DE102005041191B4 - Vorrichtung zum Fügen von wenigstens zwei Teilen - Google Patents

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Abstract

Vorrichtung zum Fügen von wenigstens zwei Bauteilen, in der die wenigstens zwei Bauteile wenigstens teilweise auf einer Oberfläche flächig aufliegend angeordnet sind, und die im Bereich von Fügeflächen der wenigstens zwei Bauteile wenigstens teilweise mit einem Medium erhitzbar ausgebildet ist, dadurch gekennzeichnet, dass die Vorrichtung (6) wenigstens zwei nebeneinanderliegende Segmente (1, 7, 8, 9) aufweist, in denen die Temperatur separat einstellbar ist, und dass wenigstens ein Segment (1, 7, 8, 9) wenigstens eine Hauptbohrung (2, 10, 11) und eine Vielzahl von von der wenigstens einen Hauptbohrung (2, 10, 11) in Richtung der Oberfläche (4, 14) weisende Ausströmbohrungen (3, 12, 13) für das Medium aufweist.

Description

  • Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Fügen von wenigstens zwei Teilen.
  • Gemäß dem Stand der Technik werden Teile, beispielsweise Zulieferteile für die Automobilindustrie gefügt, beispielsweise miteinander verklebt. Die Teile werden hierzu mit ihren Fügeflächen aufeinander gelegt. Zwischen den Fügeflächen ist ein Klebstoff angeordnet, der bei einer gewissen Temperatur aushärtet.
  • Zum Stand der Technik gehören Vorrichtungen mit beheizten Formaufnahmen, die die zu verklebenden Bauteile aufnehmen und zusammenfügen.
  • Das Aufheizen der Formaufnahmen erfolgt durch Festkörperheizungen (kontaktbehaftet) oder durch Luftheizungen (kontaktlos).
  • Zum Stand der Technik gehörende Anlagen mit Luftheizungen heizen die Form mit Hilfe perforierter Schläuche oder Kupferrohre, die entlang der Klebenahtkontur in Nuten verlegt sind, auf.
  • Diese zum Stand der Technik gehörenden Formaufnahmen weisen den Nachteil auf, dass diese arbeitsintensiv in der Herstellung sind, und dass der Luftaustritt aus der Perforation nicht zu kontrollieren ist.
  • Diese zum Stand der Technik gehörenden Formaufnahmen weisen darüber hinaus den Nachteil auf, dass durch die Ausführung der relativ breiten Nuten, in denen die perforierten Schläuche beziehungsweise Kupferrohre Platz finden, bei den fertig geformten Teilen Abzeichnungen der Nuten in dem Bauteil entstehen lassen, was nicht gewünscht ist. Die zu fügenden Teile sind beispielsweise Gehäuseteile oder Teile, die im Automobilbau verwendet werden. Teile, die in der Oberfläche Abzeichnungen von Nuten aufweisen, werden von den Kunden nicht abgenommen.
  • Zum Stand der Technik ( US 4,131,664 A ) gehört eine Vorrichtung zum Verkleben von zwei Polstern. Diese zum Stand der Technik gehörende Vorrichtung weist ein oberes Werkzeugteil und ein unteres Werkzeugteil auf, zwischen denen das Werkstück angeordnet wird. Die oberen und unteren Formteile sind einstückig ausgebildet, so dass Hitze, die durch die Formteile an das Werkstück geleitet wird, sich gleichmäßig in dem oberen und unteren Formteil verteilt. Ein Wärmegradient ist mit dieser Vorrichtung nicht zu erreichen.
  • Weiterhin gehört zum Stand der Technik ( DE 693 05 157 T2 ) eine Vorrichtung zur Herstellung eines gepolsterten Elementes. Auch diese Vorrichtung weist den Nachteil auf, dass ein Wärmegradient mit dieser Vorrichtung nicht erzielbar ist.
  • Zum Stand der Technik ( DE 37 85 751 T2 ) gehört eine Vorrichtung, mit der ein Gewebe laminiert wird. Dieses zum Stand der Technik gehörende Formwerkzeug ist entweder ungeheizt oder durch Leitungswärme geheizt. Auch hier sind lokal verschiedene Erwärmungen nicht möglich.
