DE102012223395A1

DE102012223395A1 - Präzise Anordnung von Komponenten in einer infrarotgeschweißten Baugruppe

Info

Publication number: DE102012223395A1
Application number: DE102012223395A
Authority: DE
Inventors: Steven E. Morris
Original assignee: GM Global Technology Operations LLC
Current assignee: GM Global Technology Operations LLC
Priority date: 2011-12-20
Filing date: 2012-12-17
Publication date: 2013-07-11
Also published as: US20130157015A1; CN103171148B; BR102012032395A2; CN103171148A

Abstract

Eine infrarotgeschweißte Baugruppe mit elastischer Mittelung. Eine erste Komponente weist eine linke und eine rechte longitudinale Seitenwand auf. Eine zweite Komponente weist mehrere örtlich festgelegte Anordnungsmerkmale an jeder der linken und der rechten longitudinalen Seite davon auf, die an der linken und der rechten Seitenwand der ersten Komponente anliegen, um zu bewirken, dass sich die linke und die rechte Seitenwand nach außen biegen, um durch elastische Mittelung die erste und die zweite Komponente präzise selbst auszurichten. Die gegenseitig anliegenden Rippen werden verbunden, vorzugsweise durch Infrarotschweißen.

Description

TECHNISCHES GEBIET
Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf die präzise Anordnung von Komponenten, die aneinander infrarotgeschweißt werden sollen, und insbesondere auf mehrere Anordnungsmerkmale, die eine Selbstausrichtung der Komponenten über elastische Mittelung schaffen.
HINTERGRUND DER ERFINDUNG
Derzeit werden im Stand der Technik alle infrarotgeschweißten Komponenten unter Verwendung von Aufspannvorrichtungen zusammengefügt, die die zwei Gegenkomponenten aneinander anordnen. Dies erzeugt Baugruppen, bei denen die Komponenten eine Positionsvariation in Bezug aufeinander aufgrund einer Aufspannvorrichtungsvarianz, eines Zwischenraums von der Aufspannvorrichtung zur Komponente, der erforderlich ist, um eine zuverlässige Belastung jeder Komponente in ihre jeweilige Aufspannvorrichtung zu schaffen, und einer Komponentenvarianz aufweisen. Im Stand der Technik wird folglich der Umfang einer Komponente relativ zum Umfang der anderen Gegenkomponente während des Zusammenfügens ”schwimmen” lassen. An sich wird jede Varianz der Komponenten eingefroren, wenn das Infrarotschweißen geschieht. Die resultierende Varianz der geschweißten Baugruppe kann nicht nur ein unansehnliches Ergebnis, sondern eine Baugruppe schaffen, die nicht so stark sein kann, wie sie ansonsten sein könnte, und beim Zusammenfügen mit anderen Komponenten eine Schwierigkeit bereiten kann.
Als Beispiel stellen 1 bis 3 die Komponentenmontage des Standes der Technik während eines Infrarotschweißprozesses dar.
Mit Bezug zuerst auf 2 weist eine erste Komponente 10 eine linke Seitenwand 12, eine rechte Seitenwand 14, die aus einer umgekehrten U-Form 15 gebildet ist, und mehrere erste Rippen 16, die an einer ersten Basiswand 18 ausgebildet sind, die eine Oberfläche der Klasse B (die unsichtbar sein soll) aufweist, und in einer im Allgemeinen gleich beabstandeten Beziehung zwischen der linken und der rechten Seitenwand longitudinal verlaufen, auf. Eine Oberfläche 20 der Klasse A (die sichtbar sein soll), die ein Leder- oder Kunstledervinylmaterial ist, aber anders sein könnte, wie z. B. ein hartes Material, ist hauptsächlich in beabstandeter Beziehung zur ersten Basiswand 18 über ein Schaumpolster 25 angeordnet und wickelt sich um die linke und die rechte Seitenwand. Eine zweite Komponente 22 weist mehrere voneinander beabstandete linke Widerlager 24 mit jeweils einer linken Anlageoberfläche 26, mehrere voneinander beabstandete rechte Widerlager 28 mit jeweils einer rechten Anlageoberfläche 30 und mehrere zweite Rippen 32, die an einer zweiten Basiswand 34 ausgebildet sind, die eine Oberfläche der Klasse B (die unsichtbar sein soll) aufweist, und longitudinal in im Allgemeinen gleich beabstandeter Beziehung zwischen den linken und rechten Widerlagern verlaufen, auf. Eine Oberfläche 36 der Klasse A (die zumindest teilweise sichtbar sein soll) der zweiten Basiswand ist zwischen einer linken und einer rechten longitudinalen Kantenkurve 38, 40 davon entgegengesetzt zur Oberfläche der Klasse B der zweiten Basiswand angeordnet, wobei die linken Widerlager 24 an die linke longitudinale Kantenkurve 38 der zweiten Basiswand angrenzen und die rechten Widerlager 28 an die rechte longitudinale Kantenkurve 40 der zweiten Basiswand angrenzen.
