DE102021002109A1

DE102021002109A1 - Schweißelement

Info

Publication number: DE102021002109A1
Application number: DE102021002109.6A
Authority: DE
Inventors: gleich Anmelder Erfinder
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2021-04-21
Filing date: 2021-04-21
Publication date: 2022-10-27

Abstract

Aufgabe : Die vorliegende Erfindung ist eine Verbesserung des Schweißelementes wie es in der DE 43 00 120 A1 angegeben ist. Von diesem bekannten Stand des Technik ausgehend ist die Aufgabe ein Schweißelement zu schaffen welches einerseits einen sichere Kraftüber - tragung zwischen angeschweißtem Schweißelement und Montageteilen, sowie eine hohe Stromübertragung während des Bolzenschweißvorganges sichert und eine vereinfachte Zuführung und Halterung im Schweißgerät erlaubt. Das Schweißelement hat flexible Ränder des Haltebereiches , die radial nach außen zeigen und kleiner sind als der Außendurchmesser des federnden Schweißelementes.

Description

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein Schweißelement, dass eine federnde, geschlitzte Hülse ist und durch einen Bolzenschweißvorgang an einem Bauteil angeschweißt werden kann.
Schweißelemente werden sehr oft in der Automobilindustrie zur Befestigung von Kunststoffbauteilen und Montageclipsen verwendet. Die bekannten Schweißelemente haben eines gemeinsam, daß sie als massive Bolzen gefertigt sind und einen Flansch aufweisen, der an das Karosserieblech angeschweißt wird. Hierzu wird geräteseitig eine flexible Spannzange notwendig, die für die Halterung des Bolzens während des Schweißvorganges zeichnet. Diese Spannzange muß so flexibel sein damit der Flansch des Bolzens während des Zuführvorganges den Durchtritt erlaubt und anschließend den notwendigen Halt für den hohen Stromübergang sicherstellt.
Aus der DE 43 00 120 A1 ist ein Befestigungselement bekannt, das durch Lichtbogenschweißung an ein Bauteil anschweißbar ist und als federnde Hülse ausgebildet ist. Dieses Befestigungselement hat den Nachteil, daß das gewindeähnliche Profil und die anderen Klemm - und Rückhalteelemente nicht die notwendige Rückhaltewirkung und Kraftübertragung zwischen Befestigungselement und dem Montageteil erbringen.
Von diesem bekannten Stand der Technik ausgehend besteht die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Schweißelement anzugeben, daß einerseits einen sicheren Halt und Kraftübertragung zwischen angeschweißtem Schweißelement und den verschiedenen Montageteilen - clipsen sowie eine gute hohe Stromübertragung während des Bolzenschweißvorganges sichert und eine vereinfachte Zuführung und Halterung im Schweißgerät erlaubt. Ein solches Schweißelement ist in dem Patentanspruch 1 beschrieben.
Eine Ausführungsform zeigt, daß die flexiblen Ränder des Haltebereiches radial nach außen zeigen und daß der Durchmesser der flexiblen Ränder kleiner ist als der Außendurchmesser des federnden Schweißelementes. Die Ränder sind krallenartig ausgebildet um eine sehr gute Rückhaltewirkung nach erfolgter Montage zwischen Schweißelement und den montierten verschiedenen Montageteile sicher zu stellen.
In einer weiteren Ausführungsform sind die beiden Anschweißzonen gleich ausgeführt, sodass das Schweißelement lagerichtig dem Schweißgerät zugeführt werden kann und über den glatten zylindrischen Außendurchmesser eine gute Stromübertragung gewährleistet ist und somit eine gute Schweißung am Bauteil sicherstellt.
Die Erfindung wird anhand von Zeichnungen näher beschrieben.

1 zeigt eine perspektivische Ansicht des erfindungsgemäßen Schweißelementes 1
2 zeigt das Schweißelement 1 von 1 Darstellung im Schnitt
3 zeigt das Schweißelement 1 von 1 halb im Schnitt
4 zeigt den Haltebereich mit den Krallen 8 und nach außen zeigenden Ränder 18
5. zeigt das Schweißelement 1 im Schnitt im Schweißgerät zugeführt und im rohrförmigen Halter positioniert während des Bolzenschweißprozeßes
6 zeigt das Schweißelement 1 im Schnitt mit einem montierten platzierten Montagebauteil 15.

