DE102018204613A1 - Apparatus and method for hot riveting - Google Patents

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Abstract

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Heißvernieten eines zum Heißverformen ausgebildeten Verbindungselements. Die Vorrichtung weist eine Röhre zum Zuführen von Heißluft auf, wobei die Röhre ausgebildet ist, auf das Verbindungselement, insbesondere einen Kunststoffdorn, aufgesetzt zu werden und das Verbindungselement zu erwärmen. Erfindungsgemäß weist die Röhre ein Außenrohr und ein in dem Außenrohr angeordnetes Innenrohr auf. Das Innenrohr weist eine Öffnung mit einem die Öffnung umschließenden Öffnungsrand auf und ist ausgebildet, mit dem Öffnungsrand einen Endabschnitt des Verbindungselements zu umschließen. Bevorzugt ist das Innenrohr ausgebildet, den Endabschnitt des Verbindungselements aufzunehmen. Die Vorrichtung ist ausgebildet, in dem Innenrohr Heißluft zu der Öffnung hinzuführen und das Verbindungselement zu erwärmen. Die Vorrichtung ist bevorzugt ausgebildet, aus der Öffnung des Innenrohrs austretende Heißluft in das Außenrohr zu saugen und dort abzuführen.

Figure DE102018204613A1_0000
The invention relates to a device for Heißvernieten a trained for hot forming connecting element. The device comprises a tube for supplying hot air, wherein the tube is designed to be placed on the connecting element, in particular a plastic mandrel, and to heat the connecting element. According to the invention, the tube has an outer tube and an inner tube arranged in the outer tube. The inner tube has an opening with an opening edge enclosing the opening and is designed to enclose with the opening edge an end portion of the connecting element. Preferably, the inner tube is formed to receive the end portion of the connecting element. The device is configured to direct hot air to the opening in the inner tube and to heat the connecting element. The device is preferably designed to suck out of the opening of the inner tube exiting hot air into the outer tube and dissipate there.
Figure DE102018204613A1_0000

Description

Stand der TechnikState of the art

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Heißvernieten eines zum Heißverformen ausgebildeten Verbindungselements. Die Vorrichtung weist eine Röhre zum Zuführen von Heißluft auf, wobei die Röhre ausgebildet ist, auf das Verbindungselement, insbesondere einen Kunststoffdorn, aufgesetzt zu werden und das Verbindungselement zu erwärmen.The invention relates to a device for Heißvernieten a trained for hot forming connecting element. The device comprises a tube for supplying hot air, wherein the tube is designed to be placed on the connecting element, in particular a plastic mandrel, and to heat the connecting element.

Aus der DE 10 2013 000 018 A1 ist ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Verbinden von Gegenständen mittels wenigstens eines plastifizierbaren Verbindungselements bekannt, wobei zum Erhitzen des Verbindungselements eine thermische Energie gleichmäßig in einem Zuluftstrom dem Verbindungselement zugeführt wird, wobei der Zuluftstrom in einem geschlossenen System ausschließlich dem Verbindungselement zugeführt wird, sodass im Wesentlichen nur das Verbindungselement erhitzt werden kann.From the DE 10 2013 000 018 A1 a method and a device for connecting objects by means of at least one plastifiable connecting element is known, wherein for heating the connecting element, a thermal energy is supplied evenly in a supply air flow to the connecting element, wherein the supply air flow is supplied in a closed system exclusively to the connecting element, so substantially only the connecting element can be heated.

Offenbarung der ErfindungDisclosure of the invention

Erfindungsgemäß weist die Röhre ein Außenrohr und ein in dem Außenrohr angeordnetes Innenrohr auf. Das Innenrohr weist eine Öffnung mit einem die Öffnung umschließenden Öffnungsrand auf und ist ausgebildet, mit dem Öffnungsrand einen Endabschnitt des Verbindungselements zu umschließen. Bevorzugt ist das Innenrohr ausgebildet, den Endabschnitt des Verbindungselements aufzunehmen. Die Vorrichtung ist ausgebildet, in dem Innenrohr Heißluft zu der Öffnung hinzuführen und das Verbindungselement zu erwärmen. Die Vorrichtung ist bevorzugt ausgebildet, aus der Öffnung des Innenrohrs austretende Heißluft in das Außenrohr zu saugen und dort abzuführen. Das Außenrohr weist bevorzugt eine Öffnung und einen die Öffnung umschließenden Öffnungsrand auf, welcher entlang einer Längserstreckung der Röhre im Bereich der Öffnung des Innenrohrs angeordnet ist. Vorteilhaft kann das Verbindungselement so gleichmäßig im Zuluftstrom, welcher durch das Innenrohr geführt wird, erwärmt werden. Vorteilhaft kann die Heißluft dadurch, dass sie durch die Öffnung des Innenrohrs und an dem Öffnungsrand des Innenrohrs vorbei nach außen tritt, entlang des ganzen geführten Bereiches im Innenrohr zur Erwärmung des Verbindungselements beitragen. Die Heißluft kann so vorteilhaft an dem Verbindungselement entlang, bis hin zu einem Fuß des Verbindungselements gelangen und von dort mittels des Außenrohrs, insbesondere durch die im Bereich der Öffnung des Innenrohrs angeordnete Öffnung des Außenrohrs, abgeführt, insbesondere abgesaugt werden.According to the invention, the tube has an outer tube and an inner tube arranged in the outer tube. The inner tube has an opening with an opening edge enclosing the opening and is designed to enclose with the opening edge an end portion of the connecting element. Preferably, the inner tube is formed to receive the end portion of the connecting element. The device is configured to direct hot air to the opening in the inner tube and to heat the connecting element. The device is preferably designed to suck out of the opening of the inner tube exiting hot air into the outer tube and dissipate there. The outer tube preferably has an opening and an opening edge enclosing the opening, which is arranged along a longitudinal extent of the tube in the region of the opening of the inner tube. Advantageously, the connecting element can be heated so uniformly in the supply air flow, which is guided through the inner tube. Advantageously, the hot air, in that it passes through the opening of the inner tube and past the opening edge of the inner tube to the outside, along the entire guided area in the inner tube contribute to the heating of the connecting element. The hot air can advantageously so along the connecting element, reach up to a foot of the connecting element and from there by means of the outer tube, in particular by the arranged in the region of the opening of the inner tube opening of the outer tube, be removed, in particular sucked.

In einer bevorzugten Ausführungsform weist das Außenrohr einen Endabschnitt auf, welcher den Öffnungsrand des Innenrohrs entlang einer Längserstreckung der Röhre überragt. Dadurch kann das Außenrohr beispielsweise auf eine das Verbindungselement umgebende Fläche aufgesetzt werden, sodass vorteilhaft ein vorbestimmter Abstand von dem Öffnungsrand des Innenrohrs bis zu der Fläche hin gebildet ist, und so die Heißluft in dem so verbleibenden Spalt, dessen Längenerstreckung einer Differenz zwischen der Länge des Außenrohrs und einer Länge des Innenrohrs entspricht, hindurchtreten kann.In a preferred embodiment, the outer tube has an end portion which projects beyond the opening edge of the inner tube along a longitudinal extension of the tube. As a result, the outer tube can be placed, for example, on a surface surrounding the connecting element, so that advantageously a predetermined distance from the opening edge of the inner tube is formed up to the surface, and so the hot air in the gap thus remaining, whose length extension of a difference between the length of the Outer tube and a length of the inner tube corresponds, can pass.

In einer bevorzugten Ausführungsform weist das Außenrohr einen ringförmigen Öffnungsrand auf, welcher ausgebildet ist, gegen eine insbesondere ebene Fläche abzudichten. Die Fläche ist beispielsweise die Oberfläche einer Platte, insbesondere einer Leiterplatte oder eines Schaltungsträgers. Das Verbindungselement, welches beispielsweise durch ein Kunststoffelement, insbesondere einen Kunststoffstift oder einen Kunststoffbolzen, gebildet ist, kann so vorteilhaft gleichmäßig erwärmt werden und nach dem Erwärmen durch ein Prägewerkzeug, insbesondere einen Stempel verformt, insbesondere in eine quer zur Längserstreckung des Stiftes oder des Bolzens verlaufenden Breite breitverformt werden, und so einen Formschluss ausbilden, sodass die Platte, insbesondere die Leiterplatte oder der Schaltungsträger, formschlüssig gesichert ist. Das Verbindungselement kann nach dem Heißverformen bevorzugt einen Nietkopf ausbilden.In a preferred embodiment, the outer tube has an annular opening edge, which is designed to seal against a particular flat surface. The surface is, for example, the surface of a plate, in particular a printed circuit board or a circuit substrate. The connecting element, which is formed for example by a plastic element, in particular a plastic pin or a plastic pin, can be advantageous evenly heated and deformed after heating by a stamping tool, in particular a punch, in particular extending transversely to the longitudinal extent of the pin or the bolt Be wide width deformed, and so form a positive connection, so that the plate, in particular the circuit board or the circuit board, is positively secured. The connecting element may preferably form a rivet head after the heat deformation.

