DE102017216230A1

DE102017216230A1 - Verfahren zum Positionieren und/oder Verbinden zweiter Bauteile

Info

Publication number: DE102017216230A1
Application number: DE102017216230.9A
Authority: DE
Inventors: Maik Hammer; Johann van Niekerk
Original assignee: Bayerische Motoren Werke AG
Current assignee: Bayerische Motoren Werke AG
Priority date: 2017-09-14
Filing date: 2017-09-14
Publication date: 2019-03-14

Abstract

Verfahren zum Positionieren und/oder Verbinden zweier Bauteile mit folgenden Schritten:- Bereitstellen eines ersten Bauteils (1), welches ein erstes Durchgangsloch (1a) aufweist,- Bereitstellen eines zweiten Bauteils (2), welches ein zweites Durchgangsloch (2a) aufweist,- Anbringen einer Kugel (3), derart, dass zumindest ein Teil der Kugel in das erste Durchgangsloch (1a) hineinragt und ein anderer Teil der Kugel (3) in das zweite Durchgangsloch (2a) hineinragt, wobei die beiden Bauteile (1, 2) durch die Kugel (3) relativ zueinander positioniert werden.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zum Positionieren und/oder Verbinden zweiter Bauteile gemäß den Merkmalen des Patentanspruches 1.
Aus der DE 10 2016 201 321 A1 ist ein Verfahren zum Verschweißen zweier Bauteile bekannt. Ein erstes der beiden Bauteile weist eine konvexe Erhebung auf. Ein zweites der beiden Bauteile weist ein Durchgangsloch auf. Die beiden Bauteile werden so aneinander gelegt, dass die konvexe Erhebung des ersten Bauteils formschlüssig in das Durchgangsloch ragt. Anschließend werden die beiden Bauteile entlang des Randes des Durchgangslochs mittels einer Laserschweißvorrichtung verschweißt.
Aufgabe der Erfindung ist es, ein Verfahren anzugeben, mit dem zwei Bauteile in anderer Weise einfach und exakt relativ zueinander positioniert und miteinander verbunden werden können.
Diese Aufgabe wird durch die Merkmale des Patentanspruches 1 gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen der Erfindung sind den Unteransprüchen zu entnehmen.
Ausgangspunkt der Erfindung ist ein Verfahren zum Positionieren und/oder Verbinden zweier Bauteile wobei zunächst ein erstes Bauteil bereitgestellt wird, welches ein erstes Durchgangsloch aufweist und ein zweites Bauteil, welches ein zweites Durchgangsloch aufweist.
Es sei ausdrücklich darauf hingewiesen, dass anstatt des ersten Durchgangslochs auch ein erstes Sackloch und anstatt des zweiten Durchgangslochs ein zweites Sackloch vorgesehen sein kann. An stellen, an denen im Folgenden der Begriff „Durchgangsloch“ verwendet wird, ist also stets auch bzw. alternativ „Sackloch“ mit umfasst.
Gemäß der Erfindung wird eine Kugel derart angebracht, dass zumindest ein Teil der Kugel in das erste Durchgangsloch und ein anderer Teil der Kugel in das zweite Durchgangsloch hineinragt, wobei die beiden Bauteile durch die Kugel relativ zueinander positioniert werden, insbesondere formschlüssig relativ zueinander positioniert werden.
Eine sehr exakte relative Positionierung der beiden Bauteile kann erreicht werden, wenn die Kugel an einem Lochrand des ersten Durchgangslochs und/oder an einem zweiten Lochrand des zweiten Durchgangslochs anliegt.
Hinsichtlich der Reihenfolge der Anordnung der beiden Bauteile gibt es unterschiedliche Möglichkeiten.
Beispielsweise kann vorgesehen sein, dass die Kugel zunächst in Bezug auf das erste Durchgangsloch positioniert wird und anschließend das zweite Bauteil mit seinem zweiten Durchgangsloch in Bezug auf die Kugel positioniert wird.
Dabei kann vorgesehen sein, dass die Kugel in das erste Durchgangsloch eingepresst wird, d. h. dass zwischen der Kugel und dem ersten Durchgangsloch eine Presspassung erzeugt wird.
Alternativ zu der oben genannten Reihenfolge kann auch vorgesehen sein, dass zunächst die beiden Bauteile so aneinander gebracht werden, dass die beiden Durchgangslöcher konzentrisch ausgerichtet sind und dass die Kugel anschließend so positioniert wird, dass die Kugel teilweise in das erste Durchgangsloch und teilweise in das zweite Durchgangsloch ragt.
Unabhängig von der Reihenfolge der Anordnung der beiden Teile kann vorgesehen sein, dass die Kugel zumindest mit dem ersten Bauteil verschweißt wird, insbesondere entlang des ersten Lochrands.
Alternativ oder ergänzend dazu kann vorgesehen sein, dass die Kugel zumindest mit dem zweiten Bauteil verschweißt wird, insbesondere entlang des zweiten Lochrands.
Das Verschweißen entlang des ersten Lochrands bzw. des zweiten Lochrands kann in Form einer geschlossenen bzw. zusammenhängenden Schweißnaht erfolgen. Alternativ dazu kann das Verschweißen auch in Form mehrerer entlang des Lochrands angeordneter Punktschweißungen erfolgen.
Das Verschweißen kann z.B. berührungslos mittels einer Laserschweißvorrichtung erfolgen.
Bei dem ersten Durchgangsloch oder ersten Sackloch muss es sich nicht unbedingt um ein kreisrundes Loch handeln. Das erste Durchgangsloch oder erste Sackloch kann auch eine andere „Lochform“ haben, z.B. in der Art eines Langlochs, eines Polygons o.ä. Dementsprechend kann vorgesehen sein, dass die Kugel einen Rand des ersten Durchgangslochs oder ersten Sacklochs nur punktförmig berührt (d.h. nicht linienförmig).
Auch bei dem zweiten Durchgangsloch oder zweiten Sackloch muss es sich nicht unbedingt um ein kreisrundes Loch handeln. Das zweite Durchgangsloch oder zweite Sackloch kann auch eine andere „Lochform“ haben, z.B. in der Art eines Langlochs, eines Polygons o.ä. Dementsprechend kann vorgesehen sein, dass die Kugel einen Rand des zweiten Durchgangslochs oder zweiten Sacklochs nur punktförmig berührt (d.h. nicht linienförmig).
Im Folgenden wird die Erfindung im Zusammenhang mit der Zeichnung näher erläutert. Es zeigen:

1-4 ein erstes Ausführungsbeispiel gemäß der Erfindung; und
5-8 ein zweites Ausführungsbeispiel gemäß der Erfindung.

Die 1 - 4 zeigen ein erstes Bauteil 1 und ein zweites Bauteil 2, die mittels einer Kugel 3 relativ zueinander positioniert und miteinander verbunden werden.
Zunächst wird die Kugel in ein im ersten Bauteil 1 vorgesehenes erstes Durchgangsloch 1a eingebracht, so dass die Kugel 3 zumindest teilweise in das Durchgangslochs 1a hineinragt. Mittels einer Laserschweißeinrichtung 4 wird die Kugel 3 entlang eines Lochrands (im Folgenden erster Lochrand) des ersten Durchgangslochs 1a mit dem ersten Bauteil 1 verschweißt.
Anschließend wird das zweite Bauteil 2, in dem ebenfalls ein Durchgangsloch 2a vorgesehen ist, so auf das erste Bauteil 1 aufgesetzt, dass der obere Teil der Kugel 3 in das zweite Durchgangsloch 2a des zweiten Bauteils ragt. Anschließend wird mittels derselben oder einer anderen Schweißeinrichtung 4 die Kugel 3 entlang eines Lochrands (im Folgenden zweiter Lochrand) des Durchgangslochs 2a des zweiten Bauteils 2 verschweißt.
Bei dem ersten und/oder dem zweiten Bauteil 1, 2 kann es sich beispielsweise um ein Metallbauteil, insbesondere um ein Blechbauteil handeln.
Bei dem in den 1 - 4 gezeigten Ausführungsbeispiel haben die beiden Durchgangslöcher 1a, 2a denselben Durchmesser. Die untere Halbkugel der Kugel 3 ragt in das Durchgangsloch 1a. Die obere Halbkugel der Kugel 3 ragt in das obere Durchgangsloch 2a.
Die Durchgangslöcher müssen aber nicht notwendigerweise denselben Durchmesser haben. Ein entsprechendes Ausführungsbeispiel ist in den 5 -8 gezeigt. Hier ist der Durchmesser des ersten Durchgangslochs 1a kleiner als der Durchmesser der Kugel 3 und der Durchmesser des Durchgangslochs 2a, das in dem zweiten Bauteil 2 vorgesehen ist, entspricht im Wesentlichen oder exakt dem Durchmesser der Kugel 3. Dementsprechend ragt in das erste Durchgangsloch 1a nur eine relativ kleine Kugelkalotte der Kugel 3, wohingegen das Durchgangsloch 2a einen Großteil der Kugel 3 in sich aufnimmt. Auch hier wird die Kugel 3 mittels einer Laserschweißeinrichtung 4 entlang des ersten Lochrands des ersten Durchgangslochs 1a und entlang des zweiten Lochrands des zweiten Durchgangslochs 2a mit dem ersten Bauteil 1 und dem zweiten Bauteil 2 verschweißt.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
Zitierte Patentliteratur