Eine erste Aufspannvorrichtung 42 weist ein Paar von voneinander beabstandeten Aufspannvorrichtungswänden 44 auf, die dazu konfiguriert sind, die linke und die rechte Seitenwand 12, 14 der ersten Komponente 10 führend aufzunehmen, wobei die erste Komponente als Beispiel durch ein Unterdrucksystem 46 aufgegriffen und gehalten wird. Ebenso weist eine zweite Aufspannvorrichtung 50 ein Paar von voneinander beabstandeten Aufspannvorrichtungswänden 52 auf, die dazu konfiguriert sind, die linke und die rechte longitudinale Kantenkurve 38, 40 der zweiten Komponente 22 führend aufzunehmen, wobei die zweite Komponente als Beispiel durch ein Unterdrucksystem 46 aufgegriffen und gehalten wird.
Im Betrieb wird eine Infrarotplatte 58 einer Infrarotschweißvorrichtung in den Raum zwischen den ersten und zweiten Rippen 16, 32 eingeführt, woraufhin sie betätigt wird, um durch Infrarotstrahlung die ersten und zweiten Rippen zu erhitzen. Sobald die Spitzen der ersten und zweiten Rippen geschmolzen werden, wird die Infrarotplatte entfernt. Die erste und die zweite Aufspannvorrichtung 42, 50 werden robotisch zusammengebracht, so dass die erste und die zweite Komponente 10, 22 an den ersten und zweiten Rippen 16, 32 zur Anlage kommen, an denen geschmolzene Spitzen der ersten und zweiten Rippen sich verbinden. Nach dem Kühlen sind die ersten und die zweiten Rippen zusammengeschweißt und die erste und die zweite Aufspannvorrichtung werden entfernt, woraufhin eine infrarotgeschweißte Baugruppe 60 bereitgestellt ist, wie in 1 gezeigt.
Wegen der Komponentenvariation, Aufspannvorrichtungsvariation und dem Zwischenraum von Aufspannvorrichtung zu Komponente ist ein ”Schwimmen” der Variation durch einen Spalt 62 zwischen dem Trennabstand zwischen dem Innendurchmesser 64 der linken und der rechten Seitenwand 12, 14 der ersten Komponente 10 und dem Außendurchmesser 66 der linken und rechten Widerlager 24, 28 von der linken und der rechten Anlageoberfläche 26, 30 davon gemessen vorgesehen.
Obwohl der Spalt 62 eine Sicherheit schafft, dass die erste und die zweite Komponente zu einer geschweißten Baugruppe verbindbar sind, ermöglicht der Spalt problematischerweise, dass die erste und die zweite Komponente sich seitlich relativ zueinander um nicht weniger als den Spalt verschieben. Während 1 in diesem Zusammenhang eine ”ideale” Situation zeigt, in der die geschweißte Baugruppe 60 einen Spalt 62' aufweist, der etwa gleich auf jeder der linken und der rechten Seite 68, 70 proportioniert ist, zeigt 3 das, was passiert, wenn der Spalt 62'' beispielsweise in der Größenordnung von etwa 1,0 mm unpassend vollständig auf einer der rechten oder linken Seite 68', 70', in diesem Fall der rechten Seite 70', der geschweißten Baugruppe angeordnet ist; der Sitz ist schlecht, die Rippen richten sich nicht gut aus, was schwache Schweißstellen dort verursacht, und das Aussehen ist nicht Klasse A.
Der Bedarf, der daher auf dem Fachgebiet bestehen bleibt, besteht darin, auf irgendeine Weise eine Ausrichtungsmodalität für das Zusammenfügen einer ersten und einer zweiten Komponente in Bezug auf einen Infrarotschweißprozess zu schaffen, wobei, wenn die Zusammenfügung vollendet ist, kein Spalt vorhanden ist, wobei der Sitz präzise ist.
ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
Die vorliegende Erfindung verwendet elastische Mittelung, um eine Ausrichtung für das Zusammenfügen der ersten und der zweiten Komponente einer Baugruppe, die infrarotgeschweißt wird, zu schaffen, wobei die elastische Mittelung eine präzise Anordnung der ersten und der zweiten Komponente relativ zueinander sicherstellt.