  • Weiterhin gehört zum Stand der Technik ( US 5,679,197 A ) ein Formwerkzeug, mit dem beispielsweise ein Autositz geformt werden kann. Auch hier lässt sich in dem Formwerkzeug keine lokal gesteuerte Erwärmung erreichen.
  • Auch bei den weiteren zum Stand der Technik ( DE 32 33 241 A1 und US 3,817,806 A ) gehörenden Vorrichtungen sind Formwerkzeuge gezeigt, mit denen eine lokale Erwärmung mit dem Formwerkzeug nicht erzielt werden kann.
  • Das der Erfindung zugrunde liegende technische Problem besteht darin, eine Vorrichtung zum Fügen von wenigstens zwei Teilen anzugeben, bei der die Temperatur in der Formaufnahme kontrollierbar ist, so dass an jedem Punkt der Formaufnahme eine separat einstellbare Temperatur erreicht wird, und bei der Abzeichnungen vermieden werden.
  • Dieses technische Problem wird durch eine Vorrichtung mit den Merkmalen gemäß Anspruch 1 gelöst.
  • Dadurch, dass die erfindungsgemäße Vorrichtung zum Fügen von wenigstens zwei Teilen derart ausgebildet ist, dass die wenigstens zwei Bauteile wenigstens teilweise auf einer Oberfläche flächig aufliegend angeordnet sind, und die im Bereich von Fügeflächen der wenigstens zwei Bauteile wenigstens teilweise mit einem Medium erhitzbar ausgebildet ist, und dass die Vorrichtung wenigstens zwei nebeneinanderliegende Segmente aufweist, in denen die Temperatur separat einstellbar ist, und dass wenigstens ein Segment wenigstens eine Hauptbohrung und eine Vielzahl von von der Hauptbohrung in Richtung der Oberfläche weisende Ausströmbohrungen für das Medium aufweist, ist die Temperatur in den einzelnen Segmenten separat einstellbar. Darüber hinaus ist keine breite Nut in der Oberfläche vorgesehen, die Abzeichnungen verursachen könnte.
  • Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist die wenigstens eine Hauptbohrung als eine durch das wenigstens eine Segment durchgehende Bohrung ausgebildet. Dies ist vorteilhaft, um einen Hitzestau in dem Segment zu vermeiden, so dass das die Hitze transportierende Medium am Ende des Segmentes austreten kann.
  • Gemäß einer besonders bevorzugten Ausführungsform der Erfindung wird als Medium zum Erhitzen der Segmente Luft verwendet. Bei Luft entstehen keine Dichtungsprobleme, und die Luft kann am Ende der Bohrungen einfach austreten.
  • Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung sind die Ausströmbohrungen als bis zu der Ober fläche durchgehende Bohrungen ausgebildet. Hierdurch wird erreicht, dass die Hitze unmittelbar an die zu fügenden Bauteile gelangt und somit ein schnelles Fügen der Bauteile möglich wird.
  • Da die zu fügenden Teile häufig eine linienförmige Verklebung erfordern, sind die in der Oberfläche mündenden Ausströmbohrungen vorteilhaft ebenfalls linienförmig in dem wenigstens einen Segment angeordnet.
  • Gemäß einer besonders vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung münden die Ausströmbohrungen in wenigstens einer Nut in der Oberfläche des wenigstens einen Segmentes. Durch diese Nut wird ein Hitzestau an der Oberfläche des Segmentes vermieden. Die Nut kann andererseits in ihrem Ausmaß so gering gewählt werden, dass keine Abzeichnungen in dem Bauteil entstehen. Die Nut weist vorteilhaft eine Breite auf, die geringer ist als der Durchmesser der Austrittsöffnungen der Ausströmbohrungen.
  • Gemäß einer besonders bevorzugten Ausführungsform der Erfindung sind zusätzliche Nuten vorgesehen, die von der wenigstens einen Nut, in die die Ausströmbohrungen münden, ausgehend bis zum Rand des wenigstens einen Segmentes geführt sind. Diese zusätzlichen Nuten sind vorteilhaft vorgesehen, um überschüssige Hitze an der Oberfläche abzuführen, um einen Hitzestau zu vermeiden.
  • Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung führt zu jeder Hauptbohrung jedes Segmentes ein Luftzuführungsschlauch, um die warme Luft zuführen zu können. Ist ein anderes Medium für die Zuführung der Hitze vorgesehen, so können auch andere geeignete Zuführungsschläuche oder -rohre vorgesehen sein.
  • Gemäß einer weiteren Ausführungsform der Erfindung ist wenigstens ein Messfühler zur Temperaturmessung des wenigstens einen Segmentes vorgesehen. Sollte ein Segment zu stark erhitzt werden, wird die Temperatur des Segmentes erfasst und die Heizvorrichtung oder die Zufuhr des die Wärme zuführenden Mediums gestoppt.
  • Um eine möglichst großflächige Auflagefläche für die zu fügenden Teile zu erreichen, weisen die Segmente vorteilhaft eine der Form der zu fügenden Teile angepasste Oberfläche auf.
  • Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist in wenigstens einem Segment wenigstens ein Vakuumsauger angeordnet, um die zu fügenden Teile in der Vorrichtung zu fixieren.
  • Die Vorrichtung ist vorteilhaft zweiteilig ausgebildet, wobei jedes Teil wenigstens zwei Segmente aufweist. Die beiden Teile der Vorrichtung sind als zusammenpressbare Teile ausgebildet, um bei dem eigentlichen Fügevorgang einen Druck auf die zu fügenden Teile ausüben zu können.
  • Weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich anhand der zugehörigen Zeichnung, in der mehrere Ausführungsbeispiele einer erfindungsgemäßen Vorrichtung nur beispielhaft dargestellt sind. In der Zeichnung zeigen:
  • 1 ein erfindungsgemäßes Segment in perspektivischer Ansicht;
  • 2 drei Segmente in Draufsicht.
  • 1 zeigt ein Segment 1 einer Vorrichtung (nicht dargestellt) zum Fügen von zwei Teilen (nicht dargestellt).
  • In dem Segment 1 ist eine durchgehende Hauptbohrung 2 vorgesehen. Von der Hauptbohrung 2 geht eine Vielzahl von Ausströmbohrungen 3 ab, die in einer Oberfläche 4 des Segmentes 1 münden. Die Oberfläche 4 des Segmentes 1 weist eine der Form des zu fügenden Teiles angepasste Oberfläche 4 auf. Die zu fügenden Teile (nicht dargestellt) sollen im Bereich der Austrittsöffnungen 5 der Ausströmbohrungen 3 mit einer Klebenaht miteinander verklebt werden.
  • In Richtung des Pfeiles A wird der Hauptbohrung 2 heiße Luft zugeführt, die in Richtung der Pfeile B aus den Ausströmbohrungen 3 austritt und linienförmig einen zu verklebenden Bereich der zu fügenden Teile (nicht dargestellt) erhitzt.
  • 2 zeigt eine Vorrichtung 6 mit Segmenten 7, 8, 9. Im Segment 7 sind zwei Hauptbohrungen 10, 11 angeordnet sowie von den Hauptbohrungen 10, 11 ausgehende Ausströmbohrungen 12, 13. In der Oberfläche 14 des Segmentes 7 sind Nuten 15, 16 angeordnet, wobei die Nut 15 die Austrittsöffnungen der Ausströmbohrungen 12 und die Nut 16 Austrittsöffnungen der Ausströmbohrungen 13 miteinander verbinden. Zusätzlich sind Zusatznuten 17 vorgesehen, die von den Nuten 15, 16 ausgehen und bis zu einem Rand 18 des Segmentes 7 führen. Die Hauptbohrungen 10, 11 sind über Schläuche 19, 20 mit einer Vorrichtung 21 zum Erhitzen der zugeführten Luft verbunden. An dem Segment 7 sind darüber hinaus Messfühler 22 angeordnet, die die Temperatur des Segmentes 7 überwachen und im Falle eines auftretenden Hitzestaus die Vorrichtung 21 abschalten.