In einer bevorzugten Ausführungsform weist die Vorrichtung ein mit dem Innenrohr wirkverbundenes Gebläse auf, welches ausgebildet ist, Luft, insbesondere Heißluft in das Innenrohr zu blasen, wobei die Heißluft so im Innenrohr bis hin zu dem Verbindungselement geführt werden kann. Vorteilhaft kann sich die Röhre dadurch nicht so leicht an der Fläche, insbesondere an einer Leiterplatte festsaugen.In a preferred embodiment, the device has a fan operatively connected to the inner tube, which is designed to blow air, in particular hot air, into the inner tube, wherein the hot air can be guided in the inner tube as far as the connecting element. Advantageously, the tube can not easily catch on the surface, in particular on a printed circuit board.

Bevorzugt weist die Vorrichtung - zusätzlich oder unabhängig von dem Gebläse - eine Saugvorrichtung auf, welche mit dem Außenrohr wirkverbunden und ausgebildet ist, die Heißluft aus dem sich zwischen dem Innenrohr und dem Außenrohr erstreckenden Hohlraum abzusaugen. Durch die Saugvorrichtung kann vorteilhaft nur wenig oder keine Heißluft von der Röhre entweichen, welche zu dem Verbindungselement benachbarte Bauelemente beschädigen könnte.Preferably, the device - in addition to or independent of the fan - on a suction device, which is operatively connected to the outer tube and adapted to suck the hot air from the extending between the inner tube and the outer tube cavity. Advantageously, only little or no hot air can escape from the tube through the suction device, which could damage neighboring components to the connecting element.

In einer bevorzugten Ausführungsform weist das Außenrohr im Bereich des Endabschnitts wenigstens eine Öffnung auf, durch welche Luft von außen, insbesondere das Außenrohr umgebende Luft, angesaugt werden kann. Dadurch kann vorteilhaft ein Strömungssystem gebildet sein, bei dem - insbesondere bei nicht konturgenauem Aufsetzen des Öffnungsrandes auf die Fläche, insbesondere Oberfläche einer Leiterplatte - austretende Heißluft keine umliegenden elektronischen Komponenten beschädigen kann, insoweit die das Außenrohr umgebende Luft zum Erzeugen eines Mischluftstromes wenigstens zum Teil zusammen mit der aus der Öffnung des Innenrohrs austretenden Heißluft abgesaugt werden kann. In einer bevorzugten Ausführungsform weist das Außenrohr im Bereich des Öffnungsrandes Aussparungen auf, durch welche Luft, insbesondere Außenluft, welche das Außenrohr umgibt, angesaugt werden kann. Auf diese Weise können vorteilhaft zwischen den Aussparungen Stege oder Zähne gebildet sein, welche - bevorzugt entlang eines Umfangs der Öffnung des Außenrohrs - jeweils umfangsabschnittsweise auf die Fläche, insbesondere Oberfläche der Leiterplatte, aufsetzen können. Zwischen den Stegen oder Zähnen kann dann durch die so gebildeten Öffnungen die Außenluft angesaugt werden.In a preferred embodiment, the outer tube in the region of the end portion has at least one opening through which air from outside, in particular the outer tube surrounding air, can be sucked. As a result, a flow system may advantageously be formed, in which - especially in the case of non-contour-precise placement of the Opening edge on the surface, in particular surface of a printed circuit board - exiting hot air can damage any surrounding electronic components, as far as the air surrounding the outer tube to produce a mixed air flow can be sucked at least partially together with the emerging from the opening of the inner tube hot air. In a preferred embodiment, the outer tube in the region of the opening edge on recesses, through which air, in particular outside air, which surrounds the outer tube, can be sucked. In this way, webs or teeth can advantageously be formed between the recesses, which - preferably along a circumference of the opening of the outer tube - each circumferential portion on the surface, in particular surface of the circuit board can put on. Between the webs or teeth, the outside air can then be sucked through the openings thus formed.

Das Außenrohr weist beispielsweise wenigstens zwei Aussparungen, bevorzugt drei Aussparungen und drei Stege, Zähne oder Beine auf, welche jeweils ausgebildet sind, auf die Fläche aufzusetzen. Vorteilhaft kann so ein Spaltmaß zwischen dem Ende des Außenrohrs und der Fläche sicher eingehalten werden.The outer tube has, for example, at least two recesses, preferably three recesses and three webs, teeth or legs, which are each designed to be placed on the surface. Advantageously, such a gap between the end of the outer tube and the surface can be safely met.

In einer bevorzugten Ausführungsform weist das Innenrohr im Bereich des Öffnungsrandes Aussparungen auf, durch welche die Heißluft entweichen kann. Zwischen den Aussparungen können Vorsprünge, beispielsweise Stege, Zähne oder Beine, ausgebildet sein, welche ausgebildet sind, auf die Fläche aufzusetzen.In a preferred embodiment, the inner tube in the region of the opening edge recesses, through which the hot air can escape. Between the recesses projections, such as webs, teeth or legs, may be formed, which are adapted to put on the surface.

Bevorzugt sind die Vorsprünge, welche an dem Öffnungsrand des Innenrohrs ausgebildet sind, zu den Vorsprüngen, welche am Öffnungsrand des Außenrohrs ausgebildet sind, zueinander derart versetzt angeordnet, dass einer Öffnung, welche sich zwischen zwei Vorsprüngen des Innenrohrs erstreckt, ein Vorsprung des Außenrohrs in Radialrichtung nach außen gegenüberliegt. Auf diese Weise kann der Heißluftstrom durch den Vorsprung des Außenrohrs gebremst und in den sich zwischen dem Innenrohr und dem Außenrohr erstreckenden Spalt eingesaugt werden, wobei Luft von außen durch die Öffnungen des Außenrohrs gelangen kann, welche zusammen mit der Heißluft, welche aus dem Innenrohr strömt, einen Mischluftstrom ausbilden kann.Preferably, the protrusions formed at the opening edge of the inner tube are staggered relative to the protrusions formed at the opening edge of the outer tube such that an opening extending between two protrusions of the inner tube has a protrusion of the outer tube in the radial direction facing outwards. In this way, the hot air flow can be braked by the projection of the outer tube and sucked into the extending between the inner tube and the outer tube gap, wherein air can pass from the outside through the openings of the outer tube, which flows together with the hot air, which flows from the inner tube , Can form a mixed air stream.

Mittels des Mischluftstroms kann vorteilhaft erreicht werden, dass die Röhre leicht von der Fläche, insbesondere der Oberfläche einer Leiterplatte, entfernt werden kann. Auf diese Weise kann die Röhre zum Erwärmen des Verbindungselements leicht über das Verbindungselement gestülpt werden und auf die Leiterplatte, oder ein durch das Verbindungselement zu verbindendes Teil gesetzt werden, wobei Verwirbelungen überwiegend außerhalb des Innenrohrs gebildet werden können.
In einer bevorzugten Ausführungsform ist der Endabschnitt des Außenrohrs entlang einer Längserstreckung der Röhre kürzer ausgebildet, als der Endabschnitt des Innenrohrs, sodass der Endabschnitt des Innenrohrs, bevorzugt ein Öffnungsrand des Innenrohrs, aus dem Außenrohr hervorragt. In dieser Ausführungsform kann vorteilhaft ein sich durch die Abstandsdifferenz des Innenrohrs und des Außenrohrs gebildeter Mischluftstrom, gebildet aus der Heißluft und aus der Außenluft, einstellen. Dadurch kann die Leiterplatte im Bereich des Verbindungselements vorteilhaft nicht so stark erwärmt werden, da die am Öffnungsrand des Innenrohrs umgelenkte Heißluft durch die hinzuströmende Außenluft, im Folgenden auch Nebenluft genannt, gekühlt werden kann.By means of the mixed air flow can be advantageously achieved that the tube can be easily removed from the surface, in particular the surface of a circuit board. In this way, the tube for heating the connecting element can be easily slipped over the connecting element and placed on the circuit board, or a part to be connected by the connecting element, wherein turbulence can be formed predominantly outside the inner tube.
In a preferred embodiment, the end portion of the outer tube along a longitudinal extension of the tube is formed shorter than the end portion of the inner tube, so that the end portion of the inner tube, preferably an opening edge of the inner tube protrudes from the outer tube. In this embodiment, advantageously, a mixed air flow formed by the distance difference of the inner tube and the outer tube, formed from the hot air and from the outside air, can be set. As a result, the printed circuit board in the region of the connecting element can advantageously not be heated so much, since the hot air deflected at the opening edge of the inner pipe can be cooled by the incoming outside air, also called secondary air in the following.

