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Der hier vorgestellte Ansatz betrifft eine Fixiervorrichtung zum Fixieren zweier Bleche aneinander und ein Verfahren zum Montieren einer Fixiervorrichtung.
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In Vorbereitung für einen Schweißprozess werden zu verschweißende Bleche händisch oder mit einem weiteren Hilfsmittel zusammengehalten.
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Dem hier vorgestellten Ansatz liegt die Aufgabe zugrunde, eine verbesserte Fixiervorrichtung zum Fixieren zweier Bleche aneinander und ein verbessertes Verfahren zum Montieren einer Fixiervorrichtung zu schaffen.
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Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe durch eine Fixiervorrichtung zum Fixieren zweier Bleche aneinander und ein Verfahren zum Montieren einer Fixiervorrichtung mit den Merkmalen bzw. Schritten der Hauptansprüche gelöst. Gegenstand des vorliegenden Ansatzes ist auch ein Computerprogramm. Vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen des Ansatzes ergeben sich aus den nachfolgenden Unteransprüchen.
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Die mit dem hier vorgestellten Ansatz erreichbaren Vorteile bestehen darin, dass eine Fixiervorrichtung geschaffen wird, bei der zwei Bleche fest aneinander in Position gehalten werden können, ohne zusätzliche Befestigungsmittel. Ein darauffolgender Schweißprozess kann schnell und einfach ohne weitere Hilfsmittel erfolgen.
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Eine Fixiervorrichtung zum Fixieren zweier Bleche aneinander weist ein erstes Blech und ein zweites Blech auf. Das erste Blech weist eine sich von einem ersten Rand des ersten Blechs erstreckende erste Nase auf. Das zweite Blech weist eine sich von einem zweiten Rand des zweiten Blechs erstreckende zweite Nase und eine zwischen dem zweiten Rand und der zweiten Nase angeordnete Durchgangsöffnung auf, die zur Aufnahme der ersten Nase ausgeformt ist.
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Bei den beiden Blechen kann es sich um Bauteile handeln, welche miteinander gekoppelt, beispielsweise miteinander verschweißt werden sollen. Durch Einführen der ersten Nase in die Durchgangsöffnung können die beiden Bleche in dieser Position formschlüssig aneinander angeordnet sein, beispielsweise in einer solchen Stellung miteinander verkeilt sein. Die beiden Bleche können dabei beispielsweise senkrecht zueinander ausgerichtet sein. Die Fixiervorrichtung ermöglicht vorteilhafterweise ein positioniertes Koppeln zweier Bleche im Bereich von zu verschweißenden Rändern der Bleche ohne eine zusätzliche Halteeinrichtung.
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Die erste Nase kann eine weitere Durchgangsöffnung aufweisen. Durch die weitere Durchgangsöffnung kann Material eingespart werden.
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Die weitere Durchgangsöffnung kann beispielsweise in einem an den ersten Rand angrenzenden Halsbereich der ersten Nase aufgenommen oder ausgebildet sein. Als Halsbereich kann jener Bereich verstanden werden, welcher bei einem Aufnehmen der ersten Nase in der Durchgangsöffnung aufgenommen ist. Eine weitere Durchgangsöffnung in dem Halsbereich kann ein Material der ersten Nase schwächen und diese somit flexibel, das heißt, einfach biegbar machen.
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Der Halsbereich der ersten Nase kann zusätzlich oder alternativ eine schmalere Breite aufweisen als ein freies Ende der ersten Nase. Der Halsbereich kann somit eine Verjüngung der ersten Nase sein. Auch eine solche Verjüngung kann die erste Nase einfach biegbar machen.
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Es ist weiterhin von Vorteil, wenn die erste Nase gemäß einer Ausführungsform auf zumindest einer Seite des Halsbereichs eine zwischen dem Halsbereich und dem ersten Rand angeordnete Stufe aufweist. Auch eine der Seite gegenüberliegende Seite des Halsbereichs kann eine derartige Stufe aufweisen. Somit kann vorteilhafterweise auf einer oder jeder Seite eine Stufe zur Stabilisierung des zweiten Blechs an dem ersten Blech bei eingesteckter erster Nase dienen. Beispielsweise können die Stufen bei eingesteckter erster Nase an einen die Durchgangsöffnung umgebenden Durchgangsöffnungsrand anliegen.
