DE102017106727A1 - Verfahren zur Verbindung von drei Bauteilen und verbindbares System zur Durchführung des Verfahrens - Google Patents

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Abstract

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zur Verbindung von drei Bauteilen (1, 2, 3) sowie ein verbindbares System zur Durchführung des Verfahrens.Um eine Verbindung von drei Bauteilen (1, 2, 3) mit einfacheren Mitteln zu ermöglichen, wird vorgeschlagen:- Befestigen eines vierten Bauteils (4) an dem dritten Bauteil (3), wobei das vierte Bauteil (4) in der relevanten Stoffeigenschaft und/oder Oberflächenbeschaffenheit mit dem zweiten Bauteil (2) im Wesentlichen übereinstimmt;- Stoffschlüssiges Verbinden von dem ersten mit dem zweiten Bauteil (1, 2) mittels der ersten Verbindungsflächen (1.1.1, 2.1) sowie von dem ersten mit dem vierten Bauteil (1, 4) mittels der zweiten Verbindungsflächen (1.2.1, 4.2), wobei die Bauteile (1, 2, 3, 4) entlang einer gemeinsamen Fügeachse (6) relativ aufeinander zu bewegt werden und das dritte Bauteil (3) nach dem stoffschlüssigen Verbinden zwischen dem vierten Bauteil (4) und dem zweiten Bauteil (2) längs zur Fügeachse (6) festgelegt ist.

Description

  • Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur Verbindung von drei Bauteilen, von denen sich ein zweites und ein drittes Bauteil in einer für eine stoffschlüssige Verbindung, jeweils mit einem ersten Bauteil, relevanten Stoffeigenschaft und/oder Oberflächenbeschaffenheit voneinander unterscheiden, sowie auf ein verbindbares System zur Durchführung des Verfahrens nach dem Oberbegriff des Anspruchs 7.
  • Derartige Verfahren und verbindbare Systeme sind aus dem Stand der Technik in zahlreichen Ausführungsvarianten bereits bekannt.
  • Beispielsweise ist aus der DE 10 2005 000 160 B4 ein Verfahren zum formschlüssigen Verbinden von zwei Bauteilen bekannt, bei dem ein erstes und eines zweites formschlüssig zu verbindendes Bauteil zueinander positioniert werden und das erste Bauteil mit einem dritten Bauteil im Durchstrahlschweißverfahren verschweißt wird, wobei durch eine Zustellbewegung des dritten Bauteils während des Schweißprozesses relativ zum ersten Bauteil Material aus plastisch verformbaren Bereichen des ersten Bauteils derart verdrängt wird, dass das verdrängte Material eine formschlüssige Verbindung zwischen dem ersten und dem zweiten Bauteil erzeugt.
  • Hier setzt die vorliegende Erfindung an.
  • Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Verbindung von drei Bauteilen mit einfacheren Mitteln zu ermöglichen.
  • Diese Aufgabe wird durch ein Verfahren mit den Merkmalen des Anspruchs 1 und ein verbindbares System mit den Merkmalen des Anspruchs 7 gelöst. Die Unteransprüche betreffen vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung.
  • Ein wesentlicher Vorteil der Erfindung liegt insbesondere darin, dass die Verbindung von drei Bauteilen fertigungstechnisch vereinfacht ist. Beispielsweise sind die durch die Erfindung verbindbaren drei Bauteile nach Art, Material, Dimensionierung und relativer Anordnung zueinander in weiteren Grenzen frei wählbar. Die Erfindung ist insbesondere dann vorteilhaft, wenn es nicht möglich ist, das zweite Bauteil durch das dritte Bauteil hindurchzuführen.
  • Eine besonders vorteilhafte Weiterbildung des erfindungsgemäßen Verfahrens sieht vor, dass das dritte Bauteil nach dem stoffschlüssigen Verbinden zwischen dem vierten Bauteil und dem zweiten Bauteil längs und quer zur Fügeachse festgelegt ist. Auf diese Weise ist das dritte Bauteil relativ zu dem ersten und dem zweiten Bauteil in alle drei Raumrichtungen festgelegt.