DE 102016201321 A1 [0002]

Claims

Verfahren zum Positionieren und/oder Verbinden zweier Bauteile mit folgenden Schritten: - Bereitstellen eines ersten Bauteils (1), welches ein erstes Durchgangsloch (1a) oder ein erstes Sackloch aufweist, - Bereitstellen eines zweiten Bauteils (2), welches ein zweites Durchgangsloch (2a) oder ein zweites Sackloch aufweist, - Anbringen einer Kugel (3), derart, dass zumindest ein Teil der Kugel in das erste Durchgangsloch (1a) oder das erste Sackloch hineinragt und ein anderer Teil der Kugel (3) in das zweite Durchgangsloch (2a) oder das zweite Sackloch hineinragt, wobei die beiden Bauteile (1, 2) durch die Kugel (3) relativ zueinander positioniert werden.
Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Kugel (3) an einem ersten Lochrand des ersten Durchgangslochs (1a) oder ersten Sacklochs anliegt.
Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Kugel (3) an einem zweiten Lochrand des zweiten Durchgangslochs (2a) oder zweiten Sacklochs anliegt.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Kugel (3) zunächst in Bezug auf das erste Durchgangsloch (1a) oder erste Sackloch positioniert wird und anschließend das zweite Bauteil (2) mit seinem zweiten Durchgangsloch (2a) oder zweiten Sackloch in Bezug auf die Kugel (3) positioniert wird.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Kugel in das erste und/oder zweite Durchgangsloch (1a, 2a) oder in das erste und/oder zweite Sackloch eingepresst wird.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3 oder 5, dadurch gekennzeichnet, dass zunächst die beiden Bauteile (1, 2) so aneinander gebracht werden, dass die Durchgangslöcher (1a, 2a) oder Sacklöcher konzentrisch ausgerichtet sind und anschließend die Kugel (3) so positioniert wird, dass die Kugel (3) teilweise in das erste Durchgangsloch oder in das erste Sackloch (1a) und teilweise in das zweite Durchgangsloch oder zweite Sackloch (2a) ragt.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Kugel (3) zumindest mit dem ersten Bauteil (1) verschweißt wird, insbesondere entlang des ersten Lochrands.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Kugel (3) zumindest mit dem zweiten Bauteil (2) verschweißt wird, insbesondere entlang des zweiten Lochrands.
Verfahren nach einem der Ansprüche 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet, dass das Verschweißen berührungslos mittels einer Laserschweißeinrichtung (4) erfolgt.
Verfahren nach einem der Ansprüche 7 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass entlang des gesamten ersten bzw. zweiten Lochrands eine geschlossene, zusammenhängende Schweißnaht erzeugt wird.
Verfahren nach einem der Ansprüche 7 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass entlang des gesamten ersten bzw. zweiten Lochrands mehrere voneinander beabstandete Schweißpunkte erzeugt werden.