Vorteilhaft können so am Ende der Röhre nur wenig Verwirbelungen ausgebildet werden, die das Verbindungselement nachteilig verformen können. Es wurde nämlich erkannt, dass durch ein das Außenrohr überragendes Innenrohr, oder durch hinreichende Zahl und/oder Größe von Öffnungen im Außenrohr Verwirbelungen überwiegend außerhalb des Innenrohrs auftreten und so den Heißluftstrom im Bereich des Verbindungselements nicht oder nur wenig stören können.Advantageously, only little turbulence can be formed at the end of the tube, which can adversely deform the connecting element. It has been recognized that by an outer tube projecting inner tube, or by sufficient number and / or size of openings in the outer tube vortexes predominantly occur outside the inner tube and so can not or only slightly disturb the hot air flow in the region of the connecting element.

In einer bevorzugten Ausführungsform ist die Röhre stempellos ausgebildet. Auf diese Weise kann ein Stempel zum Vernieten des Verbindungselements außerhalb der Röhre angeordnet sein. Vorteilhaft kann der Stempel und so nicht im Heißluftstrom im Inneren der Röhre erwärmt werden und kalt bleiben. Es wurde nämlich erkannt, dass ein Stempel, welcher sich im Heißluftstrom befindet, und so zusammen mit dem Verbindungselement erwärmt wird, an dem Verbindungselement nachteiligerweise festkleben kann. Vorteilhaft kann in dieser Ausführungsform das Verbindungselement nach dem Erwärmen, nach einem Loslösen oder Entfernen der Röhre durch einen gesonderten, insbesondere kalten Stempel vernietet werden.In a preferred embodiment, the tube is stamped. In this way, a punch for riveting the connecting element can be arranged outside the tube. Advantageously, the stamp and so not be heated in the hot air flow inside the tube and remain cold. It has been recognized that a stamp which is in the hot air stream, and so is heated together with the connecting element, can adhere to the connecting element disadvantageously. Advantageously, in this embodiment, the connecting element can be riveted after heating, after a detachment or removal of the tube by a separate, in particular cold stamp.

In einer bevorzugten Ausführungsform weist die Vorrichtung einen Stempel zum Umformen des Verbindungselements auf, welcher in einer Ruheposition innerhalb der Röhre auf einem Längsabschnitt außerhalb des Heißluftstromes angeordnet ist. Bevorzugt weist das Innenrohr eine Zugangsöffnung für den Heißluftstrom auf, welcher zwischen der Ruheposition des Stempels und der Öffnung des Innenrohrs angeordnet und ausgebildet ist. Auf diese Weise kann der Stempel vorteilhaft kalt bleiben, und nach einem Erwärmen des Verbindungselements durch den Heißluftstrom nur kurzzeitig durch den Heißluftstrom bis hin zum Verbindungselement fahren und das Verbindungselement dort zu einem Nietkopf umformen. Der Stempel kann so vorteilhaft nicht an dem Nietkopf festhaften bleiben.In a preferred embodiment, the device has a punch for forming the connecting element, which is arranged in a rest position within the tube on a longitudinal portion outside the hot air flow. Preferably, the inner tube has an access opening for the hot air flow, which is arranged and formed between the rest position of the punch and the opening of the inner tube. In this way, the stamp can advantageously remain cold, and after a heating of the connecting element by the hot air flow only briefly through the hot air flow up to the connecting element drive and the connecting element there to a rivet head reshape. The stamp can advantageously not remain stuck to the rivet head.

In einer bevorzugten Variante kann die Vorrichtung ausgebildet sein, den Heißluftstrom beim Umformen, insbesondere Vernieten, des Verbindungselements abzuschalten oder zu reduzieren. Der Stempel kann dadurch vorteilhaft nicht oder nicht so stark erwärmt werden.In a preferred variant, the device can be designed to switch off or reduce the hot air flow during forming, in particular riveting, of the connecting element. The stamp can advantageously not be heated or not so strong.

Die Erfindung betrifft auch ein Verfahren zum Heißumformen eines Verbindungselements. Das Verbindungselement wird von einem Endabschnitt eines Rohrs, insbesondere eines Innenrohrs, wenigstens teilweise oder vollständig umschlossen, wobei durch das Rohr ein Heißluftstrom bis hin zu dem Verbindungselement geleitet wird. Das Verbindungselement wird so erwärmt. Der Heißluftstrom wird bei dem Verfahren in einem das Rohr auf einem Längsabschnitt umschließenden Außenrohr im Bereich einer Öffnung des Rohrs, insbesondere des Innenrohrs, abgeführt, insbesondere abgesaugt. Vorteilhaft können so das Verbindungselement, insbesondere einen Kunststoffdorn oder einen Kunststoffbolzen, umgebende Bauteile durch den Heißluftstrom nicht beschädigt werden.The invention also relates to a method for hot forming a connecting element. The connecting element is at least partially or completely enclosed by an end section of a pipe, in particular an inner pipe, wherein a hot air stream is passed through the pipe up to the connecting element. The connecting element is heated in this way. The hot air flow is removed in the process in an outer tube enclosing the tube on a longitudinal section in the region of an opening of the tube, in particular of the inner tube, in particular suctioned off. Advantageously, the connecting element, in particular a plastic mandrel or a plastic bolt, surrounding components can not be damaged by the hot air flow so.

In einer bevorzugten Ausführungsform des Verfahrens wird beim Absaugen der Heißluft im Bereich der Öffnung des Rohrs, insbesondere des Innenrohrs, eine das Außenrohr umgebende Nebenluft mitgesaugt. Vorteilhaft kann so ein Strömungssystem gebildet sein, bei dem die Heißluft vorteilhaft durch die strömende Nebenluft nicht zu anderen, das Verbindungselement umgebenden Bauteilen gelangen kann.In a preferred embodiment of the method, during extraction of the hot air in the region of the opening of the tube, in particular of the inner tube, a secondary air surrounding the outer tube is also sucked. Advantageously, such a flow system can be formed, in which the hot air can advantageously not pass through the flowing secondary air to other components surrounding the connecting element.

Das Innenrohr weist bevorzugt einen Innendurchmesser zwischen einem Millimeter und sechs Millimetern auf. Das Außenrohr weist bevorzugt einen Innendurchmesser zwischen 4 Millimetern und 10 Millimetern auf. Bevorzugt beträgt eine Querschnittsfläche des zwischen dem Innenrohr und dem Außenrohr verbleibenden Spaltes das 1,5-fache bis zweifache der inneren Querschnittsfläche des Innenrohrs. Dadurch kann die Heißluft vorteilhaft sicher in dem Außenrohr abgesaugt werden.The inner tube preferably has an inner diameter between one millimeter and six millimeters. The outer tube preferably has an inner diameter between 4 millimeters and 10 millimeters. Preferably, a cross-sectional area of the gap remaining between the inner tube and the outer tube is 1.5 times to twice the inner cross-sectional area of the inner tube. As a result, the hot air can advantageously be sucked safely into the outer tube.

Bevorzugt ist die Röhre, insbesondere das Innenrohr und/oder das Außenrohr durch ein Metallrohr gebildet. Das Metall ist bevorzugt eine Stahllegierung, beispielsweise ein Chrom und Molybdän aufweisender Stahl, insbesondere 40CrMnMoS8-6. Die Röhre kann so auch bei geringen Wandstärken des Innenrohrs oder Außenrohrs stabil ausgebildet sein.
Bevorzugt ist das Außenrohr und/oder das Innenrohr zylindrisch ausgebildet. Im einer anderen Ausführungsform hat das Außenrohr und/oder das Innenrohr einen polygonförmigen Querschnitt.Preferably, the tube, in particular the inner tube and / or the outer tube is formed by a metal tube. The metal is preferably a steel alloy, for example a chromium and molybdenum-containing steel, in particular 40CrMnMoS8-6. The tube can thus be made stable even with small wall thicknesses of the inner tube or outer tube.
Preferably, the outer tube and / or the inner tube is cylindrical. In another embodiment, the outer tube and / or the inner tube has a polygonal cross-section.