Eine erste Komponente weist eine linke und eine rechte longitudinale Seitenwand auf. Eine zweite Komponente weist mehrere örtlich festgelegte Anordnungsmerkmale an jeder der linken und der rechten longitudinalen Kante davon auf, wobei die mehreren Anordnungsmerkmale Anordnungsoberflächen aufweisen, die an jeweiligen inneren Oberflächen der linken und der rechten longitudinalen Seitenwand der ersten Komponente anliegen, um zu bewirken, dass sich die linke und die rechte longitudinale Seitenwand elastisch davon nach außen biegen. Die erste Komponente weist mehrere erste Rippen auf und die zweite Komponente weist mehrere zweite Rippen auf.
Vor dem Zusammenfügen der ersten und der zweiten Komponente wird eine Infrarotplatte dazwischen angeordnet und dann aktiviert, woraufhin die Spitzen der ersten und der zweiten Rippen geschmolzen werden. Die Platte wird dann entfernt und die erste und die zweite Komponente werden zusammengefügt, woraufhin die erste und die zweite Komponente sich durch elastische Mittelung selbst ausrichten und die Spitzen der ersten und der zweiten Komponente sich verbinden. Nach dem Kühlen ist eine infrarotgeschweißte Baugruppe mit elastischer Mittelung bereitgestellt. In diesem Zusammenhang ist die Anordnung der Anordnungsmerkmale in Bezug auf die inneren Oberflächen der linken und der rechten longitudinalen Seitenwand vorbestimmt, um eine elastische Mittelung zu schaffen, die eine vorbestimmte gesamte Strukturvarianz vorhersieht, wie beispielsweise aufgrund von Strukturvarianzen während der Fertigung der ersten und der zweiten Komponente. Da die erste und die zweite Komponente durch die Funktion der Anordnungsoberflächen, die an den inneren Oberflächen der ersten und der zweiten Seitenwand anliegen, zusammengefügt werden, besteht ferner kein Bedarf an einer Aufspannvorrichtung, um die Komponenten während der Montage auszurichten, wodurch sämtliche mit der Aufspannvorrichtung verbundene Variation vermieden wird.
Die mehreren Anordnungsmerkmale weisen lokale Variationen in der Fertigung auf, die signifikant kleiner sind als jene der vorbestimmten Strukturvariation der ersten und der zweiten Komponente. Durch elastische Vorbelastung des longitudinalen Umfangs der infrarotgeschweißten Baugruppe mit elastischer Mittelung infolge der elastischen Anlage der ersten und der zweiten longitudinalen Seitenwand in Bezug auf die Anordnungsmerkmale wird außerdem der infrarotgeschweißten Baugruppe mit elastischer Mittelung eine innewohnende Steifigkeit verliehen, wobei eine örtlich festgelegte Torsionslast von einer der ersten und der zweiten Komponente auf die andere der ersten und der zweiten Komponente auf den ganzen longitudinalen Umfang der infrarotgeschweißten Baugruppe mit elastischer Mittelung übertragen wird.
Folglich ist es eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine elastisch gemittelte Zusammenfügung zwischen einer ersten und einer zweiten Komponente in einem Infrarotschweißprozess zu schaffen, wobei, wenn die Zusammenfügung vollendet ist, die elastische Mittelung eine präzise Anordnung der ersten Komponente relativ zur zweiten Komponente sicherstellt.
Diese und zusätzliche Aufgaben, Merkmale und Vorteile der vorliegenden Erfindung werden aus der folgenden Patentbeschreibung einer bevorzugten Ausführungsform klarer.
KURZBESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
1 ist eine perspektivische Schnittansicht einer ersten infrarotgeschweißten Baugruppe gemäß dem Stand der Technik.
2 ist eine schematische Schnittansicht eines Anordnungsprozesses in auseinandergezogener Anordnung für eine erste und eine zweite Komponente einer Baugruppe, die infrarotgeschweißt werden soll, gemäß dem Stand der Technik.
3 ist eine Schnittstirnansicht einer zweiten infrarotgeschweißten Baugruppe gemäß dem Stand der Technik.
4 ist eine perspektivische Schnittansicht einer durch elastische Mittelung ausgerichteten infrarotgeschweißten Baugruppe gemäß der vorliegenden Erfindung.
5 ist eine perspektivische Schnittansicht einer Unteransicht einer ersten Komponente der durch elastische Mittelung ausgerichteten infrarotgeschweißten Baugruppe von 4.
6 ist eine perspektivische Schnittansicht einer Unteransicht einer zweiten Komponente der durch elastische Mittelung ausgerichteten infrarotgeschweißten Baugruppe von 4.
7 ist eine schematische Schnittansicht einer Anfangsstufe eines Montageprozesses gemäß der vorliegenden Erfindung in auseinandergezogener Anordnung, in der die erste und die zweite Komponente einer Infrarotstrahlung ausgesetzt werden, um die Spitzen der einander zugewandten Rippen davon zu schmelzen.