  • Gleiches gilt für eine vorteilhafte Weiterbildung des erfindungsgemäßen verbindbaren Systems, bei dem das vierte Bauteil an dem dritten Bauteil derart befestigt ist, dass das dritte Bauteil nach dem stoffschlüssigen Verbinden zwischen dem vierten Bauteil und dem zweiten Bauteil längs und quer zur Fügeachse festgelegt ist.
  • Grundsätzlich sind jedoch auch Verfahren und verbindbare Systeme denkbar, bei denen das dritte Bauteil nach dem stoffschlüssigen Verbinden zwischen dem vierten Bauteil und dem zweiten Bauteil lediglich längs zur Fügeachse festgelegt ist.
  • Eine weitere vorteilhafte Weiterbildung des erfindungsgemäßen Verfahrens sieht vor, dass das Befestigen des vierten Bauteils an dem dritten Bauteil mittels mindestens einer an dem dritten Bauteil und/oder an dem vierten Bauteil ausgebildeten Crashrippe erfolgt. Hierdurch ist die Befestigung des vierten Bauteils an dem dritten Bauteil auf konstruktiv einfache Weise realisiert. Jedoch ist es auch denkbar, dass das vierte Bauteil an dem dritten Bauteil mittels anderer geeigneter Befestigungstechniken, beispielsweise mittels Klebung, befestigbar ist.
  • Gleiches gilt für eine weitere vorteilhafte Weiterbildung des erfindungsgemäßen verbindbaren Systems, bei dem das dritte Bauteil und/oder das vierte Bauteil zur Befestigung des vierten Bauteils an dem dritten Bauteil mindestens eine Crashrippe aufweisen/aufweist.
  • Grundsätzlich ist das stoffschlüssige Verbinden des ersten mit dem zweiten Bauteil sowie des ersten mit dem vierten Bauteil nach Art, Parametereinstellung und Verfahrensführung in weiten geeigneten Grenzen frei wählbar. Vorteilhafterweise ist das stoffschlüssige Verbinden als Schweißen, insbesondere als Reibschweißen, ausgebildet. Durch das Schweißen sind für eine lange Standzeit haltbare und dichte Verbindungen ermöglicht. Darüber hinaus sind Schweißverfahren gut automatisierbar. Ferner ermöglicht das Reibschweißen gegenüber anderen Schweißverfahren einen geringen Verzug und benötigt lediglich eine kurze Schweißzeit. Bei dem Reibschweißen ist zudem keine aufwändige Schweißnahtvorbereitung erforderlich und es wird kein zusätzliches Schweißgut oder Schweißgas benötigt.
  • In einer weiteren vorteilhaften Weiterbildung des erfindungsgemäßen Verfahrens weist das zweite Bauteil mindestens einen dritten Vorsprung auf, wobei der dritte Vorsprung des zweiten Bauteils bei dem stoffschlüssigen Verbinden von dem ersten mit dem vierten Bauteil in dem dem vierten Bauteil gegenüberliegenden Bereich des dritten Bauteils angeordnet ist und als Auflager für das dritte Bauteil wirkt. Hierdurch ist eine definierte Anlage der miteinander stoffschlüssig zu verbindenden ersten und vierten Bauteile und damit eine gute Kraftübertragung bei der Herstellung der stoffschlüssigen Verbindung erreicht.
  • Eine andere vorteilhafte Weiterbildung des erfindungsgemäßen verbindbaren Systems sieht vor, dass das erste Bauteil und/oder das zweite Bauteil mindestens einen ersten Vorsprung aufweisen/aufweist, wobei das freie Ende des ersten Vorsprungs als eine der ersten Verbindungsflächen ausgebildet ist. Mittels des ersten Vorsprungs ist die daran ausgebildete erste Verbindungsfläche auf die Bedürfnisse der stoffschlüssigen Verbindung leicht anpassbar und zwar unabhängig von dem Rest des ersten und/oder zweiten Bauteils. Dies ist besonders vorteilhaft, wenn die ersten Verbindungsflächen für die stoffschlüssige Verbindung beispielsweise einer höherwertigen Oberflächenbehandlung bedürfen.