  • Die Segmente 8, 9 sind in gleicher Weise wie das Segment 7 aufgebaut. Aus diesem Grunde werden die Einzelteile der Segmente 8, 9 nicht mehr weiter beschrieben. Die Segmente 8, 9 weisen zusätzlich Vakuumsauger 23 auf, um die zu fügenden Teile (nicht dargestellt) in der Vorrichtung 6 zu fixieren.
  • Die Hauptbohrungen (2) sind mit Verschlussstopfen (24) verschlossen, so dass die heiße Luft durch die Ausströmbohrungen (12, 13) ausstritt.
    • 1
    Segment
    2
    Hauptbohrung
    3
    Ausströmbohrungen
    4
    Oberfläche
    5
    Austrittsöffnungen
    6
    Vorrichtung
    7
    Segment
    8
    Segment
    9
    Segment
    10
    Hauptbohrung
    11
    Hauptbohrung
    12
    Ausströmbohrung
    13
    Ausströmbohrung
    14
    Oberfläche
    15
    Nut
    16
    Nut
    17
    Zusatznuten
    18
    Rand
    19
    Schlauch
    20
    Schlauch
    21
    Vorrichtung zum Erhitzen der Luft
    22
    Temperaturmessfühler
    23
    Vakuumsauger
    24
    Verschlussstopfen
    A
    Pfeil
    B
    Pfeil

Claims (11)

  1. Vorrichtung zum Fügen von wenigstens zwei Bauteilen, in der die wenigstens zwei Bauteile wenigstens teilweise auf einer Oberfläche flächig aufliegend angeordnet sind, und die im Bereich von Fügeflächen der wenigstens zwei Bauteile wenigstens teilweise mit einem Medium erhitzbar ausgebildet ist, dadurch gekennzeichnet, dass die Vorrichtung (6) wenigstens zwei nebeneinanderliegende Segmente (1, 7, 8, 9) aufweist, in denen die Temperatur separat einstellbar ist, und dass wenigstens ein Segment (1, 7, 8, 9) wenigstens eine Hauptbohrung (2, 10, 11) und eine Vielzahl von von der wenigstens einen Hauptbohrung (2, 10, 11) in Richtung der Oberfläche (4, 14) weisende Ausströmbohrungen (3, 12, 13) für das Medium aufweist.
  2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die wenigstens eine Hauptbohrung (2, 10, 11) als eine durch das wenigstens eine Segment (1, 7, 8, 9) durchgehende Bohrung (2, 10, 11) ausgebildet ist.
  3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Ausströmbohrungen (3, 12, 13) als bis zu der Oberfläche (4, 14) durchgehende Bohrungen (3, 12, 13) ausgebildet sind.
  4. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die in der Oberfläche (4, 14) mündenden Ausströmbohrungen (3, 12, 13) linienförmig in wenigstens einem Segment (1, 7, 8, 9) angeordnet sind.
  5. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Ausströmbohrungen (12, 13) in wenigstens einer Nut (15, 16) in der Oberfläche (14) des wenigstens einen Segmentes (7, 8, 9) münden.
  6. Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass von der wenigstens einen Nut (15, 16) ausgehend wenigstens eine zusätzliche Nut (17) in der Oberfläche (14) des wenigstens einen Segmentes (7, 8, 9) angeordnet ist, und dass die wenigstens eine zusätzliche Nut (17) als eine zum Rand (18) des wenigstens einen Segmentes (7, 8, 9) geführte Nut (17) ausgebildet ist.
  7. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass an jeder Hauptbohrung (2, 10, 11) jedes Segmentes (1, 7, 8, 9) ein Luftzuführungsschlauch (19, 20) angeordnet ist.
  8. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens ein Messfühler (22) zur Temperaturmessung des wenigstens einen Segmentes (1, 7, 8, 9) vorgesehen ist.
  9. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Segmente (1, 7, 8, 9) eine der Form der zu fügenden Teile angepasste Oberfläche (4, 14) aufweisen.
  10. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass in wenigstens einem Segment (1, 7, 8, 9) wenigstens ein Vakuumsauger (23) angeordnet ist.
  11. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Vorrichtung zweiteilig ausgebildet ist, wobei jedes Teil wenigstens zwei Segmente (1, 7, 8, 9) aufweist, und dass die Teile als zusammenpressbare Teile ausgebildet sind.
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