Die Vorrichtung mit der Röhre kann als Fertigungsvorrichtung ausgebildet sein, welche -ausgebildet ist, bevorzugt in Abhängigkeit eines Steuersignals - die Röhre mittels einer Positioniervorrichtung auf das Verbindungselement aufzusetzen und dieses zu erwärmen. Die Fertigungsvorrichtung kann bevorzugt in einem weiteren Schritt das erwärmte Verbindungselement mittels eines Nietwerkzeugs zu einem Nietkopf umformen. So kann beispielsweise eine Leiterplatte mit einem Gehäuseteil eines Gehäuses nietverbunden werden.The device with the tube may be formed as a manufacturing device which is -ausgebildet, preferably in response to a control signal - to set the tube by means of a positioning device on the connecting element and to heat it. The production device may preferably in a further step, the heated connecting element by means of a riveting tool to form a rivet head. For example, a printed circuit board can be riveted to a housing part of a housing.

Die Vorrichtung kann in einer anderen Ausführungsform als Handgerät ausgebildet sein, welcher von einer insbesondere erwachsenen menschlichen Hand gehalten werden kann.The device may be formed in another embodiment as a hand-held device which can be held by a particular adult human hand.

Die Erfindung wird nun im Folgenden anhand von Figuren und weiteren Ausführungsbeispielen beschrieben. Weitere vorteilhafte Ausführungsvarianten ergeben sich aus einer Kombination der in den abhängigen Ansprüchen und in den Figuren beschriebenen Merkmalen.

  • 1 zeigt ein Ausführungsbeispiel für eine Vorrichtung zum Heißvernieten mit einer doppelwandigen Röhre, die auf ein Verbindungselement aufgesetzt werden kann und bei der Heißluft in einem Innenrohr der Röhre bis hin zu dem Verbindungselement geführt werden kann und an dem Verbindungselement vorbeistreicht und von dort in einen sich zwischen dem Innenrohr und einem Außenrohr der Röhre erstreckenden Hohlraum umgelenkt und dort abgeführt, insbesondere abgesaugt werden kann;
  • 2 zeigt einen Verfahrensschritt zum Verbinden einer Leiterplatte mit einer Struktur mittels Heißvernieten, bei dem mittels eines Stempels aus dem mittels der Heißluft erwärmten Verbindungselements durch Umformen ein Nietkopf ausgebildet wird;
  • 3 zeigt eine Variante für eine Röhre, bei der an dem Außenrohr wenigstens eine Öffnung ausgebildet ist, durch die Nebenluft in den Hohlraum dringen kann und zusammen mit der umgelenkten Heißluft abgesaugt werden kann;
  • 4 zeigt eine Variante für einen Endabschnitt einer Röhre, bei der das Innenrohr und das Außenrohr am Rohrendabschnitt jeweils Aussparungen aufweisen, durch die Luft fließen kann;
  • 5 zeigt das in 4 gezeigte Rohr in einer seitlichen Aufsicht.
The invention will now be described below with reference to figures and further embodiments. Further advantageous embodiments will become apparent from a combination of the features described in the dependent claims and in the figures.
  • 1 shows an embodiment of a device for Heißvernieten with a double-walled tube, which can be placed on a connecting element and can be guided in the hot air in an inner tube of the tube up to the connecting element and past the connecting element and from there into a between the Inner tube and an outer tube of the tube extending cavity and deflected there removed, in particular can be sucked off;
  • 2 shows a method step for connecting a printed circuit board with a structure by means of hot riveting, wherein by means of a punch from the heated by means of the hot air connecting element by forming a rivet head is formed;
  • 3 shows a variant of a tube in which at least one opening is formed on the outer tube through which secondary air can penetrate into the cavity and can be sucked off together with the deflected hot air;
  • 4 shows a variant for an end portion of a tube, in which the inner tube and the outer tube at the pipe end portion each have recesses through which air can flow;
  • 5 shows that in 4 tube shown in a lateral view.

1 zeigt - schematisch - ein Ausführungsbeispiel für eine Vorrichtung 1. Die Vorrichtung 1 ist zum Heißnieten, auch Heißverstemmen genannt, eines im erwärmten Zustand plastisch verformbaren Verbindungselements ausgebildet. 1 shows - schematically - an embodiment of a device 1 , The device 1 is designed for hot riveting, also called hot caulking, of a plastically deformable in the heated state connecting element.

Die Vorrichtung 1 weist in diesem Ausführungsbeispiel eine Röhre 2 auf, welche eine Längserstreckung entlang einer Längsachse 40 aufweist. Die Röhre 2 umfasst in diesem Ausführungsbeispiel ein Innenrohr 3 und ein Außenrohr 4. Das Außenrohr 4, insbesondere eine Rohrwand des Außenrohrs 4, umschließt in diesem Ausführungsbeispiel einen Hohlraum, in welchem das Innenrohr 3 aufgenommen ist. Das Innenrohr 3 weist eine Rohrwand auf und umschließt einen sich längs erstreckenden Hohlraum, in dem eine Heißluft 10, geführt werden kann. The device 1 has a tube in this embodiment 2 on which a longitudinal extent along a longitudinal axis 40 having. The tube 2 includes in this embodiment, an inner tube 3 and an outer tube 4 , The outer tube 4 , in particular a tube wall of the outer tube 4 , In this embodiment, encloses a cavity in which the inner tube 3 is included. The inner tube 3 has a tube wall and encloses a longitudinally extending cavity in which a hot air 10 , can be guided.

Das Innenrohr 3 weist einen Außendurchmesser 17 auf, welcher kleiner ausgebildet ist als ein Innendurchmesser 18 des Außenrohrs 4. Zwischen dem Innenrohr 3 und dem Außenrohr 4 erstreckt sich ein Hohlraum 5.The inner tube 3 has an outer diameter 17 which is smaller than an inner diameter 18 of the outer tube 4 , Between the inner tube 3 and the outer tube 4 a cavity extends 5 ,

Das Außenrohr 4 weist ein Rohrende 8 auf, welches in diesem Ausführungsbeispiel ringförmig ausgebildet ist und auf eine Oberfläche 48 einer Leiterplatte 21 aufgesetzt werden kann. Das Rohrende 8 ist beispielsweise ausgebildet, gegen die Oberfläche 48 der Leiterplatte 21 abzudichten. Das Innenrohr 3 weist in diesem Ausführungsbeispiel ein Ende 7 auf, wobei das Ende 7 des Innenrohrs 3 in dem Außenrohr 4 aufgenommen ist.The outer tube 4 has a pipe end 8th on, which is annular in this embodiment and on a surface 48 a circuit board 21 can be put on. The pipe end 8th is formed, for example, against the surface 48 the circuit board 21 seal. The inner tube 3 has an end in this embodiment 7 on, being the end 7 of the inner tube 3 in the outer tube 4 is included.

Der Endabschnitt des Innenrohrs 3 ist in diesem Ausführungsbeispiel kürzer ausgebildet als der Endabschnitt des Außenrohrs 4, sodass sich zwischen dem Ende 7 des Innenrohrs 3 und dem Ende 8 des Außenrohrs 4 entlang der Längsachse 40 ein insbesondere umlaufender Spalt 6 erstreckt.The end portion of the inner tube 3 is shorter in this embodiment than the end portion of the outer tube 4 so that is between the end 7 of the inner tube 3 and the end 8th of the outer tube 4 along the longitudinal axis 40 a particular circumferential gap 6 extends.