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Die Durchgangsöffnung kann rechteckig und zusätzlich oder alternativ länglich ausgeformt sein. Die weitere Durchgangsöffnung kann ebenfalls rechteckig und zusätzlich oder alternativ länglich ausgeformt sein, wobei die weitere Durchgangsöffnung kleiner als die Durchgangsöffnung ausgeformt sein kann. Eine derartige Ausformung der Durchgangsöffnung kann zur genauen Aufnahme der ersten Nase dienen, beispielsweise kann die erste Nase den Durchgangsöffnungsrand der Durchgangsöffnung im aufgenommenen Zustand kontaktieren, beispielsweise umlaufend.
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Die erste Nase kann sich fluchtend und zusätzlich oder alternativ einstückig von dem ersten Rand des ersten Blechs erstrecken und zusätzlich oder alternativ die zweite Nase kann sich fluchtend und zusätzlich oder alternativ einstückig von dem zweiten Rand des zweiten Blechs erstrecken. Die Nasen können also in einer Ebene mit ihren Blechen angeordnet sein. Dies ermöglicht eine einfache Herstellung der Nasen an dem ersten Blech oder zweiten Blech, indem beispielsweise ein insgesamt planes Blech verwendet wird, von dem zur Herstellung der jeweiligen Nasen ein oder mehrere Teile entfernt werden.
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Das erste Blech und zusätzlich oder alternativ das zweite Blech kann planar und zusätzlich oder alternativ umgekantet ausgeformt sein. So können beim Montieren der Fixiervorrichtung beispielsweise dreidimensionale Bauteile einfach erzeugt werden.
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Das erste Blech kann zumindest eine sich von dem ersten Rand des ersten Blechs erstreckende weitere ersten Nase aufweisen und zusätzlich oder alternativ das zweite Blech kann eine sich von dem zweiten Rand des zweiten Blechs erstreckende weitere zweite Nase und eine zwischen dem zweiten Rand und der weiteren zweiten Nase angeordnete Durchgangsöffnung aufweisen, die zur Aufnahme der weiteren ersten Nase ausgeformt ist. So können die Bleche an mehreren Stellen besonders stabil aneinander positioniert oder befestigt werden.
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Die erste Nase und die weitere erste Nase können auf zwei zueinander abgewinkelt ausgerichteten Teilbereichen des ersten Blechs angeordnet sein. So können dreidimensionale Bauteile besonders stabil hergestellt werden.
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Die Fixiervorrichtung kann zur Verwendung für ein Haushaltgerät oder ein entsprechend im Zusammenhang mit einem gewerblichen oder professionellen Gerät, beispielsweise einem medizinischen Gerät, wie einem Reinigungs- oder Desinfektionsgerät, einem Kleinsterilisator, einem Großraumdesinfektor oder einer Container-Waschanlage eingesetzt werden.
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Ein Verfahren zum Montieren einer Fixiervorrichtung, weist einen Schritt des Bereitstellens und einen Schritt des Aufnehmens auf. Im Schritt des Bereitstellens werden ein erstes Blech und eines zweiten Blechs einer der vorangehend beschriebenen Fixiervorrichtungen bereitgestellt. Im Schritt des Aufnehmens wird die erste Nase in die Durchgangsöffnung aufgenommen, um die Fixiervorrichtung zu montieren.
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Das Verfahren kann ferner einen Schritt des Biegens, einen Schritt des Schweißens und zusätzlich oder alternativ einen Schritt des Entfernens aufweisen. Im Schritt des Biegens werden die erste Nase und zusätzlich oder alternativ die zweite Nase gebogen, wenn die erste Nase in der Durchgangsöffnung angeordnet ist. Im Schritt des Biegens können die erste Nase und zusätzlich oder alternativ die zweite Nase beispielsweise um 5 bis 20° zu dem jeweils anderen Blech hingebogen, also voneinander weggebogen, werden. Im Schritt des Schweißens wird ein Kontaktbereich der ersten Nase mit der zweiten Nase geschweißt, wenn die erste Nase in der Durchgangsöffnung angeordnet ist. Im Schritt des Entfernens werden die erste Nase von dem ersten Blech und zusätzlich oder alternativ die zweite Nase von dem zweiten Blech entfernt, wenn der Kontaktbereich verschweißt ist.