  • Gleiches gilt für eine weitere vorteilhafte Weiterbildung des erfindungsgemäßen verbindbaren Systems, bei der das erste Bauteil mindestens einen zweiten Vorsprung aufweist, wobei das freie Ende des zweiten Vorsprungs des ersten Bauteils als eine zweite Verbindungsfläche ausgebildet ist, und/oder das zweite Bauteil mindestens einen dritten Vorsprung aufweist, wobei der dritte Vorsprung des zweiten Bauteils bei dem stoffschlüssigen Verbinden von dem ersten mit dem vierten Bauteil in dem dem vierten Bauteil gegenüberliegenden Bereich des dritten Bauteils angeordnet ist und als Auflager für das dritte Bauteil wirkt. Durch die oben genannte Anordnung eines dritten Vorsprungs an dem zweiten Bauteil ist eine definierte Anlage der miteinander stoffschlüssig zu verbindenden ersten und vierten Bauteile und damit eine gute Kraftübertragung bei der Herstellung der stoffschlüssigen Verbindung erreicht.
  • Eine weitere vorteilhafte Weiterbildung des erfindungsgemäßen verbindbaren Systems sieht vor, dass das erste Bauteil und/oder das zweite Bauteil mindestens einen vierten Vorsprung aufweisen/aufweist, wobei das freie Ende des vierten Vorsprungs als ein Anschlag ausgebildet ist und bei dem Verbinden des verbindbaren Systems den Fügeweg entlang der Fügeachse begrenzt. Auf diese Weise ist eine Begrenzung des gemeinsamen Fügeweges zur Herstellung der stoffschlüssigen Verbindungen mit konstruktiv einfachen Mitteln realisiert.
  • Anhand der beigefügten, grob schematischen Zeichnung wird die Erfindung nachfolgend näher erläutert. Dabei zeigt:
    • 1 ein Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen verbindbaren Systems in teilweiser Ansicht, in einer seitlichen Schnittdarstellung,
    • 2 das Ausführungsbeispiel in einer Detailansicht in dem Bereich des vierten Bauteils und
    • 3 das Ausführungsbeispiel in einer teilweisen Ansicht, in einer zur 1 vergleichbaren Darstellung.
  • In 1 ist ein Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen verbindbaren Systems in einer teilweisen, geschnittenen Ansicht gezeigt. Das verbindbare System weist drei miteinander zu verbindende Bauteile auf, nämlich ein erstes Bauteil 1, ein zweites Bauteil 2 und ein drittes Bauteil 3, wobei das erste und das zweite Bauteil 1 und 2 jeweils als eine Gehäusehälfte eines Kunststoffgehäuses ausgebildet sind. Das dritte Bauteil 3 ist als eine elektrische Leiterplatte ausgebildet, so dass sich das dritte Bauteil 3 im Vergleich zu dem zweiten Bauteil 2 in einer für eine stoffschlüssige Verbindung mit dem ersten Bauteil 1 relevanten Stoffeigenschaft und Oberflächenbeschaffenheit unterscheidet. Exemplarisch ist es vorgesehen, die stoffschlüssigen Verbindungen des verbindbaren Systems mittels der Reibschweißtechnik herzustellen. Das erfindungsgemäße Verfahren zur Herstellung der stoffschlüssigen Verbindungen wird nachfolgend noch näher erläutert.
