DE102012013260B4

DE102012013260B4 - Verfahren und Vorrichtung zur Herstellung eines Entkopplungselementes

Info

Publication number: DE102012013260B4
Application number: DE102012013260.3A
Authority: DE
Inventors: Robert Kopetzky; Erwin Appel
Original assignee: Rhodius GmbH
Current assignee: Rhodius GmbH
Priority date: 2012-07-03
Filing date: 2012-07-03
Publication date: 2016-02-18
Anticipated expiration: 2032-07-04
Also published as: DE102012013260A1

Abstract

Verfahren zur Herstellung eines zur Schwingungsentkopplung dienenden Entkopplungselementes, welches einen Außenring, ein mit dem Außenring verbundenes Dämpfungselement und einen mit dem Dämpfungselement verbundenen Innenring aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass zunächst der metallene Außenring, das aus Metalldraht gefertigte Dämpfungselement und der metallene Innenring zu einem Vorprodukt zusammengesetzt werden, und dass anschließend das Dämpfungselement mit der Innenoberfläche des Außenrings und mit der Außenoberfläche des Innenrings jeweils bereichsweise durch Laserschweißen miteinander verschweißt werden, wobei der Laserstrahl beim Verschweißen auf die Oberfläche eines der beiden Ringe fokussiert wird und ein Brennpunkt und eine Strahlintensität des Laserstrahls derart eingestellt werden, dass das Dämpfungselement mit der Innenoberfläche des Außenrings und mit der Außenoberfläche des Innenrings verschweißt wird, ohne dass der Laserstrahl den anderen der beiden Ringe durchschießt und die Außenoberfläche des anderen der beiden Ringe im Erscheinungsbild beeinträchtigt wird.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung eines zur Schwingungsentkopplung dienenden Entkopplungselementes, welches einen Außenring, ein mit dem Außenring verbundenes Dämpfungselement und einen mit dem Dämpfungselement verbundenen Innenring aufweist. Ferner betrifft die Erfindung eine Anlage nach dem Oberbegriff des Anspruchs 8 zur Herstellung eines derartigen Entkopplungselementes.
Entkopplungselemente, wie sie eingangs beschrieben sind, kommen insbesondere bei Kraftfahrzeugen zum Einsatz, um Komponenten voneinander schwingungstechnisch zu entkoppeln. Ein möglicher Einsatzbereich ist das Entkoppeln einer Einspritzdüse an einem Motorblock. Hierbei wird der Innenring des Entkopplungselementes an der Einspritzdüse, beispielsweise durch Klemmelemente, befestigt, während der Außenring am Motorblock befestigt ist. Beim Einspritzvorgang entstehen aufgrund der pulsierenden Aktivierungen der Einspritzdüse Schwingungen, die normalerweise von der Einspritzdüse auf den Motorblock übertragen werden und zu einer deutlich hörbaren Geräuschentwicklung im Fahrzeug führen. Mit Hilfe des zwischen dem Innenring und dem Außenring angeordneten Dämpfungselementes wird der Innenring vom Außenring und damit die Einspritzdüse vom Motorblock schwingungstechnisch entkoppelt.
Bisher werden als Dämpfungselemente beispielsweise Dämpfungsringe aus Elastomeren oder aus Kautschuk verwendet, die mit dem Innenring und dem Außenring durch Kleben oder auch durch Vulkanisieren fest verbunden sind. Seit geraumer Zeit wird jedoch auch versucht, Dämpfungselemente zu verwenden, die aus Metalldraht gefertigt sind, insbesondere Dämpfungselemente die aus einem Drahtgestrick, Drahtgewirk oder Drahtgewebe bestehen, welches zu einem Formpressteil vorgegebener Abmessungen umgeformt worden ist. Der Vorteil dieser Dämpfungselemente aus Metalldraht besteht darin, dass die Dämpfungselemente eine sehr hohe Standzeitfestigkeit besitzen, also kaum altern, und sehr genau die gewünschte Dämpfungsrate vorab eingestellt werden kann.
Problematisch bei Verwendung von Dämpfungselementen aus Metalldraht ist jedoch die Befestigung des Dämpfungselementes sowohl an der Innenumfangsfläche des Außenrings als auch an der Außenumfangsfläche des Innenrings.