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Dieses Verfahren kann beispielsweise in Software oder Hardware oder in einer Mischform aus Software und Hardware beispielsweise in einem Steuergerät implementiert sein.
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Von Vorteil ist auch ein Computer-Programmprodukt oder Computerprogramm mit Programmcode, der auf einem maschinenlesbaren Träger oder Speichermedium wie einem Halbleiterspeicher, einem Festplattenspeicher oder einem optischen Speicher gespeichert sein kann. Wird das Programmprodukt oder Programm auf einem Computer oder einer Vorrichtung ausgeführt, so kann das Programmprodukt oder Programm zur Durchführung, Umsetzung und/oder Ansteuerung der Schritte des Verfahrens nach einer der vorstehend beschriebenen Ausführungsformen verwendet werden.
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Ausführungsbeispiele des Ansatzes sind in den Zeichnungen rein schematisch dargestellt und werden nachfolgend näher beschrieben. Es zeigen
- 1 bis 2 je eine perspektivische Darstellung einer Fixiervorrichtung zum Fixieren zweier Bleche aneinander gemäß einem Ausführungsbeispiel;
- 3 bis 8 je eine perspektivische Darstellung einer Fixiervorrichtung im montierten Zustand gemäß einem Ausführungsbeispiel; und
- 9 ein Ablaufdiagramm eines Verfahrens zum Montieren einer Fixiervorrichtung gemäß einem Ausführungsbeispiel.
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In der nachfolgenden Beschreibung günstiger Ausführungsbeispiele des vorliegenden Ansatzes werden für die in den verschiedenen Figuren dargestellten und ähnlich wirkenden Elemente gleiche oder ähnliche Bezugszeichen verwendet, wobei auf eine wiederholte Beschreibung dieser Elemente verzichtet wird.
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1 zeigt eine perspektivische Darstellung einer Fixiervorrichtung 100 zum Fixieren zweier Bleche 105, 110 aneinander gemäß einem Ausführungsbeispiel.
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Die Fixiervorrichtung 100 weist ein erstes Blech 105 und ein zweites Blech 110 auf. Das erste Blech 105 weist eine sich von einem ersten Rand 115 des ersten Blechs 105 erstreckende erste Nase 120 auf. Das zweite Blech 110 weist eine sich von einem zweiten Rand 125 des zweiten Blechs 110 erstreckende zweite Nase 130 und eine zwischen dem zweiten Rand 125 und der zweiten Nase 130 angeordnete Durchgangsöffnung 135 auf, die zur Aufnahme der ersten Nase 120 ausgeformt ist.
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Die im folgenden beschriebenen Merkmale der Fixiervorrichtung 100 sind optional: Gemäß diesem Ausführungsbeispiel weist die erste Nase 120 eine weitere Durchgangsöffnung 140 auf. Die weitere Durchgangsöffnung 140 ist gemäß diesem Ausführungsbeispiel in einem an den ersten Rand 115 angrenzenden Halsbereich 150 der ersten Nase 120 aufgenommen. Der Halsbereich 150 weist gemäß diesem Ausführungsbeispiel eine schmalere Breite auf als ein freies Ende der ersten Nase 120.
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Die erste Nase 120 weist gemäß diesem Ausführungsbeispiel auf zumindest einer Seite des Halsbereichs 150 eine zwischen dem Halsbereich 150 und dem ersten Rand 115 angeordnete Stufe 155 auf. Auch eine der Seite gegenüberliegende Seite des Halsbereichs 150 weist gemäß diesem Ausführungsbeispiel eine derartige Stufe 155 auf.