  • Entsprechend ist es nicht möglich oder mit Nachteilen verbunden, das erste Bauteil 1 und das zweite Bauteil 2 mit der gleichen stoffschlüssigen Verbindungstechnik, also beispielsweise dem Reibschweißen, zu verbinden wie das erste Bauteil 1 mit dem dritten Bauteil 3. Sofern überhaupt möglich, wäre eine der beiden stoffschlüssigen Verbindungen beispielsweise von der Verbindungsqualität schlechter ausgebildet als die andere Verbindung. In dem vorliegenden Ausführungsbeispiel, bei dem das noch zu erläuternde erfindungsgemäße Verfahren angewandt wird, beeinflusst die relevante Stoffeigenschaft und Oberflächenbeschaffenheit beispielsweise den Reibungskoeffizienten der jeweiligen Reibpartner zur Herstellung der stoffschlüssigen Verbindungen mittels Reibschweißtechnik.
  • Deshalb ist ein viertes Bauteil 4 vorgesehen, dass in der für die stoffschlüssige Verbindung mit dem ersten Bauteil 1 relevanten Stoffeigenschaft und Oberflächenbeschaffenheit mit dem zweiten Bauteil 2 übereinstimmt. Beispielsweise kann das vierte Bauteil 4 aus dem gleichen Kunststoff wie das zweite Bauteil 2 hergestellt sein und die gleiche Oberflächenbeschaffenheit aufweisen, um so den gleichen oder im Wesentlichen gleichen Reibungskoeffizienten für beide Reibpaarungen, nämlich für das erste und das zweite Bauteil 1, 2 sowie für das erste und das vierte Bauteil 1, 4, bei der Herstellung der stoffschlüssigen Verbindung mittels Reibschweißtechnik zu haben.
  • Hierfür ist das vierte Bauteil 4 in eine an dem dritten Bauteil 3 ausgebildete Ausnehmung 3.1 eingesetzt. Zur Festlegung des vierten Bauteils 4 an dem dritten Bauteil 3 in einer Ebene senkrecht zu der Blattebene von 1 und parallel zu der dem ersten Bauteil 1 zugewandten Oberfläche des dritten Bauteils 3, sind an dem vierten Bauteil 4 insgesamt sechs Crashrippen 4.1 ausgebildet. Wie aus 2 ersichtlich ist, sind die Crashrippen 4.1 über die gesamte Randfläche des vierten Bauteils 4 verteilt angeordnet. 2 zeigt das vierte Bauteil 4 in einer Draufsicht, also bezogen auf die Bildebene von 1 von oben. Bei dem Eindrücken des vierten Bauteils 4 in die Ausnehmung 3.1 des dritten Bauteils 3 werden die Crashrippen 4.1 des vierten Bauteils 4 abgeschert, so dass das vierte Bauteil 4 nach dessen Eindrücken in die Ausnehmung 3.1 in der Bildebene von 2 an dem dritten Bauteil 3 festgelegt ist. Die Crashrippen 4.1 werden aufgrund der höheren Festigkeit der Leiterplatte 3 im Vergleich zu dem als Kunststoffteil ausgebildeten vierten Bauteil 4 abgeschert.
  • Zur Herstellung der stoffschlüssigen Verbindungen mittels Reibschweißtechnik weist das erste Bauteil 1 an einem ersten Vorsprung 1.1 eine erste Verbindungsfläche 1.1.1 und das zweite Bauteil 2 eine zu der ersten Verbindungsfläche 1.1.1 korrespondierende erste Verbindungsfläche 2.1 und das erste Bauteil 1 an einem zweiten Vorsprung 1.2 eine zweite Verbindungsfläche 1.2.1 und das vierte Bauteil 4 eine zu der zweiten Verbindungsfläche 1.2.1 korrespondierende zweite Verbindungsfläche 4.2 auf. Die erste Verbindungsfläche 1.1.1 des ersten Bauteils 1 ist dabei an einem freien Ende des ersten Vorsprungs 1.1 und die zweite Verbindungsfläche 1.2.1 des ersten Bauteils 1 ist dabei an einem freien Ende des zweiten Vorsprungs 1.2 angeordnet. Das zweite Bauteil 2 weist ferner einen dritten Vorsprung 2.3 auf, wobei der dritte Vorsprung 2.3 des zweiten Bauteils 2 bei dem stoffschlüssigen Verbinden von dem ersten mit dem vierten Bauteil 1, 4 in dem dem vierten Bauteil 4 gegenüberliegenden Bereich des dritten Bauteils 3 angeordnet ist und als Auflager für das dritte Bauteil 3 wirkt.