Das Innenrohr 3 weist eine Öffnung 9 auf und ist ausgebildet, beim Aufsetzen auf ein Verbindungselement 20, in diesem Ausführungsbeispiel einen Kunststoffstift, einen Endabschnitt des Verbindungselements 20 durch die Öffnung 9 aufzunehmen und zu umschließen. Die Vorrichtung 1 ist in diesem Ausführungsbeispiel ausgebildet, Heißluft 10 zu erzeugen und diese in dem Innenrohr 3 in Richtung des Endabschnitts des Innenrohrs 3, und so in Richtung des Verbindungselements 20, zu führen. Die Vorrichtung 1 weist dazu einen Heißlufterzeuger 12 auf, welcher in diesem Ausführungsbeispiel durch ein Heizelement, insbesondere ein elektrisches Heizelement, gebildet ist. Die Vorrichtung 1 weist auch ein Ansaugrohr 13 auf, mit welchem das Heizelement 12 eingangsseitig verbunden ist, und über das eine Außenluft angesaugt und von dem Heizelement 12 erwärmt werden kann. Die von dem Heizelement 12 so erzeugte Heißluft 10 kann in dem von dem Innenrohr 3 umschlossenen Hohlraum entlang der Längsachse 40 zu dem Verbindungselement 20 hinströmen. Das Innenrohr 3 weist in diesem Ausführungsbeispiel einen Innendurchmesser auf, welcher größer ausgebildet ist als ein Außendurchmesser des in diesem Ausführungsbeispiel zapfenförmig ausgebildeten Verbindungselements 20, sodass sich zwischen der Rohrwand des Innenrohrs 3 und dem Verbindungselement 20 ein Spalt erstreckt, an dem die Heißluft 10 vorbeiströmen kann. Die Heißluft 10 kann in dem Spalt 6 um das Rohrende 7 des Innenrohrs 3 als umgelenkte Heißluft 10' umgelenkt werden und so in den Hohlraum 5 geleitet werden, welcher sich zwischen dem Innenrohr 3 und dem Außenrohr 4 erstreckt.The inner tube 3 has an opening 9 on and is formed when placed on a connecting element 20 , In this embodiment, a plastic pin, an end portion of the connecting element 20 through the opening 9 absorb and enclose. The device 1 is formed in this embodiment, hot air 10 to produce and this in the inner tube 3 in the direction of the end portion of the inner tube 3 , and so in the direction of the connecting element 20 , respectively. The device 1 has a hot air generator 12 on, which is formed in this embodiment by a heating element, in particular an electric heating element. The device 1 also has an intake manifold 13 on, with which the heating element 12 Input side is connected, and sucked on the outside air and from the heating element 12 can be heated. The of the heating element 12 thus produced hot air 10 can in the from the inner tube 3 enclosed cavity along the longitudinal axis 40 to the connector 20 flow towards. The inner tube 3 has in this embodiment, an inner diameter which is formed larger than an outer diameter of the peg-shaped connecting element in this embodiment 20 , so that between the pipe wall of the inner tube 3 and the connecting element 20 a gap extends at which the hot air 10 can flow past. The hot air 10 can in the gap 6 around the pipe end 7 of the inner tube 3 as redirected hot air 10 ' be redirected and so in the cavity 5 be passed, which is between the inner tube 3 and the outer tube 4 extends.

Das Außenrohr 4 ist in diesem Ausführungsbeispiel mit einer Saugvorrichtung 11 verbunden, welche ausgebildet ist, ein Fluid, insbesondere die umgelenkte Heißluft 10', anzusaugen. 1 zeigt die von der Saugvorrichtung 11 angesaugte Heißluft 10", welche in dem Hohlraum 5, und so in einem sich zwischen der Rohrwand des Innenrohrs 3 und der Rohrwand des Außenrohrs 4 erstreckenden Spalt zu der Saugvorrichtung 11 hinströmen kann. Die Rohrwand des Außenrohrs 4 weist in diesem Ausführungsbeispiel Durchbrüche, insbesondere Löcher 61 oder einen umlaufenden Spalt auf, durch den die abgesaugte Heißluft 10" quer zur Längsachse 40 und so quer zur Längserstreckung der Röhre 2 seitlich umgelenkt werden kann und so ein seitlich umgelenkter abgesaugter Luftstrom 10"' erzeugt werden kann. Dadurch können Turbulenzen in dem Luftstrom klein gehalten werden. Die Saugvorrichtung 11 ist dazu mit dem Hohlraum 5 - insbesondere mittels eines Rohrs oder eines Schlauches - wirkverbunden.The outer tube 4 is in this embodiment with a suction device 11 connected, which is formed, a fluid, in particular the deflected hot air 10 ' to suck. 1 shows that of the suction device 11 sucked hot air 10 " which are in the cavity 5 , and so in one between the pipe wall of the inner pipe 3 and the tube wall of the outer tube 4 extending gap to the suction device 11 can flow. The pipe wall of the outer pipe 4 has openings in this embodiment, in particular holes 61 or a circumferential gap through which the extracted hot air 10 " transverse to the longitudinal axis 40 and so across the longitudinal extent of the tube 2 can be deflected laterally and so a laterally deflected sucked airflow 10 "' can be generated. As a result, turbulence in the air flow can be kept small. The suction device 11 is with the cavity 5 - Actively connected in particular by means of a tube or a hose.

Die Vorrichtung 1 weist somit zum Erzeugen der strömenden Heißluft 10 die Saugvorrichtung 11, insbesondere eine Absaugvorrichtung, auf, sodass eine Strömungsgeschwindigkeit der Heißluft 10 in diesem Ausführungsbeispiel durch den Spalt 6 und durch den sich zwischen dem Verbindungselement 20 und der Rohrwand des Innenrohrs 3 erstreckenden Spalt 51 bestimmt ist.The device 1 thus indicates the generation of the flowing hot air 10 the suction device 11 , In particular, a suction device, so that a flow velocity of the hot air 10 in this embodiment through the gap 6 and through the between the connecting element 20 and the tube wall of the inner tube 3 extending gap 51 is determined.

Zusätzlich oder unabhängig zu der in 1 dargestellten Saugvorrichtung 11 kann die Vorrichtung 1 ein Gebläse aufweisen, welches mit dem Innenrohr wirkverbunden und ausgebildet ist, die Heißluft durch das Innenrohr strömen zu lassen.Additionally or independently to the in 1 illustrated suction device 11 can the device 1 a fan, which is operatively connected to the inner tube and formed to allow the hot air to flow through the inner tube.

Die Vorrichtung 1 weist in diesem Ausführungsbeispiel auch eine Verarbeitungseinheit 14 auf, beispielsweise einen Mikrocontroller, einen Mikroprozessor oder ein FPGA (FPGA = Field-Programmable-Gate-Array). Die Verarbeitungseinheit 14 ist ausgangsseitig über eine Verbindungsleitung 15 mit der Saugvorrichtung 11 verbunden und ist ausgebildet, die Saugvorrichtung 11 zu aktivieren, insbesondere eine Saugleistung der Saugvorrichtung 11 vorzugeben und ein entsprechendes Steuersignal zu erzeugen und an die Saugvorrichtung 11 zu senden. Die Saugvorrichtung 11 ist ausgebildet, in Abhängigkeit des eingangsseitig empfangenen Steuersignals einen Luftstrom der angesaugten Luft, insbesondere der Heißluft 10", zu erzeugen.The device 1 also has a processing unit in this embodiment 14 on, for example, a microcontroller, a microprocessor or an FPGA (FPGA = Field Programmable Gate Array). The processing unit 14 is on the output side via a connecting line 15 with the suction device 11 connected and is formed, the suction device 11 to activate, in particular a suction of the suction device 11 specify and generate a corresponding control signal and to the suction device 11 to send. The suction device 11 is formed as a function of the control signal received on the input side an air flow of the intake air, in particular the hot air 10 " , to create.

Die Verarbeitungseinheit 14 ist in diesem Ausführungsbeispiel auch eingangsseitig über eine Verbindungsleitung 49 mit einem Temperatursensor 50 verbunden, welcher in dem von dem Innenrohr 3 umschlossenen Hohlraum angeordnet ist.The processing unit 14 is in this embodiment, the input side via a connecting line 49 with a temperature sensor 50 connected in which of the inner tube 3 enclosed cavity is arranged.

Der Temperatursensor 50 ist angeordnet und ausgebildet, eine Temperatur der von dem Heizelement 12 erzeugten Heißluft 10 zu erfassen und ein eine Temperatur repräsentierendes Temperatursignal zu erzeugen und über die Verbindungsleitung 49 an die Verarbeitungseinheit 14 zu senden. Die Verarbeitungseinheit 14 ist ausgebildet, in Abhängigkeit des Temperatursignals das Steuersignal für die Saugvorrichtung 11 oder zusätzlich ein Heizsignal für das Heizelement 12 zu erzeugen, welches eine Heizleistung des Heizelements 12 repräsentiert, und dieses ausgangsseitig über eine Verbindungsleitung 16 an das Heizelement 12 zu senden. Auf diese Weise kann die Vorrichtung 1, insbesondere die Verarbeitungseinheit 14, eine Temperatur der Heißluft 10 regeln.The temperature sensor 50 is arranged and adapted to a temperature of the heating element 12 generated hot air 10 to detect and generate a temperature signal representing a temperature and over the connecting line 49 to the processing unit 14 to send. The processing unit 14 is formed, in response to the temperature signal, the control signal for the suction device 11 or additionally a heating signal for the heating element 12 to generate which a heating power of the heating element 12 represents, and this output side via a connecting line 16 to the heating element 12 to send. In this way, the device can 1 , in particular the processing unit 14 , a temperature of the hot air 10 regulate.

