membrane (210) along the rectilinear trajectory in the direction of gravity (102) takes place, or transporting the at least one membrane (210) along the rectilinear trajectory opposite to the direction of gravity (102). Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei der plattenförmige Körper (200) in einen Trennbereich (150), in dem das Trennwerkzeug (120) die zumindest eine Membran (210) aus dem plattenförmigen Körper (200) heraustrennt, innerhalb der Werkzeugvorrichtung (100) zugeführt wird, wobei der Trennbereich (150) im Wesentlichen zwischen dem Trennwerkzeug (120) und dem Fügewerkzeug (110) angeordnet ist.Method according to one of the preceding claims, wherein the plate-shaped body (200) in a separating region (150), in which the separating tool (120) the at least one membrane (210) from the plate-shaped body (200), within the tool device (100) is supplied, wherein the separating region (150) is arranged substantially between the separating tool (120) and the joining tool (110). Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei der plattenförmige Körper (200) ein bandförmiger Körper aus Kunststoff, vorzugsweise PTFE, ist.Method according to one of the preceding claims, wherein the plate-shaped body (200) is a band-shaped body made of plastic, preferably PTFE. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei das Trennwerkzeug ein Stanzwerkzeug (120) ist, der dazu ausgebildet ist, die zumindest eine Membran (210) aus dem plattenförmigen Körper (200) mittels eines Stanzvorgangs auszustanzen, und/oder das Fügewerkzeug ein Ultraschallschweißwerkzeug (110), vorzugsweise eine Sonotrode, ist.Method according to one of the preceding claims, wherein the separating tool is a punching tool (120) which is designed to punch out the at least one membrane (210) from the plate-shaped body (200) by means of a punching process, and / or the joining tool is an ultrasonic welding tool (110), preferably a sonotrode. Werkzeugvorrichtung (100), mit: - einem Trennwerkzeug (120), das dazu ausgebildet ist, aus einem in die Werkzeugvorrichtung (100) eingebrachten plattenförmigen Körper (200) zumindest eine Membran (210) herauszutrennen, und - einem Fügewerkzeug (110), das dazu ausgebildet ist, die zumindest eine vom Trennwerkzeug (120) herausgetrennte Membran (210) aufzunehmen und an einem Gehäuse dauerhaft anzubringen, wobei das Trennwerkzeug (120) die zumindest eine herausgetrennte Membran (210) an das Fügewerkzeug (110) transferiert.Tooling device (100), with: - A separating tool (120) which is adapted to separate from a in the tool device (100) introduced plate-shaped body (200) at least one membrane (210), and a joining tool (110) which is designed to receive the at least one membrane (210) separated out from the separating tool (120) and to permanently affix it to a housing, wherein the separating tool (120) transfers the at least one separated-out membrane (210) to the joining tool (110). Werkzeugvorrichtung (100) nach Anspruch 8, ferner mit einer Führungseinrichtung (140), die dazu ausgebildet ist, das Trennwerkzeug (120) während des Transferierens der zumindest einen Membran (210) entlang einer geradlinigen Bewegungsbahn zu führen, die im Wesentlichen parallel zur Schwerkraftrichtung (102) verläuft.Tool device (100) according to Claim 8 further comprising guide means (140) adapted to guide the severing tool (120) along a rectilinear trajectory substantially parallel to the direction of gravity (102) during transfer of the at least one diaphragm (210). Werkzeugvorrichtung (100) nach Anspruch 9, wobei das Transportieren der zumindest einen Membran (210) entlang der geradlinigen Bewegungsbahn in Schwerkraftrichtung (102) erfolgt, oder das Transportieren der zumindest einen Membran (210) entlang der geradlinigen Bewegungsbahn entgegengesetzt zur Schwerkraftrichtung (102) erfolgt.Tool device (100) according to Claim 9 wherein the transporting of the at least one membrane (210) along the rectilinear trajectory in the direction of gravity (102) takes place, or transporting the at least one membrane (210) along the rectilinear trajectory opposite to the direction of gravity (102). Werkzeugvorrichtung (100) nach einem der Ansprüche 8 bis 10, ferner mit einem Trennbereich (150), in dem das Trennwerkzeug (120) die zumindest eine Membran (210) aus dem plattenförmigen Körper (200) heraustrennt und der zwischen dem Trennwerkzeug (120) und dem Fügewerkzeug (110) angeordnet ist.Tool device (100) according to one of Claims 8 to 10 , further comprising a separation region (150), in which the separation tool (120) the at least one membrane (210) separates out of the plate-shaped body (200) and which is arranged between the separating tool (120) and the joining tool (110). Werkzeugvorrichtung (100) nach einem der Ansprüche 8 bis 11, wobei das Trennwerkzeug ein Stanzwerkzeug (120) ist, der dazu ausgebildet ist, die zumindest eine Membran (210) aus dem plattenförmigen Körper (200) mittels eines Stanzvorgangs auszustanzen, und/oder das Fügewerkzeug ein Ultraschallschweißwerkzeug (110), vorzugsweise eine Sonotrode, ist.Tool device (100) according to one of Claims 8 to 11 wherein the cutting tool is a punching tool (120) which is designed to punch out the at least one membrane (210) from the plate-shaped body (200) by means of a punching process, and / or the joining tool is an ultrasonic welding tool (110), preferably a sonotrode, is. Werkzeugvorrichtung (100) nach einem der Ansprüche 8 bis 12, wobei das Trennwerkzeug (120) und das Fügewerkzeug (110) im Wesentlichen koaxial zueinander angeordnet sind.Tool device (100) according to one of Claims 8 to 12 wherein the cutting tool (120) and the joining tool (110) are arranged substantially coaxially with each other.
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