DE10139082B4

DE10139082B4 - Schweißverbindung

Info

Publication number: DE10139082B4
Application number: DE10139082A
Authority: DE
Inventors: Helmut Bader; Klaus Dipl.-Ing. Erdmann (Fh); Alois-Paul Dipl.-Ing. Rolli (FH)
Original assignee: BSH Bosch und Siemens Hausgeraete GmbH
Current assignee: BSH Hausgeraete GmbH
Priority date: 2001-08-09
Filing date: 2001-08-09
Publication date: 2004-04-29
Anticipated expiration: 2021-08-10
Also published as: DE10139082A1

Abstract

Schweißverbindung zum Zusammenfügen zweier Dünnbleche (1a, 2a), deren einander zugewandten Randbereiche (1b, 2b) umgebogen sind, dadurch gekennzeichnet, dass die Randbereiche (1b, 2b) beider Bleche (1a, 2a) um 180° umgebogen mit Abstand parallel zueinander angeordnet sind und zur thermischen Entkopplung der Dünnbleche die Randbereiche (1b, 2b) über in Abständen zueinander in zumindest einem der Randbereiche (1b, 2b) ausgebildete Prägungen (4) aneinanderliegen und die Bleche (1a, 2a) im Bereich dieser Prägungen (4) mittels Laserschweißens stirnseitig miteinander verbunden sind.

Description

Die Erfindung betrifft eine Schweißverbindung zum Zusammenfügen zweier Dünnbleche gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruches 1.

Aus dem gattungsgemäßen Dokument „Prof. Dr. Ing. Ulrich Dilthey VDI: „Schweißtechnisches Fertigungsverfahren". Band 1, VDI-Verlag GmbH Düsseldorf 1994 sind allgemein übliche Laserschweißverbindungen bekannt. Aus JP 07 178584 A ist eine Schweißverbindung bekannt, bei der einander zugewandte Randbereiche zweier Bleche durch Laserschweißen zusammengefügt sind. In einem der Randbereiche ist ein vorspringender Abschnitt mittels Pressformung ausgebildet. Durch den vorspringenden Abschnitt wird die Festigkeit und Planheit des Randbereiches erhöht.

Aus der DE 35 15 598 C2 ist eine Schweißverbindung bekannt, um zwei eine Autotür bildende Dünnbleche so miteinander zu verbinden, dass ohne die Festigkeit der Verbindung zu mindern keine Beeinträchtigung der sichtbaren Oberfläche des Außenbleches durch die Ausbildung der Schweißverbindung erfolgt. Zu diesem Zweck wird das innere Dünnblech vollflächig auf die Umbördelung des äußeren Bleches gelegt und in diesem Kontaktbereich mittels eines Laserstrahls mit dem Außenblech verschweißt.

Bei der Fertigung von Garräumen für Backöfen ist es wünschenswert, die Bleche des eigentlichen Garraums und des den Garraum tragenden Garraummantels durch Ausbildung eines Ringspalts thermisch zu entkoppeln, um die Wärmeleitung auf ein Minimum zu reduzieren. Die bekannten Verbindungstechniken sind nicht dazu geeignet, einen Spalt zwischen den miteinander zu verbindenden Blechen auszubilden.

Davon ausgehend liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, eine Schweißverbindung zum Zusammenfügen zweier Dünnbleche bereitzustellen, bei der die Dünnbleche thermisch entkoppelt sind. Darüber hinaus soll die Schweißverbindung von außen nicht sofort sichtbar sein.

Die Lösung dieser Aufgabenstellung ist erfindungsgemäß dadurch gekennzeichnet, dass die Randbereiche beider Bleche um 180° umgebogen mit Abstand parallel zueinander angeordnet sind und die Randbereiche über in Abständen zueinander in zumindest einem der Randbereiche ausgebildete Prägungen aneinanderliegen und die Bleche im Bereich dieser Prägungen mittels Laserschweißens stirnseitig miteinander verbunden sind.