Die Leiterplatte 21 weist in diesem Ausführungsbeispiel einen Durchbruch auf, durch den das Verbindungselement 20 hindurchgeführt ist. Das Verbindungselement 20 ist in diesem Ausführungsbeispiel mit einer Struktur 19 verbunden, insbesondere stoffschlüssig verbunden, oder an die Struktur 19 angeformt. Die Struktur 19 ist beispielsweise durch ein Gehäuse oder ein Gehäuseteil gebildet. Die Struktur 19, oder zusätzlich das Verbindungselement 20, sind in diesem Ausführungsbeispiel durch einen mittels der Heißluft 10 zu einem Fließpunkt erwärmbar ausgebildeten Thermoplast gebildet. Der Thermoplast, und so das Verbindungselement 20, kann so bei einer dem Fließpunkt entsprechenden Temperatur - beispielsweise durch einen Stempel - plastisch verformt werden und so eine neue Form annehmend, - beispielsweise einen Nietkopf als neue Form annehmend - umgeformt werden.The circuit board 21 has a breakthrough in this embodiment, through which the connecting element 20 passed through. The connecting element 20 is in this embodiment with a structure 19 connected, in particular materially connected, or to the structure 19 formed. The structure 19 is formed for example by a housing or a housing part. The structure 19 , or additionally the connecting element 20 are in this embodiment by means of a hot air 10 formed to a pour point heatable trained thermoplastic. The thermoplastic, and so the connecting element 20 , Can thus be plastically deformed at a temperature corresponding to the pour point - for example, by a stamp - and so adopting a new shape, - for example, assuming a rivet head as a new form - be reshaped.

Das Verbindungselement 20 kann so, wie in 1 dargestellt, in einem ersten Verfahrensschritt zum formschlüssigen Verbinden der Leiterplatte 21 mit der Struktur 19, mittels der von der Vorrichtung 1 erzeugten Heißluft 10, erwärmt werden.The connecting element 20 can so, as in 1 shown, in a first method step for positive connection of the circuit board 21 with the structure 19 , by means of the device 1 generated hot air 10 to be heated.

Die Vorrichtung 1 kann zum Heranführen der Röhre 2 an das Verbindungselement 20 eine Positioniervorrichtung aufweisen, welche ausgebildet ist, die Röhre über das Verbindungselement zu bewegen und dort auf das Verbindungselement abzusenken. Die Positioniervorrichtung kann dazu ausgebildet sein, die Röhre in zwei oder drei räumlichen Dimensionen hin- und herzubewegen. Das Erwärmen des Verbindungselements kann so vorteilhaft von einem Prozessor gesteuert, beispielsweise gesteuert durch die Verarbeitungseinheit 14 erfolgen.The device 1 can lead to the tube 2 to the connecting element 20 a positioning device, which is designed to move the tube over the connecting element and there to lower the connecting element. The positioning device may be configured to reciprocate the tube in two or three spatial dimensions. The heating of the connecting element can thus be advantageously controlled by a processor, for example controlled by the processing unit 14 respectively.

2 zeigt - schematisch - einen weiteren Schritt 60 zum Erzeugen der formschlüssigen Verbindung zwischen der Leiterplatte 21 und der Struktur 19 mittels des Verbindungselements 20. Dazu wird das in 1 dargestellte Verbindungselement 20 mittels eines Prägewerkzeugs, insbesondere Stempels 22 entlang der Längsachse 40 mit einer Presskraft beaufschlagt, sodass mittels des Stempels 22 ein einen Nietkopf bildendes verformtes Verbindungselement 20' ausgebildet wird. 2 zeigt eine Hubvorrichtung 24, welche mit dem Stempel 22 - beispielsweise mittels einer Stange 23 - wirkverbunden ist und welche ausgebildet ist, den Stempel 22 entlang der Längsachse 40 hin- und herzubewegen. Der Stempel 22 ist in diesem Ausführungsbeispiel in einem Rohr 52 geführt, welches zum Ausbilden des Nietkopfes 20' auf das mittels der Heißluft 10 erwärmte Verbindungselement 20 aufgesetzt werden kann. 2 shows - schematically - another step 60 for generating the positive connection between the circuit board 21 and the structure 19 by means of the connecting element 20 , In addition the in 1 illustrated connecting element 20 by means of a stamping tool, in particular stamp 22 along the longitudinal axis 40 subjected to a pressing force, so that by means of the punch 22 a deformed connecting element forming a rivet head 20 ' is trained. 2 shows a lifting device 24 , which with the stamp 22 - For example, by means of a rod 23 - Is operatively connected and which is formed, the stamp 22 along the longitudinal axis 40 to move back and forth. The Stamp 22 is in this embodiment in a tube 52 led, which for forming the rivet head 20 ' on the means of hot air 10 heated connecting element 20 can be put on.

3 zeigt - schematisch - ein Ausführungsbeispiel für eine Röhre 25, welche anstelle der in 1 dargestellten Röhre 2 Bestandteil der Vorrichtung 1 sein kann. Die Röhre 25 weist ein Innenrohr 26 auf, welches wenigstens entlang eines Längsabschnitts des Innenrohrs entlang der Längsachse 40 von einem Außenrohr 27 der Röhre 25 aufgenommen ist. Das Innenrohr 26 umschließt einen Hohlraum, in dem die von dem Heizelement 12 erzeugte Heißluft 10 zu einem Endabschnitt des Innenrohrs 26, und so zu dem Verbindungselement 20, hingeführt werden kann. 3 shows - schematically - an embodiment of a tube 25 , which instead of in 1 illustrated tube 2 Component of the device 1 can be. The tube 25 has an inner tube 26 at least along a longitudinal section of the inner tube along the longitudinal axis 40 from an outer tube 27 the tube 25 is included. The inner tube 26 encloses a cavity in which of the heating element 12 generated hot air 10 to an end portion of the inner tube 26 , and so on to the connector 20 , can be guided.

Das Innenrohr 26 ragt mit einem Endabschnitt, umfassend ein Ende 38 des Innenrohrs 26, aus dem Außenrohr 27 heraus. Das Ende 38 ist in diesem Ausführungsbeispiel durch den Öffnungsrand gebildet. Die von dem Innenrohr 26 geführte Heißluft 10 kann so in dem entlang der Längsabmessung 43 gebildeten Spalt als umgelenkte Heißluft 10' umgelenkt werden und in den Hohlraum 53 fließen, welcher sich zwischen dem Innenrohr 26 und dem Außenrohr 27 erstreckt. Ein Teil einer die Röhre 25 umgebenden Umgebungsluft kann dann als Nebenluft 41 in dem durch ein Ende 37 des Außenrohrs 27 und der Leiterplatte 21 gebildeten Spalt - mit der Längsabmessung 39 entlang der Längsachse 40 - angesaugt werden. Im Bereich des Spaltes, welcher sich zwischen dem Öffnungsrand 37 des Außenrohrs 27 und dem Öffnungsrand 38 des Innenrohrs 26 erstreckt, kann die umgelenkte Heißluft 10' mit der Nebenluft 41 gemischt werden, sodass sich dort ein Mischluftstrom 45 ausbilden kann, welcher - beispielsweise von der in 1 dargestellten Saugvorrichtung 11 - angesaugt werden kann.The inner tube 26 protrudes with an end portion comprising an end 38 of the inner tube 26 , from the outer tube 27 out. The end 38 is formed in this embodiment by the opening edge. The of the inner tube 26 guided hot air 10 so can in that along the longitudinal dimension 43 formed gap as deflected hot air 10 ' be diverted and into the cavity 53 flow, which is between the inner tube 26 and the outer tube 27 extends. Part of a tube 25 surrounding ambient air can then be used as secondary air 41 in that by an end 37 of the outer tube 27 and the circuit board 21 formed gap - with the longitudinal dimension 39 along the longitudinal axis 40 - be sucked. In the area of the gap, which is between the opening edge 37 of the outer tube 27 and the opening edge 38 of the inner tube 26 extends, the deflected hot air 10 ' with the secondary air 41 be mixed, so there is a mixed air flow 45 can form, which - for example, the in 1 illustrated suction device 11 - can be sucked.

Zum Erwärmen des Verbindungselements 20 kann das Innenrohr 26 derart auf das Verbindungselement 20 aufgesetzt werden, dass sich zwischen der Leiterplatte 21, insbesondere einer Oberfläche 48 der Leiterplatte 21, ein Spalt mit der Längsabmessung 43 bildet. Das Spaltmaß des Spaltes kann beispielsweise durch einen mit der Röhre verbundenen oder an diese angeformten Abstandshalter oder eine mit der Röhre wirkverbundene Hubvorrichtung eingestellt werden, welcher mit der Röhre 25 verbunden ist. In einer anderen Ausführungsform kann das Innenrohr 26 Vorsprungsbereiche aufweisen, sodass - nach Art einer Krone - die umgelenkte Heißluft 10' in den zwischen den Vorsprungsbereichen der Krone gebildeten Aussparungen umgelenkt und abgesaugt werden kann.For heating the connecting element 20 can the inner tube 26 so on the connecting element 20 be placed on that between the circuit board 21 , in particular a surface 48 the circuit board 21 , a gap with the longitudinal dimension 43 forms. The gap of the gap may, for example, be adjusted by means of a spacer connected to or molded onto the tube or a lifting device operatively connected to the tube, which is connected to the tube 25 connected is. In another embodiment, the inner tube 26 Have projecting areas, so - in the manner of a crown - the deflected hot air 10 ' can be deflected and sucked in the recesses formed between the projection areas of the crown.