So ist aus der DE 10 2006 009 094 A1 ein zur Schwingungsentkopplung dienendes Entkopplungselement bekannt, welches aus einem Außenring, einem mit dem Außenring verbundenen Dämpfungselement und einem mit dem Dämpfungselement verbundenen Innenring gebildet ist, wobei bei der Herstellung des Entkopplungselementes zunächst der metallene Außenring, das aus Metalldraht gefertigte Dämpfungselement und der metallene Innenring zu einem Vorprodukt zusammengesetzt wurden. Anschließend sollen gemäß einer Ausführungsform des aus der DE 10 2006 009 094 A1 bekannten Entkopplungselementes der Innenring, das Dämpfungselement und der Außenring durch Punktschweißen miteinander verschweißt worden sein.
Allerdings haben Versuche gezeigt, dass herkömmliche Schweißverfahren, wie das Widerstandsschweißen, zum Verbinden des Dämpfungselementes mit dem Innen- und Außenring nicht eingesetzt werden können, da die Metalldrähte des Dämpfungselementes entweder zerstört werden oder aber eine sichere Schweißverbindung nicht gewährleistet ist. Ferner muss das Verschweißen sowohl von außen als auch von innen erfolgen, da das Dämpfungselement sowohl mit der Innenumfangsfläche des Außenrings als auch mit der Außenumfangsfläche des Innenrings verschweißt werden muss. Des weiteren führen die bisher eingesetzten Schweißverfahren insbesondere an der Außenoberfläche des Außenrings zu Schweißpunkten und Verunreinigungen, die den Einsatz und auch das Erscheinungsbild des Entkopplungselementes insgesamt so nachhaltig beeinträchtigen, dass der Einsatz derartiger Entkopplungselementes von Kraftfahrzeugherstellern bisher nicht in Betracht gezogen worden ist. Ferner ist die Ausschussquote aufgrund der nicht beherrschten Schweißparameter so groß, dass eine wirtschaftliche Großserienfertigung nicht möglich ist.
Auch Klebeverbindungen haben nicht zu dem gewünschten Erfolg geführt, da sich die Klebeverbindungen als nicht ausreichend alterungsbeständig erwiesen haben.
Ausgehend von diesem Stand der Technik war es nun Aufgabe der Erfindung ein Verfahren bzw. eine Anlage zur Herstellung eines zur Schwingungsentkopplung dienenden Entkopplungselementes bereitzustellen, bei dem bzw. mit deren Einsatz eine Herstellung von Entkopplungselementen mit aus Metalldraht gefertigten Dämpfungselementen in großen Stückzahlen, bei kleinsten Toleranzen und ausreichend geringen Ausschussquoten möglich ist.
Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe durch ein Verfahren mit den Merkmalen nach Anspruch 1 zur Herstellung eines zur Schwingungsentkopplung dienenden Entkopplungselementes gelöst. Ferner wird die Aufgabe durch eine Anlage mit den Merkmalen nach Anspruch 8 gelöst.
Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren wurde entgegen der Auffassung bekannter Hersteller von Schweißanlagen erstmals versucht, in einem einzigen Schweißvorgang ein Entkopplungselement zu fertigen, bei dem der Innenring, der Außenring, und das zwischen den beiden Ringen angeordnete, aus Metalldraht gefertigte Dämpfungselement, in einem Zug so miteinander verschweißt werden, dass die beiden Ringe jeweils nur mit dem zwischen diesen angeordneten Dämpfungselement aus Metalldraht fest verbunden sind. Bisher waren die Fachleute davon ausgegangen, dass das Dämpfungselement aus Metalldraht aufgrund seiner undefinierten Struktur, entstehende Wärme nicht gezielt und konzentriert zur Ausbildung einer Schweißverbindung an die beiden Ringe übertragen kann. Insbesondere wurde ein gleichzeitiges Verschweißen der drei Komponenten als völlig unmöglich erachtet.
Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren wurde nun aus der Vielzahl an möglichen Schweißverfahren das Laserschweißen als das geeignete Schweißverfahren erkannt. Der Laserstrahl kann örtlich begrenzt sehr hohe Wärmemengen gezielt in bestimmte Bereiche einbringen. Dies war zwar bekannt, die Fachleute waren jedoch bisher davon ausgegangen, dass der Laserstrahl in das aus Metalldraht gefertigte Dämpfungselement nur begrenzt eindringen kann und dann aufgrund der undefinierten Struktur im Dämpfungselement so gestreut wird, dass ein Verschweißen unmöglich wäre.
Entgegen dieser langläufigen Meinung wurde nun erkannt, dass bei entsprechender Fokussierung des Laserstrahls auf die Oberfläche eines der beiden Ringe einerseits und Vorgabe einer ausreichend hohen Strahlintensität andererseits der Laserstrahl zunächst einen kleinen Kanal in den einen der beiden Ringe schießt, auf den der Laserstrahl gerichtet ist, beispielsweise in den Innenring, anschließend das Dämpfungselement durchläuft und schließlich das Dämpfungselement an der Innenoberfläche des anderen der beiden Ringe, beispielsweise des Außenringes so stark aufwärmt, dass sich eine Schweißverbindung ausbildet. Durch entsprechendes Einstellen des Laserstrahls wird darüber hinaus erreicht, dass der Laserstrahl den anderen der beiden Ringe, also beispielsweise den Außenring, nicht durchschießt, so dass die Außenoberfläche des anderen der beiden Ringe unverändert bleibt. Gleichzeitig wird das Material des Dämpfungselementes auch im Bereich des einen der beiden Ringe, auf den der Laserstrahl gerichtet ist, soweit erwärmt, dass sich auch hier eine Schweißverbindung ausbildet. Im Inneren des Dämpfungselementes scheint der Laserstrahl dagegen so stark gestreut zu werden, dass der Metalldraht nicht aufgeschmolzen wird.
Mit dem erfindungsgemäßen Verfahren ist es erstmals möglich, ein Entkopplungselement der eingangs genannt Art sicher und mit kleinsten Toleranzen zu Schweißen.
Weitere Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung, den Unteransprüchen und den Zeichnungen.
Um das äußere Erscheinungsbild des Entkopplungselementes nicht zu beeinträchtigen wird der Brennpunkt des Laserstrahles beim Verschweißen des Dämpfungselementes mit dem Innen- und dem Außenring vorzugsweise auf die Innenoberfläche des Innenrings fokussiert. Hierdurch wird die Entstehung des oben beschrieben Kanals auf der sichtbaren Außenoberfläche des Außenrings vermieden. Der Laserstrahl kann hierbei entweder direkt auf den Innenring gerichtet sein oder aber auch über entsprechende Umlenkeinrichtungen, wie Umlenkoptiken, Spiegel, etc., auf den Innenring projiziert werden.
Der beim Schweißvorgang entstandene Kanal kann so belassen werden. Bei einer besonders bevorzugten Verfahrensführung wird der Kanal jedoch gezielt wieder mit Hilfe des Laserstrahls verschlossen. Hierzu wird der Brennpunkt des Laserstrahls nach dem Verschweißen des Dämpfungselementes mit dem Innen- und dem Außenring radial von dem Ring, auf den der Laserstrahl beim Verschweißen fokussiert war, derart weg verlagert, dass der Laserstrahl den sich beim Verschweißen zuvor in dem Ring, auf den der Laserstrahl fokussiert war, gebildeten Kanal wieder verschließt.
Sind der Innenring und der Außenring versetzt zueinander am Dämpfungselement zu befestigen, wird vorgeschlagen, den Laserstrahl bezogen auf die quer zur Symmetrieachse des Entkopplungselementes verlaufende Querebene unter einem Winkel geneigt auf die Oberfläche des betreffenden Ringes zu fokussieren.
Um den Schweißvorgang des Innenrings und des Außenrings mit dem Dämpfungselement zusätzlich zu verbessern, wird ferner vorgeschlagen, das aus dem Innenring, dem Außenring und dem Dämpfungselement zusammengesetzte Vorprodukt vor dem Verschweißen derart zu verpressen, dass der Außenring mit dem Dämpfungselement einerseits und das Dämpfungselement mit dem Innenring andererseits jeweils einen Presssitz ausbilden. Durch die Ausbildung der Presssitze wird erreicht, dass das Dämpfungselement unter Vorspannung sowohl am Innenring als auch am Außenring anliegt, wodurch die Wärmeübertragung zwischen den Bauteilen beim eigentlichen Schweißvorgang optimiert ist.