  • Im Nachfolgenden wird das erfindungsgemäße Verfahren zur stoffschlüssigen Verbindung von drei Bauteilen exemplarisch anhand des verbindbaren Systems gemäß dem vorgenannten Ausführungsbeispiel sowie anhand der Fig. 1 bis 3 näher erläutert.
  • Zuerst wird das vierte Bauteil 4 an dem dritten Bauteil 3 auf die oben erläuterte Weise befestigt.
  • Danach werden die drei Bauteile 1, 2 und 3 derart relativ zueinander positioniert, dass sich die zueinander korrespondierenden ersten Verbindungsflächen 1.1.1 und 2.1 von dem ersten und dem zweiten Bauteil 1, 2 sowie die zueinander korrespondierend ausgebildeten zweiten Verbindungsflächen 1.2.1 und 4.2 von dem ersten Bauteil 1 und dem an dem dritten Bauteil 3 befestigten vierten Bauteil 4 einander gegenüberliegen. Siehe hierzu 1, in der die Endlage nach der Positionierung der miteinander zu verbindenden Bauteile 1, 2 und 3 für die nachfolgende Verbindung der Bauteile 1, 2 und 3 dargestellt ist.
  • Wie aus 1 ersichtlich ist, liegen die ersten Verbindungsflächen 1.1.1 und 2.1 für die stoffschlüssige Verbindung der Bauteile 1 und 2 sowie die zweiten Verbindungsflächen 1.2.1 und 4.2 für die stoffschlüssige Verbindung der Bauteile 1 und 4 bereits aneinander an, so dass der Reibschweißvorgang mittels einer nicht dargestellten Reibschweißvorrichtung auf dem Fachmann bekannte Weise beginnt. Die vorgenannte Positionierung ist vorteilhaft. Jedoch ist ein gleichzeitiger Kontakt der zweiten Verbindungsflächen 1.2.1 und 4.2 mit den ersten Verbindungsflächen 1.1.1 und 2.1 zu Beginn des Fügens nicht zwingend erforderlich. Dieser Kontakt zwischen den zweiten Verbindungsflächen 1.2.1 und 4.2 kann auch noch während des Schweißvorgangs in den beiden ersten Verbindungsflächen 1.1.1 und 2.1 erfolgen.
  • Bei dem Schweißen werden die beiden Bauteile 1 und 2 in dem Bereich der ersten Verbindungsflächen 1.1.1 und 2.1 sowie die beiden Bauteile 1 und 4 in dem Bereich der zweiten Verbindungsflächen 1.2.1 und 4.2 in einer Ebene senkrecht zu der Bildebene von 1 relativ zueinander derart bewegt, dass die ersten Verbindungsflächen 1.1.1. und 2.1 und die zweiten Verbindungsflächen 1.2.1 und 4.2 aufschmelzen.
  • Diese reibungserzeugende Relativbewegung senkrecht zur Bildebene von 1 ist in 1 durch einen Doppelpfeil 5 symbolisiert. Die reibungserzeugende Relativbewegung ist dabei nicht auf eine lineare Bewegung beschränkt. Beispielsweise wären auch andere Bewegungsformen, wie oszillierende Relativbewegungen, denkbar. Das erste Bauteil 1 kann sich aufgrund des Aufschmelzens der jeweiligen Reibpartner weiter in Richtung auf das zweite, dritte und vierte Bauteil 2, 3 und 4 zubewegen.