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Die Durchgangsöffnung 135 ist gemäß diesem Ausführungsbeispiel rechteckig und/oder länglich ausgeformt. Die weitere Durchgangsöffnung 140 ist gemäß diesem Ausführungsbeispiel ebenfalls rechteckig und/oder länglich ausgeformt, wobei die weitere Durchgangsöffnung 140 kleiner als die Durchgangsöffnung 135 ausgeformt ist.
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Die erste Nase 120 erstreckt sich gemäß diesem Ausführungsbeispiel fluchtend und/oder einstückig von dem ersten Rand 115 des ersten Blechs 105 und/oder die zweite Nase 130 erstreckt sich gemäß diesem Ausführungsbeispiel fluchtend und/oder einstückig von dem zweiten Rand 125 des zweiten Blechs 110. Die Nasen 120, 130 sind demnach in einer Ebene mit ihren Blechen 105, 110 angeordnet.
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Das erste Blech 105 ist gemäß diesem Ausführungsbeispiel umgekantet ausgeformt und/oder das zweite Blech 110 ist gemäß diesem Ausführungsbeispiel planar ausgeformt. Gemäß einem alternativen Ausführungsbeispiel ist das erste Blech 105 planar und/oder das zweite Blech 110 umgekantet ausgeformt.
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Das erste Blech 105 weist gemäß diesem Ausführungsbeispiel zumindest eine sich von dem ersten Rand 115 erstreckende weitere ersten Nase 120 auf und/oder das zweite Blech 110 weist gemäß diesem Ausführungsbeispiel eine sich von dem zweiten Rand 125 erstreckende weitere zweite Nase 130 und eine zwischen dem zweiten Rand 125 und der weiteren zweiten Nase 130 angeordnete Durchgangsöffnung auf, die zur Aufnahme der weiteren ersten Nase 120 ausgeformt ist.
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Die erste Nase 120 und die weitere erste Nase 120 sind gemäß diesem Ausführungsbeispiel auf zwei zueinander abgewinkelt ausgerichteten Teilbereichen des ersten Blechs 105 angeordnet. Die zweite Nase 130 und die weitere zweite Nase 130 sind gemäß diesem Ausführungsbeispiel auf zwei senkrecht zueinander verlaufenden Randabschnitten des zweiten Rands 125 des zweiten Blechs 110 angeordnet.
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Im Folgenden werden Ausführungsbeispiele anhand der 1 nochmals mit anderen Worten beschrieben:
- Die hier vorgestellte Fixiervorrichtung 100 realisiert eine Positionier- und Fixierungshilfe für Schweißbaugruppen aus Blech.
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Zum Erstellen von Funktionsmustern oder Prototypen müssen teilweise sehr aufwendige Vorrichtungen zum Verschweißen (Wolfram-Inertgas-, kurz „WIG“-, oder Laserschweißverfahren) von Blech-Schweißbaugruppen erstellt werden. Diese Vorrichtungen kosten viel Zeit und Geld, vor allem wenn die Bauteile auf einer Laserschweißanlage gefertigt werden sollen. Da dies zu einem sehr frühen Zeitpunkt in der Entwicklung geschieht, müssen fast alle Vorrichtungen überarbeitet bzw. neu gefertigt werden. Sowie müssen für Kleinserien immer verhältnismäßig teure Vorrichtungen und Hilfsmittel erstellt werden, um die Bauteile bzw. Baugruppen herstellen zu können.
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Die hier vorgestellte Fixiervorrichtung 100 ermöglicht ein effektiveres und kostengünstiges Aufbauen von Blech-Schweißbaugruppen im Prototypen- bzw. Funktionsmuster-Status sowie in Kleinserien. Die Fixiervorrichtung 100 erspart im Herstellprozess sehr viel Aufwand und Kosten in Form vom Erstellen von Vorrichtungen und Hilfsmitteln im Herstellprozess.
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Zur Herstellung der Bauteile, also des ersten Blechs 105 und des zweiten Blechs 110, werden bekannte Fertigungsmethoden wie eine Laseranlage, Umformmaschinen etc. verwendet. Diese fertigt/fertigen die gezeichnete Kontur in Form von Nasen 130, 140, Durchgangsöffnungen 135, 140, Halsbereichen 150 und/oder Stufen 155 direkt im Bauteil.