Damit das Entkopplungselement im Einsatz sich nicht erst setzt, also zu Beginn seines Einsatzes eine andere Dämpfungsrate aufweist als nach längerem Einsatz, wird das verschweißte Entkopplungselement einer künstlichen Alterung unterzogen wird, in dem das Dämpfungselement im fertig verschweißten Entkopplungselement mit einer vorgegebenen Presskraft ein- oder mehrmalig verdichtet wird.
Als Dämpfungselement kommt vorzugsweise ein Formpressteil aus einem Drahtgestrick oder einem Drahtgewirk oder einem Drahtgewebe zum Einsatz. Hierbei kann sehr genau die Größe und das Gewicht des Dämpfungselementes vorgegeben werden.
Gemäß einem weiteren Aspekt betrifft die Erfindung eine Anlage zur Herstellung des Entkopplungselementes. Erfindungsgemäß ist die Anlage hierzu mit einer Schweißstation zum Verschweißen eines aus dem Außenring, dem Dämpfungselement und dem Innenring gefertigten Vorproduktes ausgestattet. Die Schweißstation hat hierzu mindestens eine Lasereinheit, deren Laserstrahl zum Verschweißen auf die Oberfläche eines der beiden Ringe des Vorproduktes zu richten ist. Der Brennpunkt und die Strahlintensität des Laserstrahls werden dabei derart eingestellt, dass das aus Metalldraht gefertigte Dämpfungselement mit der Innenoberfläche des metallenen Außenrings und mit der Außenoberfläche des metallenen Innenrings zu verschweißen ist, ohne dabei die Oberfläche des anderen der beiden Ringe, auf den der Laserstrahl nicht fokussiert ist, im Erscheinungsbild zu beeinträchtigen.
Um, wie zuvor erläutert, den beim Schweißen in einem der beiden Ringe entstandenen Kanal zu verschließen, wird der Brennpunkt des Laserstrahl gegenüber dem Ring, auf den der Laserstrahl zuvor fokussiert war, neu fokussiert. Bei einer besonders bevorzugten Ausführungsform ist die Lasereinheit hierzu mit einer Verstelleinrichtung zum Verstellen des Brennpunktes des Laserstrahls relativ zu dem in der Schweißstation angeordneten Vorproduktes ausgestattet. Als besonders elegante Lösung wird hierzu vorgeschlagen, die Lasereinheit verstellbar zu lagern und mit der Verstelleinrichtung zur Lageveränderung des Brennpunktes des Laserstahls die Laserkanone der Lasereinheit selbst insgesamt relativ zum Vorprodukt zu verstellen. Alternativ oder ergänzend hierzu kann auch die Optik der Lasereinheit verändert werden.
Um das geschweißte Entkopplungselement künstlich zu altern, wird ferner vorgeschlagen, die Anlage mit einer der Schweißstation nachgeordneten Pressenstation auszustatten, die mit einem Stempel versehen ist, welcher das Dämpfungselement im fertig verschweißten Entkopplungselement mit einer vorgegebenen Presskraft verdichtet.
Damit das fertige Produkt unmittelbar nach seiner Herstellung geprüft werden kann, wird vorgeschlagen, mindestens eine der Schweißstation nachgeordnete Prüfstation zum Prüfen vorgegebener Prüfmerkmale des fertig verschweißten Entkopplungselementes in der Anlage vorzusehen.
Nachfolgend wird die Erfindung anhand eines Ausführungsbeispiels unter Bezugnahme auf die Zeichnung näher erläutert. Hierin zeigt:
1 eine geschnittene Seitenansicht eines nach dem erfindungsgemäßen Verfahren hergestellten Entkopplungselementes;
2 eine schematische Seitenansicht einer nach dem erfindungsgemäßen Verfahren arbeitenden Anlage zur Herstellung des in 1 gezeigten Entkopplungselementes; und
3 eine geschnittene Seitenansicht des in 1 gezeigten Entkopplungselementes während des miteinander Verschweißens des Vorproduktes unter Anwendung des erfindungsgemäßen Verfahrens.