  • Die Bauteile 1, 2, 3 und 4 werden während des Reibschweißvorgangs mittels einer Fügekraft relativ zueinander entlang einer gemeinsamen Fügeachse derart bewegt, dass die ersten Verbindungsflächen 1.1.1 und 2.1 sowie die zweiten Verbindungsflächen 1.2.1 und 4.2 jeweils miteinander in einem für die Herstellung der jeweiligen Reibschweißverbindung erforderlichen Kontakt stehen. Die Fügeachse ist in 1 und 3 durch einen Doppelpfeil 6 symbolisiert. Hierzu ist das zweite Bauteil 2 mittels einer nicht dargestellten Halterung fixiert und das erste Bauteil 1 wird mittels einer ebenfalls nicht dargestellten Zustellvorrichtung in Richtung auf das zweite Bauteil 2 und das auf dem dritten Vorsprung 2.3 des zweiten Bauteils 2 abgelegte dritte Bauteil 3, an dem das vierte Bauteil 4 befestigt ist, zubewegt. Siehe hierzu 1 in Verbindung mit 3.
  • In 3 ist das verbindbare System nach der Herstellung der stoffschlüssigen Verbindungen des ersten mit dem zweiten Bauteil 1, 2 und des ersten mit dem vierten Bauteils 1, 4 gezeigt. Während der Fügevorgänge, also dem stoffschlüssigen Verbinden, wird das erste Bauteil 1 aufgrund der Fügekraft entlang der gemeinsamen Fügeachse 6 in Richtung auf das zweite, dritte und vierte Bauteil 2, 3 und 4 zubewegt. Der dabei zurückgelegte Fügeweg ist in der in 3 gezeigten Lage der Bauteile 1, 2, 3 und 4 beendet. Das erste Bauteil 1 ist dann mittels der Schweißverbindungen an den ersten Verbindungsflächen 1.1.1 und 2.1 mit dem zweiten Bauteil 2 und an den zweiten Verbindungsflächen 1.2.1 und 4.2 mit dem vierten Bauteil 4 verschweißt. Im Ergebnis des stoffschlüssigen Verbindens der drei Bauteile 1, 2 und 4 ist das dritte Bauteil 3 zwischen dem vierten Bauteil 4 und dem zweiten Bauteil 2 längs und quer zur gemeinsamen Fügeachse 6 festgelegt.
  • Die Erfindung ist nicht auf das vorliegende Ausführungsbeispiel begrenzt. Beispielsweise sind auch andere stoffschlüssige Verbindungen denkbar. Auch die einzelnen Vorsprünge und ersten und zweiten Verbindungsflächen sind je nach den Erfordernissen des Einzelfalls nach Art, Material, Dimensionierung und Anordnung in weiten geeigneten Grenzen frei wählbar. Beispielsweise ist es auch möglich, dass das erste Bauteil und/oder das zweite Bauteil mindestens einen vierten Vorsprung aufweisen/aufweist, wobei das freie Ende des vierten Vorsprungs als ein Anschlag ausgebildet ist und bei dem Verbinden des verbindbaren Systems den Fügeweg entlang der Fügeachse begrenzt.
  • Die ersten und zweiten Verbindungsflächen sind nach Anzahl, Dimensionierung und Anordnung je nach Anwendungsfall in weiten geeigneten Grenzen frei wählbar. Beispielsweise könnten die ersten Verbindungsflächen nach der Herstellung der stoffschlüssigen Verbindungen eine umlaufend dichte Verbindung des ersten und zweiten Bauteils bilden. Auch die zweiten Verbindungsflächen könnten umlaufend oder zumindest als eine Mehrzahl von zweiten Verbindungsflächen ausgebildet sein. Entsprechend ist auch das vierte Bauteil nach Art, Anzahl, Dimensionierung und Anordnung in weiten geeigneten Grenzen frei wählbar. Beispielsweise könnten für eine Mehrzahl von zweiten Verbindungsflächen auch eine Mehrzahl von vierten Bauteilen an dem dritten Bauteil befestigt sein.
  • Das vierte Bauteil braucht dabei nicht in einer Aufnahme des dritten Bauteils eingesetzt sein. Beispielsweise kann das vierte Bauteil auch auf der dem ersten Bauteil zugewandten Oberfläche des dritten Bauteils befestigt sein.