In der 1 ist das Schweißelement 1 in perspektivischer Ansicht dargestellt mit der flexiblen Hülse 1 mit dem axialen Längsschlitz 2, der in unterschiedlichen Breiten 3 ausgeführt ist um eine größere Flexibilität für die spätere Montage zu erreichen mit dem verjüngenden Hals 4 und dem Haltebereich 5 .
In der 2 ist das Schweißelement 1 im Schnitt gezeigt mit dem Längsschlitz 2 und dem im Durchmesser kleineren Haltebereich 5 . In der Darstellung ist das Schweißelement 1 axial symmetrisch ausgeführt mit den beiden Stirnseiten 6 und dem verjüngenden Hals 4, und den nach außen gebogenen, flexiblen Ränder 18 des Haltebereiches 5 mit kleinerem Durchmesser gegenüber dem Außendurchmesser der glatten Hülse. Die nach außen gebogenen Ränder 18 enden im kleineren Außendurchmesser in scharfen umlaufenden Kanten 7, die ein Verkrallen gegenüber dem Montageteil bewirken. Durch eine geeignete Materialwahl weist das geschlitzte Schweißelement 1 eine hohe Flexibilität auf, was für die späteren Montagekräfte und den Abzugswerten von Vorteil ist.
In der 3 ist das Schweißelement 1 zur Hälfte im Schnitt dargestellt, mit dem verjüngenden Hals 4 und den scharfen umlaufenden Kanten 7 des kleineren Durchmessers des Haltebereiches 5 und den breiteren Schlitzen 3 .
In der 4 ist das Schweißelement 1 in der Detailansicht mit dem Haltebereich 5 und den scharfen Krallen 8 der nach außen zeigenden Rändern 18 dargestellt.
In der 5 ist das Schweißelement 1 in dem Schweißgerät 10 positioniert und ein Bolzenschweißvorgang wird bildlich ausgeführt. Das Schweißelement 1 ist im Schnitt dargestellt und in dem Rohr 9 des Schweißgerätes 10 positioniert, sodaß ein sicherer Bolzenschweißvorgang durchgeführt werden kann. Der Bolzenschweiß - vorgang ist der gleiche wie im Stand der Technik bekannt und somit können die bekannten Schweißgeräte verwendet werden. Das Schweißelement 1 ist durch den Ladestift 11 in die Schweißposition im Schweißgerät gefördert worden. Der dargestellte Bereich des Schweißgerätes 10 wird während des Schweißvorganges vom Bauteil 13 weg, ein Lichtbogen gezündet, und wieder hin auf das Bauteil 13 bewegt und anschließend wird das Schweißelement 1 in die Schmelze 12 eingetaucht. Der gesamte Bolzenschweißvorgang dauert nur einige Millisekunden, sodaß nach Erstarren der Schmelze das Schweißelement 1 sicher mit dem Bauteil 13 verschweißt ist. Der Außendurchmesser des Schweißelementes 1 hat eine glatte Mantelfläche und die innere Oberfläche des Rohres ist ebenfalls glatt, sodaß eine großflächige umlaufende Kontaktstelle 14 für den hohen Schweißstrom gewährleistet ist, sodaß eine sichere Verschweißung am Bauteil 13 erfolgt.
In der 6 ist das angeschweißte Schweißelement 1 mit dem montierten und platzierten Montageteil 15 im Schnitt dargestellt. Das Schweißelement 1 ist am Bauteil 13 angeschweißt, sodaß das Montageteil 15, vorzugsweise aus Kunststoff, sicher am Schweißelement 1 montiert ist. Der Haltebereich 5 mit den scharfen Kanten 7 verkrallen sich in der verjüngenden Bohrung 17 des Montageteil 15, sodaß eine sichere Klemm - und Rückhaltewirkung erreicht wird. Die Bohrung 17 des Montageteil 15 hat zwei Fasen 16 die ein leichtes, einfaches Montieren des Montageteils 15 ermöglichen um den Haltebereich 5 einfacher zu platzieren.Durch diese Wirkweise ist ein sicheres Verkrallen des Haltebereiches 5 in der sich verjüngenden Bohrung 17 des Montageteil 15 gegeben, sodaß sich dadurch hohe Abzugswerte ergeben wie diese in der Automobilindustrie gefordert werden. Durch den Einsatz von vorverzinktem Stahlband ist eine kostengünstige Herstellung möglich. Dadurch wird auch die Flexibilität des Schweißelementes 1 erhöht,welche die gesamte Montage und Befestigung positiv beeinflusst.
Der Einsatz von Stahlblech für das Schweißelement 1 ergibt auch eine Gewichts - reduzierung, gegenüber den Schweißbolzen aus Vollmaterial, welche im Automobilbau eine wesentliche Rolle spielt.
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 4300120 A1 [0003]

Claims

Schweißelement das durch einen Bolzenschweißvorgang an einem Bauteil angeschweißt wird, als federnde Hülse ausgebildet ist und einen Längsschlitz aufweist dadurch gekennzeichnet, daß der Haltebereich 5 durch die gebogenen, flexiblen Ränder 18, mit den scharfen umlaufenden Kanten 7 gebildet wird, die im Durchmesser kleiner sind als der Außendurchmesser des federnden Schweißelement 1.
Schweißelement nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die flexiblen Ränder 18 radial ausgebildet sind und nach außen zeigen.
Schweißelement nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die nach außen zeigenden Ränder 18 am Außendurchmesser Krallen 8 aufweisen.
Schweißelement nach Anspruch 1 oder 2 dadurch gekennzeichnet, daß die flexiblen Ränder 18 des Haltebereich 5 am Außendurchmesser ein gewindeartiges Profil aufweisen.
Schweißelement nach Anspruch 1 oder 2 dadurch gekennzeichnet, daß die beiden Stirnseiten 6 als Schweißzonen zum Anschweißen an das Bauteil ausgebildet sind.
Schweißelement nach einem der Ansprüche 1 bis 4 dadurch gekennzeichnet, daß die Haltebereiche 5 krallenartig 8 ausgebildet sind, und daß sie für eine leichte Montage eines Montageteil 15 oder Montageclips dienen und hohe Abzugswerte erreicht werden.
Schweißelement nach einem der Ansprüche 1 bis 5 dadurch gekennzeichnet, daß ein Montageteil 15 über die flexiblen Ränder 18 gedrückt wird bis die Oberfläche des Bauteil erreicht ist und daß die Ränder 18 sich an der Wand der verjüngenden Bohrung 17 des Montageteils 15 verkrallen und die Passform der Bohrung und der zylindrische Außendurchmessers des Schweißelementes eine hohe Kraftübertragung ergeben, sodaß ein sicherer Halt des Montageteil 15 an dem Schweißelement 1 gewährleistet ist.
Schweißelement 1 nach Anspruch 1 dadurch gekennzeichnet, daß das Schweißelement 1 aus verzinktem Stahlband hergestellt wird.
Schweißelement nach den Ansprüchen 1 und 8 dadurch gekennzeichnet, daß das Schweißelement 1 aus sendzimir verzinktem Stahlband mit einer geringen Schichtstärke, hergestellt wird.