8 ist eine schematische Schnittansicht einer mittleren Stufe des Montageprozesses in auseinandergezogener Anordnung gemäß der vorliegenden Erfindung, in der die erste und die zweite Komponente gleich einer Ausrichtung mit elastischer Mittelung unterzogen werden, nachdem sie durch Infrarotstrahlung wärmebearbeitet wurden.
9 ist eine schematische Schnittansicht einer Endstufe eines Montageprozesses in auseinandergezogener Anordnung gemäß der vorliegenden Erfindung, in der die erste und die zweite Komponente durch elastische Mittelung ausgerichtet wurden und die Spitzen der Rippen nun verbunden sind, um die durch elastische Mittelung ausgerichtete infrarotgeschweißte Baugruppe von 4 zu bilden.
10 ist eine Detailansicht im Kreis 10 von 9 zu sehen.
11 ist eine Detailansicht im Kreis 11 von 9 zu sehen.
BESCHREIBUNG DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSFORM
In den Zeichnungen stellen nun die 4 bis 11 verschiedene Beispiele der Struktur und Funktion der durch elastische Mittelung ausgerichteten infrarotgeschweißten Baugruppe 100 gemäß der vorliegenden Erfindung dar.
Wie in den 4 und 5 gezeigt ist, weist eine erste Komponente 102 der infrarotgeschweißten Baugruppe 100 mit elastischer Mittelung eine linke longitudinale Seitenwand 104, eine rechte longitudinale Seitenwand 106, die aus einer umgekehrten U-Form 115 gebildet ist, und mehrere erste Rippen 108, die an einer ersten Basiswand 110 ausgebildet sind, die als Beispiel eine Oberfläche der Klasse B (die unsichtbar sein soll) ist, auf. Die ersten Rippen 108 verlaufen longitudinal in einer im Allgemeinen gleich beabstandeten Beziehung zwischen der linken und der rechten longitudinalen Seitenwand. Eine Oberfläche 112 der Klasse A (die sichtbar sein soll), die ein Leder- oder Kunstledervinylmaterial ist, aber anders sein könnte, wie z. B. ein hartes Material, ist beispielhaft hauptsächlich in beabstandeter Beziehung zur ersten Basiswand 110 über beispielhaft ein Schaumpolster 125 angeordnet und wickelt sich um die linke und die rechte longitudinale Seitenwand 104, 106, so dass sie damit verbunden ist und einen Teil davon bildet. Die linke longitudinale Seitenwand weist eine linke innere Seitenwandoberfläche 114 auf und die rechte longitudinale weist eine rechte innere Seitenwandoberfläche 116 auf.
Wie in den 4 und 6 gezeigt, weist eine zweite Komponente 120 mehrere voneinander beabstandete linke Anordnungsmerkmale 122 auf, die mit vorzugsweise einem gegenseitigen gleichen Abstand entlang einer linken longitudinalen Kante 124 der zweiten Komponente angeordnet sind, und weist ferner mehrere voneinander beabstandete rechte Anordnungsmerkmale 126 auf, die mit vorzugsweise einem gegenseitigen gleichen Abstand entlang einer rechten longitudinalen Kante 128 der zweiten Komponente angeordnet sind. Jedes der linken Anordnungsmerkmale 122 weist eine linke Anordnungsoberfläche 130 auf und jedes der rechten Anordnungsmerkmale weist eine rechte Anordnungsoberfläche 132 auf, die vorzugsweise eine Bodenoberfläche 134 umfasst. Mehrere zweite Rippen 136, eine zweite Rippe für jede erste Rippe, sind an einer zweiten Basiswand 138 ausgebildet, die als Beispiel eine Oberfläche der Klasse B (die unsichtbar sein soll) ist. Die zweiten Rippen 136 verlaufen longitudinal in einer im Allgemeinen gleich beabstandeten Beziehung zwischen den linken und rechten Anordnungsmerkmalen 122, 126. Eine Oberfläche 140 vorzugsweise der Klasse A (die zumindest teilweise sichtbar sein soll) der zweiten Basiswand 138 ist zwischen der linken und der rechten longitudinalen Kante 124, 128 davon entgegengesetzt zur Oberfläche der Klasse B der zweiten Basiswand angeordnet. Die linke longitudinale Kante 124 kann als linke longitudinale Kantenkurve 144 ausgebildet sein, wobei die linken Anordnungsmerkmale 122 sich an die linke longitudinale Kantenkurve anschließen. Die rechte longitudinale Kante 128 kann als rechte longitudinale Kantenkurve 146 ausgebildet sein, wobei die rechten Anordnungsmerkmale 126 sich an die rechte longitudinale Kantenkurve anschließen.