  • Bezugszeichenliste
    • 1
    Erstes Bauteil, als ein Kunststoffgehäuseteil ausgebildet
    1.1
    Erster Vorsprung des ersten Bauteils 1
    1.1.1
    Erste Verbindungsfläche des ersten Vorsprungs 1.1
    1.2
    Zweiter Vorsprung des ersten Bauteils 1
    1.2.1
    Zweite Verbindungsfläche des zweiten Vorsprungs 1.2
    2
    Zweites Bauteil, als ein Kunststoffgehäuseteil ausgebildet
    2.1
    Erste Verbindungsfläche des zweiten Bauteils 2
    2.3
    Dritter Vorsprung des zweiten Bauteils 2
    3
    Drittes Bauteil, als eine elektrische Leiterplatte ausgebildet
    3.1
    Ausnehmung des dritten Bauteils 3
    4
    Viertes Bauteil, als Kunststoffteil ausgebildet
    4.1
    Crashrippen des vierten Bauteils 4
    4.2
    Zweite Verbindungsfläche des vierten Bauteils 4
    5
    Reibungserzeugende Relativbewegung der Reibpartner
    6
    Gemeinsame Fügeachse
  • 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 102005000160 B4 [0003]

Claims (12)

  1. Verfahren zur Verbindung von drei Bauteilen (1, 2, 3), von denen sich ein zweites und ein drittes Bauteil (2, 3) in einer für eine stoffschlüssige Verbindung, jeweils mit einem ersten Bauteil (1), relevanten Stoffeigenschaft und/oder Oberflächenbeschaffenheit voneinander unterscheiden, das die folgenden Merkmale aufweist: - Befestigen eines vierten Bauteils (4) an dem dritten Bauteil (3), wobei das vierte Bauteil (4) in der relevanten Stoffeigenschaft und/oder Oberflächenbeschaffenheit mit dem zweiten Bauteil (2) im Wesentlichen übereinstimmt; - Positionieren der Bauteile (1, 2, 3, 4) derart, dass sich erste Verbindungsflächen (1.1.1, 2.1) von dem ersten und dem zweiten Bauteil (1, 2) sowie zweite Verbindungsflächen (1.2.1, 4.2) von dem ersten und dem vierten Bauteil (1, 4) einander gegenüberliegen; - Stoffschlüssiges Verbinden von dem ersten mit dem zweiten Bauteil (1, 2) mittels der ersten Verbindungsflächen (1.1.1, 2.1) sowie von dem ersten mit dem vierten Bauteil (1, 4) mittels der zweiten Verbindungsflächen (1.2.1, 4.2), wobei das erste und das zweite Bauteil (1, 2) sowie das erste Bauteil (1) und das an dem dritten Bauteil (3) befestigte vierte Bauteil (4) jeweils entlang einer gemeinsamen Fügeachse (6) relativ aufeinander zu bewegt werden und das dritte Bauteil (3) nach dem stoffschlüssigen Verbinden zwischen dem vierten Bauteil (4) und dem zweiten Bauteil (2) längs zur Fügeachse (6) festgelegt ist.
  2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das vierte Bauteil (4) an dem dritten Bauteil (3) derart befestigt wird, dass das dritte Bauteil (3) nach dem stoffschlüssigen Verbinden zwischen dem vierten Bauteil (4) und dem zweiten Bauteil (2) längs und quer zur Fügeachse (6) festgelegt ist.
  3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Befestigen des vierten Bauteils (4) an dem dritten Bauteil (3) mittels mindestens einer an dem dritten Bauteil und/oder an dem vierten Bauteil (4) ausgebildeten Crashrippe (4.1) erfolgt.
  4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass das stoffschlüssige Verbinden als Schweißen ausgebildet ist.
  5. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass das Schweißen als Reibschweißen ausgebildet ist und die relevante Stoffeigenschaft und/oder Oberflächenbeschaffenheit den Reibungskoeffizienten beeinflusst.