3 zeigt auch eine Variante der Röhre 25, bei der das Außenrohr 27 einen - gestrichelt dargestellten - Endabschnitt 44 aufweist, welcher das Ende 38 des Innenrohrs 26 entlang der Längsachse 40 um eine Längsabmessung 43 überragt, sodass nach einem Aufsetzen des Endabschnitts 44 des Außenrohrs 27 ein Spalt zwischen dem Ende 38 des Innenrohrs 26 und der Leiterplatte 21 gebildet ist, welcher der Längsabmessung 43 entspricht. Die Röhre kann so mit einem Öffnungsrand 46 des Endabschnitts 44 auf die Leiterplatte 21 - insbesondere gefedert - aufgesetzt werden.
Die Röhre 25, insbesondere das Außenrohr 27, weist in der Variante mit dem das Innenrohr überragenden Endabschnitt 44 im Bereich des Endabschnitts wenigstens eine Öffnung 42 oder eine Aussparung auf, durch welche die Nebenluft 41 in den zwischen dem Innenrohr 26 und dem Außenrohr 27 gebildeten Hohlraum 53 einströmen kann. Im Bereich der Öffnung 42, welche beispielsweise als Durchbruch in dem Außenrohr 27 ausgebildet ist, kann die umgelenkte Heißluft 10' mit der Nebenluft 41 gemischt werden, sodass sich dort ein Mischluftstrom 45 ausbilden kann, welcher - beispielsweise von der in 1 dargestellten Saugvorrichtung 11 - angesaugt werden kann. 3 also shows a variant of the tube 25 in which the outer tube 27 a - shown in dashed lines - end portion 44 which has the end 38 of the inner tube 26 along the longitudinal axis 40 around a longitudinal dimension 43 surmounted so that after putting the end section 44 of the outer tube 27 a gap between the end 38 of the inner tube 26 and the circuit board 21 is formed, which the longitudinal dimension 43 equivalent. The tube can be so with an opening edge 46 of the end section 44 on the circuit board 21 - especially sprung - be put on.
The tube 25 , in particular the outer tube 27 , Has in the variant with the inner tube projecting end portion 44 at least one opening in the region of the end section 42 or a recess through which the secondary air 41 in between the inner tube 26 and the outer tube 27 formed cavity 53 can flow in. In the area of the opening 42 which, for example, as a breakthrough in the outer tube 27 is formed, the deflected hot air 10 ' with the secondary air 41 be mixed, so there is a mixed air flow 45 can form, which - for example, the in 1 illustrated suction device 11 - can be sucked.

4 zeigt - schematisch - ein Ausführungsbeispiel für einen Endabschnitt einer Röhre 55, welche anstelle der Röhre 2 in 1 Bestandteil der Vorrichtung 1 sein kann. Die Röhre 55 umfasst ein Innenrohr 56, welches in einem von einem Außenrohr 57 der Röhre umschlossenen Hohlraum aufgenommen ist, sodass sich zwischen dem Innenrohr 56 und dem Außenrohr 57 ein Hohlraum 58 erstreckt. 4 shows - schematically - an embodiment of an end portion of a tube 55 which instead of the tube 2 in 1 Component of the device 1 can be. The tube 55 includes an inner tube 56 which is in one of an outer tube 57 The tube enclosed cavity is accommodated, allowing itself between the inner tube 56 and the outer tube 57 a cavity 58 extends.

Die Endabschnitte des Innenrohrs 56 und des Außenrohrs 57 sind in diesem Ausführungsbeispiel gleich lang ausgebildet, sodass die Endabschnitte in einer gemeinsamen Ebene abschließen, sodass kein Rohrende das andere Rohrende überragt.The end sections of the inner tube 56 and the outer tube 57 are the same length in this embodiment, so that the end sections complete in a common plane, so that no pipe end projects beyond the other end of the pipe.

Das Innenrohr 56 weist in diesem Ausführungsbeispiel im Bereich des Endes Vorsprungsbereiche auf, welche entlang eines Rohrumfangs der Rohrwand des Innenrohrs 56 ausgebildet sind, wobei zwischen den Vorsprungsbereichen Aussparungen gebildet sind, durch die - nach einem Aufsetzen der Vorsprungsbereiche des Innenrohrs 56 auf eine Oberfläche einer Leiterplatte - die umgelenkte Heißluft 10' fließen kann. Die Vorsprungsbereiche 33 und 34 sind beispielhaft bezeichnet und schließen eine Aussparung 35 zwischeneinander ein. Das Innenrohr 56 umfasst in diesem Ausführungsbeispiel somit vier Vorsprungsbereiche und vier Aussparungen zum Führen der umgelenkten Heißluft 10'. Das Innenrohr 56 umschließt in diesem Ausführungsbeispiel einen Hohlraum 59, in dem die Heißluft 10 zu dem Ende des Innenrohrs 56 hinfließen kann.The inner tube 56 has in this embodiment in the region of the end projecting portions, which along a pipe circumference of the tube wall of the inner tube 56 are formed, wherein between the projection areas recesses are formed by - after fitting the projecting portions of the inner tube 56 on a surface of a circuit board - the redirected hot air 10 ' can flow. The protrusion areas 33 and 34 are exemplified and close a recess 35 between each other. The inner tube 56 In this embodiment, therefore, comprises four projection regions and four recesses for guiding the deflected hot air 10 ' , The inner tube 56 encloses a cavity in this embodiment 59 in which the hot air 10 to the end of the inner tube 56 can flow.

Das Außenrohr 57 weist entlang eines Rohranfangs im Bereich des Endabschnitts vier Vorsprungsbereiche auf, wobei zwei entlang des Rohrumfangs zueinander benachbarte Vorsprungsbereiche eine Aussparung zwischeneinander einschließen. Nach einem Aufsetzen der Röhre 55 auf die in 3 dargestellte Leiterplatte 21 kann so die Nebenluft 41 durch die Aussparungen angesaugt werden und in den Hohlraum 58 gemeinsam mit der umgelenkten Heißluft 10' gelangen. Die Vorsprungsbereiche 28, 29 und 30 an dem Außenrohr 57 sind beispielhaft bezeichnet, wobei die Vorsprungsbereiche 28 und 29 eine Aussparung 31 und die Vorsprungsbereiche 29 und 30 eine Aussparung 32 entlang des Rohrumfangs des Außenrohrs 57 zwischeneinander einschließen.The outer tube 57 has four projecting portions along a pipe beginning in the region of the end portion, wherein two projecting portions adjacent to each other along the pipe circumference enclose a recess between each other. After putting on the tube 55 on the in 3 illustrated circuit board 21 so can the secondary air 41 be sucked through the recesses and into the cavity 58 together with the deflected hot air 10 ' reach. The protrusion areas 28 . 29 and 30 on the outer tube 57 are exemplified, wherein the projecting portions 28 and 29 a recess 31 and the protrusion areas 29 and 30 a recess 32 along the tube circumference of the outer tube 57 between each other.

5 zeigt - schematisch - einen Endabschnitt der in 4 bereits dargestellten Röhre 55 in einer seitlichen Aufsicht. Die Röhre 55 kann auf eine Leiterplatte 21 aufgesetzt werden, sodass die in 5 dargestellten Vorsprungsbereiche 29 und 30 mit der Leiterplatte 21, insbesondere einer Oberfläche 48 der Leiterplatte 21, abschließen, sodass durch die Aussparung 32 und einen durch die Aussparung 32 in dem Endabschnitt des Außenrohrs 57 der Röhre 55 gebildeten Spalt die Nebenluft 41 angesaugt werden kann. 5 shows - schematically - an end portion of in 4 already shown tube 55 in a lateral view. The tube 55 can on a circuit board 21 be placed so that the in 5 shown protrusion areas 29 and 30 with the circuit board 21 , in particular a surface 48 the circuit board 21 , complete, so through the recess 32 and one through the recess 32 in the end portion of the outer tube 57 the tube 55 formed gap the secondary air 41 can be sucked.