1 zeigt ein ringförmiges Entkopplungselement 10, das zur Schwingungsentkopplung von Komponenten beispielsweise in der Kraftfahrzeugtechnik zum Einsatz kommt.
Das Entkopplungselement 10 hat einen tiefgezogenen Innenring 12 aus Metall mit einem radial nach außen abstehenden Bund. Auf den Innenring 12 ist ein ringförmiges Dämpfungselement 14 aufgesteckt. Das Dämpfungselement 14 ist aus einem Drahtgestrickschlauch gefertigt, welcher in bekannter Weise als Formpressteil zu dem ringförmigen Dämpfungselement 12 umgeformt worden ist. Auf das Dämpfungselement 14 ist wiederum ein zweites Tiefziehteil aufgesteckt, dass als Außenring 16 des Entkopplungselementes 10 dient.
Um ein Lösen des Dämpfungselementes 14 sowohl vom Innenring 12 als auch vom Außenring 16 zu verhindern, ist das Dämpfungselement 14 einerseits an seiner Innenumfangsfläche mit der Außenumfangsfläche des Innenrings 12 und andererseits mit seiner Außenumfangsfläche an der Innenumfangsfläche des Außenrings 16 verschweißt, wie durch die Schweißpunktepaarung 18 und 20 verdeutlicht ist. Je nach Größe und Ausführung des Entkopplungselementes 10 sind mehrere derartige Schweißverbindungen gleichmäßig über den Umfang des Entkopplungselementes 10 betrachtet verteilt, so beispielsweise drei, vier oder auch sechs derartige Schweißpunktepaarungen 18 und 20. Des weiteren weist der Innenring 12 im Bereich der Schweißpunktepaarung 18 und 20 einen Kanal 22 auf, der durch einen weiteren Schweißpunkt 24 verschlossen ist. Dies wird später noch im Detail erläutert. Der Innenring 12 ist ferner mit nicht dargestellten Rastnasen versehen, mit denen das fertige Entkopplungselement 10 beispielsweise an einer Einspritzdüse sicher verrastet werden kann.
Wesentlich bei dem nach dem erfindungsgemäßen Verfahren hergestellten Entkopplungselementes 10 ist, dass der äußere Schweißpunkt 20 so hergestellt worden ist, dass er zwar einerseits eine sichere Verbindung zwischen dem Dämpfungselement 14 und dem Außenring 16 gewährleistet ist, aber andererseits die beim Schweißen entstehende Wärmeeinwirkung so gering ist, dass an der Außenumfangsfläche des Außenrings 16 die Schweißstelle nicht erkennbar ist.
Nachfolgend wird anhand der in den 2 und 3 gezeigten Darstellungen eine Anlage 40 zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens sowie das Verfahren selbst näher erläutert.
Die in 2 gezeigte Anlage 40 hat mehrere Stationen, nämliche eine Beschickungsstation 42, eine sich daran anschließende Schweißstation 44, eine nachfolgende Pressenstation 46, eine nachfolgende Prüfstation 48 und schließlich eine Entnahmestation 50. Die verschiedenen in Serie hintereinander angeordneten Stationen 42 bis 50 sind durch eine umlaufende Fördereinrichtung 52 miteinander fördertechnisch gekoppelt. Entlang der umlaufenden Fördereinrichtung 52 werden mehrere Aufnahmen 54 transportiert, die an den jeweiligen Station 42 bis 50 entweder kurz von der mit konstanter Geschwindigkeit fördernden Fördereinrichtung 52 zum Halten entkoppelt oder aber durch taktweisen Betrieb der Fördereinrichtung 52 angehalten werden.
Die Aufnahmen 54 dienen zum Halten des als Vorprodukt aus dem Innenring 12, dem Dämpfungselement 14 und dem Außenring 16 vormontierten Entkopplungselementes 10 und fördern die vorbereiteten Entkopplungselemente 10 durch die einzelnen Station 42 bis 50. Sobald eine der Aufnahmen 54 die Entnahmestation 50 erreicht, wird die entsprechende Aufnahme 54 wieder in Richtung der Beschickungsstation 42 zurückgefördert.