Die Anordnung der linken und rechten Anordnungsmerkmale 122, 126 in Bezug auf die linke und die rechte Seitenwandoberfläche 114, 116 ist vorbestimmt, um eine elastische Mittelung zu schaffen, die eine vorbestimmte maximale Strukturvarianz der ersten und der zweiten Komponente 102, 120, wie beispielsweise aufgrund der Herstellung der ersten und der zweiten Komponente, vorhersieht, wobei beispielsweise die Strukturvarianz empirisch bestimmt werden kann.
7 stellt die erste und die zweite Komponente 102, 120 dar, die beide mit einer vorbestimmten mittleren Strukturvarianz gezeigt sind. Um die elastische Mittelung zu schaffen, ist die linke Innenwandoberfläche 114 von der rechten Innenwandoberfläche 116 um einen Innenwandoberflächenabstand 150 beabstandet und die linke Anordnungsoberfläche 130 ist von der rechten Anordnungsoberfläche 132 um einen Anordnungsoberflächenabstand 152 beabstandet. Gemeinsam sind der Innenwandoberflächenabstand 150 und der Anordnungsoberflächenabstand 152 derart, dass die Differenz dazwischen eine Überlappaung 154 einer Länge vorsieht, die gleich etwas mehr als die vorbestimmte maximale Strukturvarianz ist, wobei sich die linke und die rechte longitudinale Seitenwand während der Zusammenfügung der ersten und der zweiten Komponente nach außen biegen.
Als Beispiel kann eine maximale Strukturvarianz 1,0 mm sein, wie zwischen der linken und der rechten inneren Seitenwandoberfläche 114, 116 der ersten Komponente 102 und der linken und der rechten Anordnungsoberfläche 130, 132 der zweiten Komponente 120. In diesem Beispiel ist eine Überlappung 154 der linken und der rechten Anordnungsoberfläche in Bezug auf die linke und die rechte innere Seitenwandoberfläche für die elastische Mittelung erforderlich, um die Selbstausrichtung während der Zusammenfügung der ersten und der zweiten Komponente zu bewirken. In diesem Beispiel würde folglich, um eine Sicherheit der elastischen Mittelung ohne übermäßige Menge an Biegung der linken und der rechten Seitenwand zu schaffen, eine Überlappungssteigerung zur Überlappung um ein Ausmaß größer als 0,0 mm, jedoch geringer als etwa 0,1 mm hinzugefügt werden (z. B. weist die Überlappung eine gemeinsame Länge von größer als 1,0 mm, aber geringer als etwa 1,1 mm auf).
Mathematisch kann die präzise Ausrichtung während der Zusammenfügung der ersten und der zweiten Komponente durch elastische Mittelung für die Zusammenfügung von irgendeiner ersten und zweiten Komponente durch die folgende Beziehung verallgemeinert werden:
die auf jede der linken und der rechten longitudinalen Kante anwendbar ist, wobei ΔX die lokale Strukturvarianz der Länge 170, 170' (siehe 10 und 11) der lokalen Positionsvariation, wie zwischen der ersten und der zweiten Komponente, ist, wenn sie zusammengefügt sind (z. B. die sichtbare lokale Passung der ersten und der zweiten Komponente), ΔX' die lokale Strukturvarianz der Länge 172, 172' der lokalen Position, wie zwischen der linken bzw. rechten inneren Seitenwandoberfläche 114, 116 der ersten Komponente und der linken bzw. rechten longitudinalen Kante 124, 128 der unteren Komponente, ist, n die Anzahl von linken bzw. rechten Anordnungsmerkmalen ist und ΔX'' die lokale Strukturvarianz der Länge 174, 174' der Gesamtdicke (einschließlich der Oberfläche 112, falls vorhanden) der linken oder rechten longitudinalen Seitenwand 104, 106 der oberen Komponente ist.
Die Funktionsweise der elastischen Mittelung, um eine Ausrichtung und Struktursteifigkeit für die erste und die zweite Komponente zu schaffen, ist in 7 bis 10 dargestellt.
7 stellt eine Anfangsstufe eines Montageprozesses dar, in der die erste und die zweite Komponente 102, 120 jeweils von einer Robotervorrichtung wie beispielsweise durch Sauggreifer 160 gegriffen werden, wobei kein Bedarf an einer Aufspannvorrichtung zum Halten der ersten und der zweiten Komponente besteht, da die erste und die zweite Komponente sich von Natur aus selbst durch elastische Mittelung ausrichten, wenn sie aneinander gefügt werden. Eine Infrarotplatte 158 einer Infrarotschweißvorrichtung wird in den Raum zwischen den ersten und zweiten Rippen 108, 136 eingeführt, woraufhin sie betätigt wird, um durch Infrarotstrahlung die ersten und zweiten Rippen zu erhitzen. Sobald die Spitzen der ersten und zweiten Rippen geschmolzen werden, wird die Infrarotplatte entfernt.