  6. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass das zweite Bauteil (2) mindestens einen dritten Vorsprung (2.3) aufweist, wobei der dritte Vorsprung (2.3) des zweiten Bauteils (2) bei dem stoffschlüssigen Verbinden von dem ersten mit dem vierten Bauteil (1, 4) in dem dem vierten Bauteil (4) gegenüberliegenden Bereich des dritten Bauteils (3) angeordnet ist und als Auflager für das dritte Bauteil (3) wirkt.
  7. Verbindbares System zur Durchführung eines Verfahrens gemäß einem der Ansprüche 1 bis 6, umfassend drei miteinander zu verbindende Bauteile (1, 2, 3), von denen sich ein zweites und ein drittes Bauteil (2, 3) in einer für eine stoffschlüssige Verbindung, jeweils mit einem ersten Bauteil (1), relevanten Stoffeigenschaft und/oder Oberflächenbeschaffenheit voneinander unterscheiden, wobei das erste und das zweite Bauteil (1, 2) jeweils zueinander korrespondierende erste Verbindungsflächen (1.1.1, 2.1) zur stoffschlüssigen Verbindung aufweisen, dadurch gekennzeichnet, dass ein viertes Bauteil (4) derart ausgebildet und an dem dritten Bauteil (3) befestigt ist, dass das vierte Bauteil (4) bei der stoffschlüssigen Verbindung des verbindbaren Systems eine zu einer zweiten Verbindungsfläche (1.2.1) des ersten Bauteils (1) korrespondierende zweite Verbindungsfläche (4.2) zur stoffschlüssigen Verbindung aufweist, wobei das vierte Bauteil (4) in der relevanten Stoffeigenschaft und/oder Oberflächenbeschaffenheit mit dem zweiten Bauteil (2) im Wesentlichen übereinstimmt.
  8. Verbindbares System nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass das vierte Bauteil (4) an dem dritten Bauteil (3) derart befestigt ist, dass das dritte Bauteil (3) nach dem stoffschlüssigen Verbinden zwischen dem vierten Bauteil (4) und dem zweiten Bauteil (2) längs und/oder quer zur Fügeachse (6) festgelegt ist.
  9. Verbindbares System nach Anspruch 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet, dass das dritte Bauteil und/oder das vierte Bauteil (4) zur Befestigung des vierten Bauteils (4) an dem dritten Bauteil (3) mindestens eine Crashrippe (4.1) aufweisen/aufweist.
  10. Verbindbares System nach einem der Ansprüche 7 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass das erste Bauteil (1) und/oder das zweite Bauteil mindestens einen ersten Vorsprung (1.1) aufweisen/aufweist, wobei das freie Ende des ersten Vorsprungs (1.1) als eine der ersten Verbindungsflächen (1.1.1) ausgebildet ist.
  11. Verbindbares System nach einem der Ansprüche 7 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass das erste Bauteil (1) mindestens einen zweiten Vorsprung (1.2) aufweist, wobei das freie Ende des zweiten Vorsprungs (1.2) des ersten Bauteils (1) als eine zweite Verbindungsfläche (1.2.1) ausgebildet ist, und/oder das zweite Bauteil (2) mindestens einen dritten Vorsprung (2.3) aufweist, wobei der dritte Vorsprung (2.3) des zweiten Bauteils (2) bei dem stoffschlüssigen Verbinden von dem ersten mit dem vierten Bauteil (1, 4) in dem dem vierten Bauteil (4) gegenüberliegenden Bereich des dritten Bauteils (3) angeordnet ist und als Auflager für das dritte Bauteil (3) wirkt.
  12. Verbindbares System nach einem der Ansprüche 7 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass das erste Bauteil und/oder das zweite Bauteil mindestens einen vierten Vorsprung aufweisen/aufweist, wobei das freie Ende des vierten Vorsprungs als ein Anschlag ausgebildet ist und bei dem Verbinden des verbindbaren Systems den Fügeweg entlang der Fügeachse begrenzt.
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