In der Schweißstation 44 ist eine Lasereinheit 56 mit einer Laserkanone 58 vorgesehen. Ferner ist in der Schweißstation 44 eine kuppelförmige Abdeckung 60 vorgesehen, die zwischen einer geschlossenen Stellung (vgl. 2 und 3) und einer offenen Stellung hin- und her bewegbar ist.
Wie 3 zeigt, sitzt die Abdeckung 60 in der geschlossenen Stellung auf der in der Schweißstation 44 angeordneten Aufnahme 54 auf und schließt den eigentlichen Schweißbereich nach außen hin ab.
Jede Aufnahme 54 hat zwar mehrere Strahlenkanäle 62 (in 3 ist eine der Strahlenkanäle 62 gezeigt), durch die ein von der Laserkanone 58 erzeugter Laserstrahl L (vgl. 3) auf die Innenumfangsfläche des Innenrings 12 des zu verschweißenden Entkopplungselementes 10 auftreffen kann. Die Abdeckung 60 verhindert dabei jedoch, dass der Laserstrahl L während des Schweißvorgangs nach außen reflektiert wird und gegebenenfalls umstehende Personen verletzt. Ferner kann die Abdeckung 60 aufgrund ihrer geringen Größe schnell mit Inertgas geflutet werden, um den Schweißvorgang unter Inertgasatmosphäre durchführen zu können.
Unter Bezugnahme auf 3 wird nun der eigentliche Schweißvorgang näher beschrieben. Sobald eine Aufnahme 54 in der Schweißstation 44 hält, wird die Abdeckung 60 geschlossen. Anschließend wird die Lasereinheit 56 aktiviert, die den Laserstrahl L durch den Strahlenkanal 62 auf das Entkopplungselement 10 richtet. Der Brennpunkt F des Laserstrahls L ist dabei so eingestellt, dass er zumindest annähernd mit der Lage Innenumfangsfläche des Innenrings 12 zusammenfällt, also auf der Innenoberfläche des Innenrings 12 fokussiert ist.
Die an der Lasereinheit 56 eingestellte Strahlintensität ist so gewählt, dass der Laserstrahl L zunächst den Kanal 22 bohrt und anschließend auf das Material des Dämpfungselementes 14 trifft. Überraschenderweise wird der Laserstrahl L zwar zum Teil vom Dämpfungselement 14 reflektiert. Bei entsprechend hoher Strahlintensität wird jedoch dennoch erreicht, dass insbesondere an den Berührungsstellen zwischen der Außenumfangsfläche des Dämpfungselementes 12 und der Innenumfangsfläche des Außenrings 16 eine so hohe Wärme entsteht, dass das Dämpfungselement 12 mit dem Außenring 16 unter Bildung des Schweißpunktes 20 verschweißt wird. Gleichzeitig wird auch das Material im Bereich der Außenumfangsfläche des Innenrings 12 um den Kanal 22 sowie der benachbarte Abschnitt des Dämpfungselementes 14 soweit aufgeschmolzen, dass es auch hier zu einem Verschweißen zwischen dem Dämpfungselement 14 und dem Innenring 12 kommt, wie durch den Schweißpunkt 18 angedeutet ist.
Nach dem Verschweißen wird der Laser L jedoch nicht abgeschaltet. Vielmehr wird die gesamt Laserkanone 58 mit Hilfe einer Verstelleinrichtung 64 relativ zur Aufnahme 54 verstellt, wobei sich in entsprechender Weise auch der Brennpunkt F des Laserstrahls L verlagert, wie durch den mit F' gekennzeichneten neuen Brennpunkt angedeutet ist. Die Defokussierung des Laserstrahls L bezüglich der Innenumfangsfläche des Innenrings 12 führt dabei zu einer Verminderung der Wärmemenge, die soweit abnimmt, dass der Innenring 12 nicht weiter durchschossen wird, der zuvor erzeugte Kanal 22 jedoch wieder verschmolzen und letztendlich verschlossen wird.