8 stellt eine mittlere Stufe des Montageprozesses dar, in der die erste und die zweite Komponente 102, 120, die noch von den Sauggreifern 160 in einer Weise gegriffen sind, die eine seitliche Bewegung ermöglicht, nun beginnen, eine Selbstausrichtung mit elastischer Mittelung durchzumachen, wobei, wenn die weitere Zusammenfügung geschieht, die linke longitudinale Seitenwand 104 sich elastisch nach links biegt, wenn die linke Innenwandoberfläche 114 gleitend an der linken Anordnungsoberfläche 130 des linken Anordnungsmerkmals 122 anliegt, und die rechte longitudinale Seitenwand 106 sich elastisch nach rechts biegt, wenn die rechte Innenwandoberfläche 116 gleitend an der rechten Anordnungsoberfläche 132 des linken Anordnungsmerkmals 126 anliegt.
9 stellt eine Endstufe des Montageprozesses dar, in der die erste und die zweite Komponente 102, 120 nun vollständig zusammengefügt sind, wobei die Selbstausrichtung mit elastischer Mittelung geendet hat, wobei die ersten und die zweiten Rippen 108, 136 aneinander anliegen und die geschmolzenen Spitzen davon verbunden sind 162. Wie zusätzlich in 10 im Einzelnen gezeigt, hat die Selbstausrichtung mit elastischer Mittelung die linke longitudinale Seitenwand 104 durch Vorbelastung der linken Innenwandoberfläche 114 gegen die linke Anordnungsoberfläche 130 des linken Anordnungsmerkmals 122 elastisch nach links gebogen und hat die rechte longitudinale Seitenwand 106 durch Vorbelastung der rechten Innenwandoberfläche 116 gegen die rechte Anordnungsoberfläche 132 des linken Anordnungsmerkmals 126 elastisch nach rechts gebogen. Beim Kühlen werden die ersten und zweiten Rippen 108, 136 miteinander verschweißt, woraufhin die Sauggreifer 160 entfernt werden und die in 4 dargestellte infrarotgeschweißte Baugruppe 100 mit elastischer Mittelung bereitgestellt wird.
Die mehreren linken und rechten Anordnungsmerkmale 122, 126 weisen lokale Variationen bei der Herstellung auf, die signifikant kleiner sind als jene der vorbestimmten Strukturvarianz der ersten und der zweiten Komponente 102, 120. Durch elastische Vorbelastung des longitudinalen Umfangs der geschweißten Baugruppe 100 mit elastischer Mittelung wird außerdem der geschweißten Baugruppe mit elastischer Mittelung eine innewohnende Steifigkeit verliehen, wobei eine örtlich festgelegte Torsionslast von der ersten Komponente 102 auf die zweite Komponente 120 und umgekehrt auf den ganzen longitudinalen Umfang der geschweißten Baugruppe mit elastischer Mittelung übertragen wird.
Für den Fachmann auf dem Gebiet, zu dem diese Erfindung gehört, kann die vorstehend beschriebene bevorzugte Ausführungsform einer Änderung oder Modifikation unterliegen. Die erste und die zweite Komponente können beispielsweise durch etwas anderes als Infrarotschweißen miteinander verbunden werden. Eine solche Änderung oder Modifikation kann ausgeführt werden, ohne vom Schutzbereich der Erfindung abzuweichen, der nur durch den Schutzbereich der beigefügten Ansprüche begrenzt sein soll.

Claims

Baugruppe mit elastischer Mittelung, die umfasst: eine erste Komponente, die umfasst: eine linke longitudinale Seitenwand mit einer linken inneren Seitenwandoberfläche; eine rechte longitudinale Seitenwand mit einer rechten inneren Seitenwandoberfläche; und eine erste Basiswand, die integral mit der linken und der rechten longitudinalen Seitenwand verbindet; und eine zweite Komponente, die umfasst: eine zweite Basiswand mit einer linken longitudinalen Kante und einer rechten longitudinalen Kante; mehrere linke Anordnungsmerkmale, die integral mit der linken longitudinalen Kante verbunden sind, wobei jedes linke Anordnungsmerkmal der mehreren linken Anordnungsmerkmale eine nach links weisende Anordnungsoberfläche aufweist; und mehrere rechte Anordnungsmerkmale, die integral mit der rechten longitudinalen Kante verbunden sind, wobei jedes rechte Anordnungsmerkmal der mehreren rechten Anordnungsmerkmale eine nach rechts weisende Anordnungsoberfläche aufweist; wobei, wenn die erste und die zweite Komponente aneinander gefügt werden, sie sich durch elastische Mittelung gegenseitig selbst ausrichten, wobei die linke longitudinale Seitenwand sich nach links biegt, wenn die linke innere Seitenwandoberfläche davon gleitend an der linken Anordnungsoberfläche des linken Anordnungsmerkmals anliegt, und wobei ferner die rechte longitudinale Seitenwand sich nach rechts biegt, wenn die rechte innere Seitenwandoberfläche davon gleitend an der rechten Anordnungsoberfläche jedes linken Anordnungsmerkmals anliegt.