In einer Variante der Röhre 55 kann der Endabschnitt des Außenrohrs 57 - zusätzlich oder unabhängig von den bereits beschriebenen Aussparungen wie die Aussparungen 31 und 32 - Durchbrüche, insbesondere kreisförmige oder schlitzförmige Durchbrüche, aufweisen, welche von einem Ende des Außenrohrs 27 beabstandet sind und durch welche die Nebenluft 41 angesaugt werden kann. Ein Durchbruch 36, insbesondere kreisförmiger Durchbruch, ist beispielhaft bezeichnet.In a variant of the tube 55 may be the end portion of the outer tube 57 - In addition to or independent of the previously described recesses such as the recesses 31 and 32 - Breakthroughs, in particular circular or slot-shaped apertures, which, from one end of the outer tube 27 are spaced and through which the secondary air 41 can be sucked. A breakthrough 36 , in particular circular aperture, is exemplified.

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Zitierte PatentliteraturCited patent literature

  • DE 102013000018 A1 [0002]DE 102013000018 A1 [0002]

Claims (11)

Vorrichtung (1) zum Heißvernieten eines zum Heißverformen ausgebildeten Verbindungselements (20), wobei die Vorrichtung (1) eine Röhre (2, 25, 55) zum Zuführen von Heißluft (10) aufweist, welche ausgebildet ist, auf das Verbindungselement (20), insbesondere Kunststoffdorn aufgesetzt zu werden und das Verbindungselement (20) zu erwärmen, dadurch gekennzeichnet, dass die Röhre (2, 25, 55) ein Außenrohr (4, 27, 57) und ein in dem Außenrohr (4, 27, 57) angeordnetes Innenrohr (3, 26, 56) aufweist, wobei das Innenrohr (3, 26, 56) eine Öffnung (51) mit einem die Öffnung (9, 51) umschließenden Öffnungsrand (7) aufweist und ausgebildet ist, mit dem Öffnungsrand (7, 38) einen Endabschnitt des Verbindungselements (20) zu umschließen und die Vorrichtung (1) ausgebildet ist, in dem Innenrohr (3, 26, 56) Heißluft (10) zu der Öffnung (9, 51) hin zu führen und das Verbindungselement (20) so zu erwärmen, und die Vorrichtung (1) ausgebildet ist, aus der Öffnung (9, 51) des Innenrohrs (3, 26, 56) austretende Heißluft (10') in einen sich zwischen dem Innenrohr (3, 26, 56) und dem das Außenrohr (4, 27, 57) erstreckenden Hohlraum (5, 53) zu saugen und dort abzuführen.Device (1) for hot-riveting a connection element (20) designed for hot-forming, the device (1) having a tube (2, 25, 55) for supplying hot air (10), which is formed onto the connection element (20), In particular, to be put on plastic mandrel and to heat the connecting element (20), characterized in that the tube (2, 25, 55) an outer tube (4, 27, 57) and in the outer tube (4, 27, 57) arranged inner tube (3, 26, 56), wherein the inner tube (3, 26, 56) has an opening (51) with an opening edge (7) surrounding the opening (9, 51) and is formed with the opening edge (7, 38 ) to enclose an end portion of the connecting element (20) and the device (1) is adapted to guide hot air (10) in the inner tube (3, 26, 56) to the opening (9, 51) and to connect the connecting element (20). so as to heat, and the device (1) is formed, from the opening (9, 51) of the inner tube s (3, 26, 56) emerging hot air (10 ') in a between the inner tube (3, 26, 56) and the outer tube (4, 27, 57) extending cavity (5, 53) to suck and remove there , Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Außenrohr (4, 27, 57) einen Endabschnitt aufweist, welcher entlang einer Längserstreckung (40) der Röhre (25) den Öffnungsrand (7, 38) des Innenrohrs überragt.Device after Claim 1 , characterized in that the outer tube (4, 27, 57) has an end portion which, along a longitudinal extent (40) of the tube (25), projects beyond the opening edge (7, 38) of the inner tube. Vorrichtung (1) nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Außenrohr (4, 27) einen ringförmigen Öffnungsrand (8, 44) aufweist, welcher ausgebildet ist, gegen eine insbesondere ebene Fläche (48) abzudichten.Device (1) according to Claim 2 , characterized in that the outer tube (4, 27) has an annular opening edge (8, 44), which is designed to seal against a particular flat surface (48). Vorrichtung (1) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Endabschnitt (38) des Außenrohrs (27) entlang einer Längserstreckung (40) der Röhre (25) kürzer ausgebildet ist als der Endabschnitt (38) des Innenrohrs (26) so dass der Endabschnitt (42) des Innenrohrs (26) aus dem Außenrohr (27) hervorragt.Device (1) according to Claim 1 characterized in that the end portion (38) of the outer tube (27) along a longitudinal extent (40) of the tube (25) is shorter than the end portion (38) of the inner tube (26) so that the end portion (42) of the inner tube (27) 26) protrudes from the outer tube (27). Vorrichtung (1) nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Außenrohr (4, 27, 57) im Bereich des Endabschnitts (44) wenigstens eine Öffnung (36, 39) aufweist, durch welche Luft (41) von außen, insbesondere das Außenrohr umgebende Luft, angesaugt werden kann.Device (1) according to Claim 1 or 2 , characterized in that the outer tube (4, 27, 57) in the region of the end portion (44) at least one opening (36, 39) through which air (41) from the outside, in particular the outer tube surrounding air, can be sucked. Vorrichtung (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Außenrohr (4, 27, 57) im Bereich des Öffnungsrandes (44) Aussparungen (31, 32) aufweist, durch welche Luft (41) angesaugt werden kann.Device (1) according to one of the preceding claims, characterized in that the outer tube (4, 27, 57) in the region of the opening edge (44) recesses (31, 32) through which air (41) can be sucked. Vorrichtung (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Innenrohr (3, 26, 56) im Bereich des Öffnungsrandes (7) Aussparungen (35) aufweist, durch die Heißluft (10') entweichen kann.Device (1) according to one of the preceding claims, characterized in that the inner tube (3, 26, 56) in the region of the opening edge (7) has recesses (35) through which hot air (10 ') can escape. Vorrichtung (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Röhre (2, 25, 55) Prägewerkzeuglos ausgebildet ist.Device (1) according to one of the preceding claims, characterized in that the tube (2, 25, 55) is formed without embossing tool. Vorrichtung (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Vorrichtung (1) ein Prägewerkzeug (22) zum Umformen des Verbindungselements (20) aufweist, welches in einer Ruheposition innerhalb der Röhre (2, 55) auf einem Längsabschnitt außerhalb des Heißluftstromes (10) angeordnet ist und das Innenrohr (3, 26, 56) eine Zugangsöffnung für den Heißluftstrom (10) aufweist, welcher zwischen der Ruheposition des Prägewerkzeugs (22) und der Öffnung (9, 51) des Innenrohrs (3, 26, 56) ausgebildet ist.Device (1) according to one of the preceding Claims 1 to 7 , characterized in that the device (1) comprises a stamping tool (22) for forming the connecting element (20) which is arranged in a rest position within the tube (2, 55) on a longitudinal portion outside the hot air stream (10) and the inner tube (3, 26, 56) has an access opening for the hot air flow (10) which is formed between the rest position of the embossing tool (22) and the opening (9, 51) of the inner tube (3, 26, 56). Verfahren zum Heißumformen eines Verbindungselements (20), wobei das Verbindungselement (20) von einem Endabschnitt eines Rohrs, insbesondere Innenrohrs wenigstens teilweise oder vollständig umschlossen wird und durch das Rohr (3, 26, 56) ein Heißluftstrom (10) bis hin zu dem Verbindungselement (20) geleitet wird und das Verbindungselement (20) so erwärmt wird, wobei der Heißluftstrom (10) in einem das Rohr (26) auf einem Längsabschnitt (6, 43) umschließenden Außenrohr (4, 27, 57) im Bereich einer Öffnung (9, 51) des Rohrs (3, 26, 56) abgesaugt wird.Method for hot forming a connecting element (20), wherein the connecting element (20) is at least partially or completely enclosed by an end section of a pipe, in particular an inner pipe, and a hot air stream (10) through the pipe (3, 26, 56) up to the connecting element (20) is conducted and the connecting element (20) is heated, wherein the hot air flow (10) in a tube (26) on a longitudinal portion (6, 43) enclosing outer tube (4, 27, 57) in the region of an opening ( 9, 51) of the tube (3, 26, 56) is sucked off. Verfahren nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass beim Absaugen der Heißluft (10') im Bereich der Öffnung (51) des Innenrohrs (26, 56) eine das Außenrohr (27, 57) umgebende Nebenluft (41) mitgesaugt wird.Method according to Claim 10 , characterized in that during suction of the hot air (10 ') in the region of the opening (51) of the inner tube (26, 56), a secondary air (41) surrounding the outer tube (27, 57) is also sucked.
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