Durch die Ausbildung der im Bereich der Umbiegung angeordneten Prägungen, über die sich die beiden Bleche mit Abstand zueinander abstützen, ist es möglich, die gegenseitigen Berührungsflächen durch Ausbildung eines Spalts auf ein Minimum zu beschränken und die beiden miteinander verbundenen Bleche bei stabilem Aufbau thermisch weitgehendst zu entkoppeln. Zudem ist erfindungsgemäß die Schweißnaht versenkt und damit kaum sichtbar angeordnet.

Um eine robuste und korrosionsunanfällige Verbindung zu schaffen, wird vorgeschlagen, die Verbindung als Liniennaht auszubilden, die die gesamte Breite der gegenseitigen Anlagefläche der beiden Bleche im Bereich der Prägungen überspannt.

Gemäß einer praktischen Ausführungsform der Erfindung sind die Prägungen als stufenförmige Abwinklungen mindestens eines der umgebördelten Randbereiche ausgebildet. Diese Prägungen sind einerseits einfach herzustellen und ermöglichen andererseits durch einfaches Variieren der Stufenhöhe, die Höhe des Spalts zwischen den Blechen zu verändern.

Die Sichtbarkeit der Schweißverbindung von der Außenseite kann dadurch verringert werden, dass die Prägungen möglichst weit mit Abstand von der Vorderkante der Bleche ausgebildet sind. Aufgrund der berührungsfreien Laserschweißtechnik kann das Ausbilden der Schweißnaht in das Innere des Spaltes zwischen den Blechen verlagert werden.

Schließlich wird mit der Erfindung vorgeschlagen, dass die Schweißnaht emaillierbar ist, wodurch einerseits die Korrosionsbeständigkeit der Verbindung erhöht wird und andererseits die Schweißnaht nahezu unsichtbar wird. Dies wird dadurch erreicht, dass die Schweißnaht den sich verjüngenden Spalt zwischen den beiden Blechen verschließt.

Weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich anhand der nachfolgenden Beschreibung der zugehörigen Zeichnung, in der ein Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Schweißverbindung nur beispielhaft schematisch dargestellt ist. In der Zeichnung zeigt:
1 eine schematische perspektivische Ansicht einer Ofenmuffel mit Muffelrahmen eines Gargeräts;
2 einen vergrößerten ausschnittweisen Schnitt entlang der Linie II-II gemäß 1;
3 einen vergrößerten ausschnittweisen Schnitt entlang der Linie III-III gemäß 1 und
4 eine vergrößerte Darstellung des Details IV gemäß 3.
1 zeigt eine Ofenmuffel 1 eines nicht weiter dargestellten Backofens. Die Ofenmuffel 1 ist mit einem die Beschichtungsöffnung der Muffel frontseitig umziehenden Muffelrahmen 2 über eine Schweißverbindung verbunden.
Um die Wärmeleitung zwischen dem beheizbaren Garraum bzw. der Ofenmuffel 1 und dem Muffelrahmen 2 so weit wie möglich zu reduzieren, ist zwischen Garraumblech 1a und Mantelblech 2a ein Spalt 3 ausgebildet, der diese Bauteile weitestgehend thermisch entkoppelt. Dieser als umlaufender Ringspalt ausgebildete Spalt 3 wird dadurch gebildet, dass einander zugewandte Randbereiche 1b und 2b des Garraumblechs 1a und des Mantelblechs 2a um 180° umgebogen und mit Abstand zueinander angeordnet sind, wobei sich die beiden Bleche 1a und 2a im Bereich der Randbereiche 1b und 2b über Prägungen 4 aneinander abstützen, die in Abständen über den Umfang des Spalts 3 verteilt ausgebildet sind, wie dies den Abbildungen 3 und 4 zu entnehmen ist.
Bei der dargestellten Ausführungsform sind die Prägungen ausschließlich im Randbereich 2b des Mantelblechs 2a ausgebildet. Selbstverständlich ist es aber auch möglich, die Ausprägungen nur im Randbereich 1b des Garraumblechs 1a oder aber auch in den Randbereichen 1b und 2b beider Bleche 1a und 2a auszubilden. Im Falle der beidseitigen Ausbildung der Prägungen 4 existieren zwei Möglichkeiten die Prägungen 4 anzuordnen, nämlich zum einen versetzt zueinander und zum anderen parallel zueinander. Im Fall der versetzten Anordnung der Prägungen 4 stützt sich jede Prägung 4 des einen Randbereichs 1b bzw. 2b an einem nicht geprägten Teil des jeweils anderen Randbereichs 2b bzw. 1b ab. Bei der parallelen Anordnung der Prägungen 4 liegen die Prägungen 4 der Randbereiche 1b und 2b direkt aneinander.
Das Verbinden der Bleche 1a und 2a erfolgt im Bereich der Prägungen 4 mittels Laserschweißens, wie dies insbesondere der 4 zu entnehmen ist. Mit Hilfe des von einem Laser 5 erzeugten Laserstrahls 5a, der ein berührungsloses Schweißen ermöglicht, kann eine Schweißnaht 6 auch nach innen in den Spalt 3 versetzt ausgebildet werden. Das nach innen in den Spalt 3 versetzte Anordnen der Prägungen 4 und somit auch der Schweißnähte 6 dient dazu, die Schweißnähte für Blicke von vorne möglichst wenig sichtbar anzuordnen. Dieses Verdecken der Schweißnähte 6 kann noch dadurch verbessert werden, dass die Schweißnähte 6 nachträglich emailliert werden. Fertigungstechnisch besonders günstig ist dabei, dass der Laser 5 frontseitig an die Muffel 1 bewegt werden kann.
Bei der dargestellten Ausführungsform sind die Prägungen 4 als stufenförmige Abwinklungen ausgebildet, jedoch sind selbstverständlich auch andere Ausgestaltungsformen, wie beispielsweise rechtwinklige Abwinklungen möglich.
Die dargestellte Schweißverbindung erlaubt die Herstellung einer robusten Schweißverbindung, die auch für abzehrkantenfreie Emailteile geeignet ist. Aufgrund der konstant leichten Zugänglichkeit des Lasers 5 von vorne in den Spalt 3 ist das Ausbilden der Schweißnaht 6 darüber hinaus unabhängig von der seitlichen oder rückwärtigen Form der Bleche 1a und 2a.

Claims

Schweißverbindung zum Zusammenfügen zweier Dünnbleche (1a, 2a), deren einander zugewandten Randbereiche (1b, 2b) umgebogen sind, dadurch gekennzeichnet, dass die Randbereiche (1b, 2b) beider Bleche (1a, 2a) um 180° umgebogen mit Abstand parallel zueinander angeordnet sind und zur thermischen Entkopplung der Dünnbleche die Randbereiche (1b, 2b) über in Abständen zueinander in zumindest einem der Randbereiche (1b, 2b) ausgebildete Prägungen (4) aneinanderliegen und die Bleche (1a, 2a) im Bereich dieser Prägungen (4) mittels Laserschweißens stirnseitig miteinander verbunden sind.
Schweißverbindung nach Anspruch 1 dadurch gekennzeichnet, dass die Verbindung der beiden Bleche (1a, 2a) als Liniennaht im Bereich der Prägungen (4) ausgebildet ist.
Schweißverbindung nach Anspruch 1 oder 2 dadurch gekennzeichnet, dass die Prägungen (4) als stufenförmige Abwinklung mindestens eines umgebördelten Randbereichs (1b, 2b) ausgebildet sind.
Schweißverbindung nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 3 dadurch gekennzeichnet, dass die Prägungen (4) mit Abstand von der Vorderkante der Bleche (1a, 2a) ausgebildet sind.
Schweißverbindung nach einem der vorhergehenden Ansprüche zur Verwendung in einem Backofen, in dem eine Ofenmuffel (1) mittels der Schweißverbindung mit einem Muffelrahmen (2) verbunden ist.