Baugruppe mit elastischer Mittelung nach Anspruch 1, die ferner umfasst: mehrere erste Rippen, die an der ersten Basiswand angeordnet sind, die zwischen der linken und der rechten longitudinalen Seitenwand angeordnet ist; und mehrere zweite Rippen, die an der zweiten Basiswand angeordnet sind, die zwischen der linken und der rechten longitudinalen Kante angeordnet ist; wobei, wenn die erste Komponente mit der zweiten Komponente zusammengefügt wird, die ersten und zweiten Rippen gegenseitig miteinander verbunden werden.
Baugruppe mit elastischer Mittelung nach Anspruch 2, die ferner umfasst, dass die ersten und zweiten Rippen aneinander infrarotgeschweißt werden, wobei die Baugruppe mit elastischer Mittelung eine innewohnende Steifigkeit aufweist, so dass eine örtlich festgelegte Torsionslast von einer der ersten und der zweiten Komponente auf die andere der ersten und der zweiten Komponente longitudinal in Bezug auf die Baugruppe mit elastischer Mittelung übertragen wird.
Baugruppe mit elastischer Mittelung nach Anspruch 1, wobei eine präzise Ausrichtung während der Zusammenfügung der ersten und der zweiten Komponente durch elastische Mittelung im Allgemeinen lokal an jeder der linken und der rechten longitudinalen Kante jeweils definiert ist durch:
wobei ΔX eine lokale Strukturvarianz einer Länge einer lokalen Positionsvariation, wie zwischen der ersten und der zweiten Komponente, ist, wenn sie zusammengefügt sind, ΔX' eine lokale Strukturvarianz einer Länge einer lokalen Position, wie zwischen einer jeweiligen der linken inneren Seitenwandoberfläche und der linken longitudinalen Kante und der rechten inneren Seitenwandoberfläche und der rechten longitudinalen Kante, ist, n eine Anzahl eines jeweiligen der mehreren linken Anordnungsmerkmale und der mehreren rechten Anordnungsmerkmale ist, und ΔX'' eine lokale Strukturvarianz einer Länge einer Dicke einer jeweiligen der linken longitudinalen Seitenwand und der rechten longitudinalen Seitenwand ist.
Baugruppe mit elastischer Mittelung nach Anspruch 4, wobei: die mehreren linken Anordnungsmerkmale in einer im Wesentlichen gegenseitig gleich beabstandeten Beziehung entlang der linken longitudinalen Kante angeordnet sind; und die mehreren rechten Anordnungsmerkmale in einer im Wesentlichen gegenseitig gleich beabstandeten Beziehung entlang der rechten longitudinalen Kante angeordnet sind.
Infrarotgeschweißte Baugruppe mit elastischer Mittelung, die umfasst: eine erste Komponente, die umfasst: eine linke longitudinale Seitenwand mit einer linken inneren Seitenwandoberfläche; eine rechte longitudinale Seitenwand mit einer rechten inneren Seitenwandoberfläche; und eine erste Basiswand, die integral mit der linken und der rechten longitudinalen Seitenwand verbindet; eine zweite Komponente, die umfasst: eine zweite Basiswand mit einer linken longitudinalen Kante und einer rechten longitudinalen Kante; mehrere linke Anordnungsmerkmale, die integral mit der linken longitudinalen Kante verbunden sind, wobei die mehreren linken Anordnungsmerkmale in einer im Wesentlichen gegenseitig gleich beabstandeten Beziehung entlang der linken longitudinalen Kante angeordnet sind, wobei jedes linke Anordnungsmerkmal der mehreren linken Anordnungsmerkmale eine nach links weisende Anordnungsoberfläche aufweist; und mehrere rechte Anordnungsmerkmale, die integral mit der rechten longitudinalen Kante verbunden sind, wobei die mehreren rechten Anordnungsmerkmale in einer im Wesentlichen gegenseitig gleich beabstandeten Beziehung entlang der rechten longitudinalen Kante angeordnet sind, wobei jedes rechte Anordnungsmerkmal der mehreren rechten Anordnungsmerkmale eine nach rechts weisende Anordnungsoberfläche aufweist; mehrere erste Rippen, die an der ersten Basiswand angeordnet sind, die zwischen der linken und der rechten longitudinalen Seitenwand angeordnet ist; und mehrere zweite Rippen, die an der zweiten Basiswand angeordnet sind, die zwischen der linken und der rechten longitudinalen Kante angeordnet ist, wobei die ersten und die zweiten Rippen gegenseitig aneinander infrarotgeschweißt sind; wobei die erste und die zweite Komponente in Bezug aufeinander durch elastische Mittelung gegenseitig selbst ausgerichtet werden, wobei die linke longitudinale Seitenwand nach links gebogen wird aufgrund dessen, dass die linke innere Seitenwandoberfläche davon an der linken Anordnungsoberfläche jedes linken Anordnungsmerkmals anliegt, und wobei ferner die rechte longitudinale Seitenwand nach rechts gebogen wird aufgrund dessen, dass die rechte innere Seitenwandoberfläche davon an der rechten Anordnungsoberfläche jedes linken Anordnungsmerkmals anliegt; und wobei die infrarotgeschweißte Baugruppe mit elastischer Mittelung eine innwohnende Steifigkeit aufweist, so dass eine örtlich festgelegte Torsionslast von einer der ersten und der zweiten Komponente auf die andere der ersten und der zweiten Komponente longitudinal in Bezug auf die Baugruppe mit elastischer Mittelung übertragen wird.