Danach wird der Laserstrahl L abgeschaltet, die Laserkanone 58 wieder in ihre Ausgangsposition verfahren und die gesamte Aufnahme 54 um ihre Symmetrieachse soweit gedreht, bis ein weiterer an der Aufnahme 54 vorgesehener Strahlenkanal 62 zur Laserkanone 58 ausgerichtet ist. Anschließend wird der oben beschriebene Vorgang wiederholt.
Nachfolgend wird noch kurz der gesamte Herstellungsablauf unter Bezugnahme auf 2 geschildert.
Zunächst wird in die Beschickungsstation 42 ein vormontiertes Vorprodukt des Entkopplungsringes 10 auf eine der Aufnahmen 54 aufgelegt. Anschließend fährt die Aufnahme 54 in die Schweißstation 44, in der der zuvor geschilderte Schweißvorgang durchgeführt wird. Das so verschweißte Entkopplungselement 10 wird anschließend von der Aufnahme 54 in die Pressenstation 46 transportiert. In der Pressenstation 46 wird das Entkopplungselement 10 mit Hilfe eines Stempels 66 verdichtet, wobei eine gezielte Alterung des Entkopplungselementes 10 erreicht wird. Danach wird das so verdichtete Entkopplungselement 10 in die Prüfstation 48 gefördert, in der das Entkopplungselement 10 gewogen und vermessen wird. Hält das Entkopplungselement 10 die vorgegebenen Toleranzen ein, wird das Entkopplungselement 10 aus der Entnahmestation 50 ausgegeben. Hält das Entkopplungselement 10 dagegen nicht die erforderlichen Toleranzen ein, wird es als Ausschussteil von der Entnahmestation 50 ausgeschleust.
Alternativ kann die Aufnahme 54 auch so ausgebildet sein, dass der Innenring 12, das Dämpfungselement 14 und der Außenring 16 erst an der Beschickungsstation 42 in der Aufnahme 54 zusammengesetzt werden und mit Hilfe einer der Schweißstation 44 vorgeordneten Pressenstation zu dem Vorprodukt zusammengepresst werden, bevor es der nachfolgend angeordneten Schweißstation zugeführt wird.
Bezugszeichenliste

10: Entkopplungselement
12: Innenring
14: Dämpfungselement
16: Außenring
18: Schweißpunkt
20: Schweißpunkt
22: Kanal
24: Schweißpunkt
40: Anlage
42: Beschickungsstation
44: Schweißstation
46: Pressenstation
48: Prüfstation
50: Entnahmestation
52: Fördereinrichtung
54: Aufnahmen
56: Lasereinheit
58: Laserkanone
60: Abdeckung
62: Strahlenkanal
64: Verstelleinrichtung
66: Stempel
L: Laserstrahl
F: erster Brennpunkt
F': zweiter Brennpunkt

Claims

Verfahren zur Herstellung eines zur Schwingungsentkopplung dienenden Entkopplungselementes, welches einen Außenring, ein mit dem Außenring verbundenes Dämpfungselement und einen mit dem Dämpfungselement verbundenen Innenring aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass zunächst der metallene Außenring, das aus Metalldraht gefertigte Dämpfungselement und der metallene Innenring zu einem Vorprodukt zusammengesetzt werden, und dass anschließend das Dämpfungselement mit der Innenoberfläche des Außenrings und mit der Außenoberfläche des Innenrings jeweils bereichsweise durch Laserschweißen miteinander verschweißt werden, wobei der Laserstrahl beim Verschweißen auf die Oberfläche eines der beiden Ringe fokussiert wird und ein Brennpunkt und eine Strahlintensität des Laserstrahls derart eingestellt werden, dass das Dämpfungselement mit der Innenoberfläche des Außenrings und mit der Außenoberfläche des Innenrings verschweißt wird, ohne dass der Laserstrahl den anderen der beiden Ringe durchschießt und die Außenoberfläche des anderen der beiden Ringe im Erscheinungsbild beeinträchtigt wird.
Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Brennpunkt des Laserstrahles beim Verschweißen des Dämpfungselementes mit dem Innen- und dem Außenring auf die Innenoberfläche des Innenrings fokussiert ist.
Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Brennpunkt des Laserstrahls nach dem Verschweißen des Dämpfungselementes mit dem Innen- und dem Außenring radial von dem Ring, auf den der Laserstrahl beim Verschweißen fokussiert war, derart weg verlagert wird, dass der Laserstrahl den sich beim Verschweißen zuvor in dem Ring, auf den der Laserstrahl fokussiert war, gebildeten Kanal wieder verschließt.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Laserstrahl bezogen auf die quer zur Symmetrieachse des Entkopplungselementes verlaufende Querebene unter einem Winkel geneigt auf die Oberfläche des Ringes fokussiert wird.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das aus dem Innenring, dem Außenring und dem Dämpfungselement zusammengesetzte Vorprodukt vor dem Verschweißen derart verpresst wird, dass der Außenring mit dem Dämpfungselement einerseits und das Dämpfungselement mit dem Innenring andererseits jeweils einen Presssitz ausbilden.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Entkopplungselement nach dem Verschweißen einer künstlichen Alterung unterzogen wird, in dem das Dämpfungselement im fertig verschweißten Entkopplungselement mit einer vorgegebenen Presskraft ein- oder mehrmalig verdichtet wird.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass als Dämpfungselement ein Formpressteil aus einem Drahtgestrick oder einem Drahtgewirk oder einem Drahtgewebe verwendet wird.
Anlage zur Herstellung eines zur Schwingungsentkopplung dienenden Entkopplungselementes, wobei das Entkopplungselement einen Innenring (12), einen Außenring (16) sowie ein zwischen diesen beiden angeordnetes Dämpfungselement (14) aufweist, mit einer Schweißstation (42) zum Verschweißen eines aus dem Außenring (16), dem Dämpfungselement (14) und dem Innenring (12) gefertigten Vorproduktes, dadurch gekennzeichnet, dass in der Schweißstation (44) mindestens eine Lasereinheit (56) vorgesehen ist, dass der Laserstrahl (L) der Lasereinheit (56) zum Verschweißen auf die Oberfläche eines der beiden Ringe (12, 16) des Vorproduktes fokussiert ist, und dass ein Brennpunkt (F) und eine Strahlintensität des Laserstrahls (L) derart eingestellt sind, dass das aus Metalldraht gefertigte Dämpfungselement (14) mit der Innenoberfläche des metallenen Außenrings (16) und mit der Außenoberfläche des metallenen Innenrings (12) zu verschweißen ist, ohne dass der Laserstrahl (L) den anderen der beiden Ringe (12, 16) durchschießt und dabei die Oberfläche des anderen der beiden Ringe (16, 12) im Erscheinungsbild beeinträchtigt wird.
Anlage nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass der Brennpunkt (F) des Laserstrahles (L) beim Verschweißen des Dämpfungselementes (14) mit dem Innenring (12) und dem Außenring (16) auf die Innenoberfläche des Innenrings (12) fokussiert ist.
Anlage nach Anspruch 8 oder 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Lasereinheit (56) eine Verstelleinrichtung (64) zum Verstellen des Brennpunktes (F) des Laserstrahls (L) relativ zu dem in der Schweißstation (44) angeordneten Vorproduktes aufweist.
Anlage nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Lasereinheit (56) verstellbar gelagert ist und die Verstelleinrichtung (64) zur Lageveränderung des Brennpunktes (F) des Laserstahls (L) die Laserkanone (58) der Lasereinheit (56) insgesamt relativ zu dem in der Schweißstation (44) angeordneten Vorprodukt verstellt.
Anlage nach einem der Ansprüche 8 bis 11, gekennzeichnet durch mindestens eine der Schweißstation (44) nachgeordnete Pressenstation (46) mit einem Stempel (56) zum Verdichten des Dämpfungselementes (12) im fertig verschweißten Entkopplungselement (10) mit einer vorgegebenen Presskraft.
Anlage nach einem der Ansprüche 8 bis 12, gekennzeichnet durch mindestens eine der Schweißstation (44) nachgeordnete Prüfstation (48) zum Prüfen vorgegebener Prüfmerkmale des fertig verschweißten Entkopplungselementes (10).