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Die Bleche 105, 110 können dank dieser Kontur exakt zueinander positioniert werden und es sind hierfür keine weiteren Hilfsmittel notwendig. Die Bleche 105, 110 halten vorteilhafterweise im montierten Zustand von alleine aneinander. Sie müssen also nicht händisch oder mit einem weiteren Hilfsmittel zusammengehalten werden. Ferner können durch Verdrehen oder Biegen der Nasen 120, 130 im montierten Zustand der Fixiervorrichtung 100 die Bleche 105, 110 fest aneinander gezogen werden, um ein spaltfreies Schweißen zu ermöglichen. Somit müssen im Herstellprozess keine zusätzlichen Hilfsmittel erstellt werden.
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Durch das Ineinanderstecken der zwei Konturen können die Nasen 120, 130 mit Hilfe einer Zange gegenseitig verdreht werden. Dadurch wird die Fixiervorrichtung 100 in Form eines Bauteils exakt positioniert und fest zusammengedrückt, um ein spaltfreies Schweißen zu ermöglichen. Nachdem die Bleche 105, 110 verschweißt sind, können die Nasen 120, 130 mithilfe einer Zange abgebrochen werden und die Baugruppe kann fertig geschweißt werden.
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Zusammengefasst kann gesagt werden, dass Blech-Schweißbaugruppen dank der Fixiervorrichtung 100 ohne extra Hilfsmittel wie Vorrichtungen oder Systemtische exakt geschweißt werden können.
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2 zeigt eine perspektivische Darstellung einer Fixiervorrichtung 100 zum Fixieren zweier Bleche aneinander gemäß einem Ausführungsbeispiel. Dabei kann es sich um die anhand von 1 beschriebene Fixiervorrichtung 100 handeln, die in umgedrehter Position kurz vor einem Montieren der Bleche dargestellt ist.
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3 zeigt eine perspektivische Darstellung einer Fixiervorrichtung 100 im montierten Zustand 300 gemäß einem Ausführungsbeispiel. Dabei kann es sich um die anhand von 1 oder 2 beschriebene Fixiervorrichtung 100 handeln, die in den montierten Zustand 300 überführt wurde, indem die ersten Nasen 120 des ersten Blechs in die Durchgangsöffnungen 135 des zweiten Blechs aufgenommen wurden.
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In dem montierten Zustand 300 sind die Bleche formschlüssig aneinander angeordnet, gemäß diesem Ausführungsbeispiel ineinandergesteckt und/oder miteinander verkeilt. Die Oberflächen der beiden Bleche sind dabei gemäß diesem Ausführungsbeispiel senkrecht zueinander ausgerichtet. Der erste Rand des ersten Blechs liegt gemäß diesem Ausführungsbeispiel an einem Randbereich einer Oberfläche des zweiten Blechs an. Die Halsbereiche der ersten Nasen 120 sind gemäß diesem Ausführungsbeispiel in den Durchgangsöffnungen 135 aufgenommen.
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4 eine perspektivische Darstellung einer Fixiervorrichtung 100 im montierten Zustand 300 gemäß einem Ausführungsbeispiel. Dabei kann es sich um die anhand von 3 beschriebene Fixiervorrichtung 100 handeln, welche nach hinten gedreht dargestellt ist.
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Die ersten Nasen 120 des ersten Blechs und/oder die zweiten Nasen des zweiten Blechs sind gemäß diesem Ausführungsbeispiel in einem gebogenen Zustand angeordnet. Die ersten Nasen 120 und/oder die zweiten Nasen wurden hierbei voneinander weg gebogen.
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5 zeigt eine perspektivische Darstellung einer Fixiervorrichtung 100 im montierten Zustand 300 gemäß einem Ausführungsbeispiel. Dabei kann es sich um die anhand von 4 beschriebene Fixiervorrichtung 100 handeln, welche gedreht dargestellt ist.