Infrarotgeschweißte Baugruppe mit elastischer Mittelung nach Anspruch 6, wobei eine präzise Ausrichtung während der Zusammenfügung der ersten und der zweiten Komponente durch elastische Mittelung im Allgemeinen lokal an jeder der linken und der rechten longitudinalen Kante jeweils definiert ist durch:
wobei ΔX eine lokale Strukturvarianz einer Länge einer lokalen Positionsvariation, wie zwischen der ersten und der zweiten Komponente, ist, wenn sie zusammengefügt sind, ΔX' eine lokale Strukturvarianz einer Länge einer lokalen Position, wie zwischen einer jeweiligen der linken inneren Seitenwandoberfläche und der linken longitudinalen Kante und der rechten inneren Seitenwandoberfläche und der rechten longitudinalen Kante, ist, n eine Anzahl eines jeweiligen der mehreren linken Anordnungsmerkmale und der mehreren rechten Anordnungsmerkmale ist, und ΔX'' eine lokale Strukturvarianz einer Länge einer Dicke einer jeweiligen der linken longitudinalen Seitenwand und der rechten longitudinalen Seitenwand ist.
Verfahren zum Selbstausrichten einer Baugruppe mit den Schritten: Vorsehen einer ersten Komponente mit einer linken longitudinalen Seitenwand und einer rechten longitudinalen Seitenwand, einer ersten Basiswand, die integral mit der linken und der rechten longitudinalen Seitenwand verbindet, und mehreren ersten Rippen, die an der ersten Basiswand ausgebildet sind; Vorsehen einer zweiten Basiswand mit einer linken longitudinalen Kante und einer rechten longitudinalen Kante, mehreren linken Anordnungsmerkmalen, die integral mit der linken longitudinalen Kante verbunden sind, mehreren rechten Anordnungsmerkmalen, die integral mit der rechten longitudinalen verbunden sind, und mehreren zweiten Rippen, die an der zweiten Basiswand ausgebildet sind; und gegenseitiges Zusammenfügen der ersten Komponente mit der zweiten Komponente, während dessen die erste und die zweite Komponente sich gegenseitig selbst in Bezug aufeinander durch elastische Mittelung ausrichten, wobei die linke longitudinale Seitenwand aufgrund der Anlage an den mehreren linken Anordnungsmerkmalen elastisch nach links gebogen wird und die rechte longitudinale Seitenwand aufgrund der Anlage an den mehreren rechten Anordnungsmerkmalen nach rechts gebogen wird.
Verfahren nach Anspruch 8, das ferner Infrarotschweißen der ersten und der zweiten Rippen aneinander umfasst, um dadurch eine infrarotgeschweißte Baugruppe mit elastischer Mittelung zu bilden.
Verfahren nach Anspruch 9, wobei eine präzise Ausrichtung während der Zusammenfügung der ersten und der zweiten Komponente durch elastische Mittelung im Allgemeinen lokal an jeder der linken und der rechten longitudinalen Kante jeweils definiert ist durch:
wobei ΔX eine lokale Strukturvarianz einer Länge einer lokalen Positionsvariation, wie zwischen der ersten und der zweiten Komponente, ist, wenn sie zusammengefügt sind, ΔX' eine lokale Strukturvarianz einer Länge einer lokalen Position, wie zwischen einer jeweiligen der linken inneren Seitenwandoberfläche und der linken longitudinalen Kante und der rechten inneren Seitenwandoberfläche und der rechten longitudinalen Kante, ist, n eine Anzahl eines jeweiligen der mehreren linken Anordnungsmerkmale und der mehreren rechten Anordnungsmerkmale ist, und ΔX'' eine lokale Strukturvarianz einer Länge einer Dicke einer jeweiligen der linken longitudinalen Seitenwand und der rechten longitudinalen Seitenwand ist.