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Die Nasen 120, 130 sind gemäß diesem Ausführungsbeispiel nur circa 10° bis 15° gebogen, diese Hebelwirkung reicht aus um die Bleche aneinander zu fixieren und die Bleche aneinander zu drücken.
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6 zeigt eine perspektivische Darstellung einer Fixiervorrichtung 100 im montierten Zustand 300 gemäß einem Ausführungsbeispiel. Dabei kann es sich um die anhand von 3, 4 oder 5 beschriebene Fixiervorrichtung 100 handeln, mit dem Unterschied, dass ein Kontaktbereich 600 der ersten Nase mit der zweiten Nase geschweißt ist. Gemäß einem Ausführungsbeispiel verläuft eine Schweißnaht 605 um einen gesamten Kontaktrandbereich, an welchem die Bleche miteinander kontaktiert sind.
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7 zeigt eine perspektivische Darstellung einer Fixiervorrichtung 100 im montierten Zustand 300 gemäß einem Ausführungsbeispiel. Dabei kann es sich um die anhand von 6 beschriebene Fixiervorrichtung 100 handeln, mit dem Unterschied, dass zumindest eines der zuvor verkeilten Nasenpaare entfernt wurde. Zu sehen ist gemäß diesem Ausführungsbeispiel die Schweißnaht 605 mit abgeschmolzenen Nasen.
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8 zeigt eine perspektivische Darstellung einer Fixiervorrichtung 100 im montierten Zustand 300 gemäß einem Ausführungsbeispiel. Dabei kann es sich um die anhand von 7 beschriebene Fixiervorrichtung 100 handeln, wobei gemäß diesem Ausführungsbeispiel die fertige Schweißnaht 605 dargestellt ist. Die Nasen wurden komplett abgeschmolzen und man erkennt nur schwer, wo diese Nasen waren.
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9 zeigt ein Ablaufdiagramm eines Verfahrens 900 zum Montieren einer Fixiervorrichtung gemäß einem Ausführungsbeispiel. Dabei kann es sich um eine der Fixiervorrichtungen handeln, die in einer der vorangegangenen Figuren beschrieben wurde.
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Das Verfahren 900 weist zumindest einen Schritt 905 des Bereitstellens und einen Schritt 910 des Aufnehmens auf. Im Schritt des Bereitstellens 905 werden ein erstes Blech und eines zweiten Blech der Fixiervorrichtung bereitgestellt. Im Schritt 910 des Aufnehmens wird die erste Nase in die Durchgangsöffnung aufgenommen, um die Fixiervorrichtung zu montieren.
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Das Verfahren 900 kann ferner einen Schritt 915 des Biegens, einen Schritt 920 des Schweißens und/oder einen Schritt 925 des Entfernens aufweisen. Im Schritt 915 des Biegens werden die erste Nase und/oder die zweite Nase gebogen, wenn die erste Nase in der Durchgangsöffnung angeordnet ist. Im Schritt 915 des Biegens können die erste Nase und/oder die zweite Nase beispielsweise um 5 bis 20° zu dem jeweils anderen Blech hingebogen werden. Im Schritt 920 des Schweißens wird ein Kontaktbereich der ersten Nase mit der zweiten Nase geschweißt, wenn die erste Nase in der Durchgangsöffnung angeordnet ist. Im Schritt 925 des Entfernens werden die erste Nase von dem ersten Blech und/oder die zweite Nase von dem zweiten Blech entfernt, wenn der Kontaktbereich verschweißt ist.
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Die hier vorgestellten Verfahrensschritte können wiederholt sowie in einer anderen als in der beschriebenen Reihenfolge ausgeführt werden.
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Umfasst ein Ausführungsbeispiel eine „und/oder“-Verknüpfung zwischen einem ersten Merkmal und einem zweiten Merkmal, so ist dies so zu lesen, dass das Ausführungsbeispiel gemäß einer Ausführungsform sowohl das erste Merkmal als auch das zweite Merkmal und gemäß einer weiteren Ausführungsform entweder nur das erste Merkmal oder nur das zweite Merkmal aufweist.
