DE19730752A1

DE19730752A1 - Verfahren zum Positionieren zweier Teile zueinander und zum Verbinden dieser Teile miteinander sowie die Verbindung zweier Teile durch das Verfahren

Info

Publication number: DE19730752A1
Application number: DE1997130752
Authority: DE
Inventors: Dieter Dr Schmettow
Original assignee: Siemens AG
Current assignee: Siemens AG
Priority date: 1997-07-17
Filing date: 1997-07-17
Publication date: 1999-02-11
Anticipated expiration: 2017-07-18
Also published as: DE19730752C2

Description

Rahmen, beispielsweise rechteckige Rahmen, für Streustrahlen raster von medizinischen Geräten werden dadurch hergestellt, daß die aus Aluminiumstreifen bestehenden Rahmenteile an ih ren Stoßkanten durch schmelzende Verbindungsverfahren, z. B. durch Schweißen oder Löten, miteinander verbunden werden. Dieses Verbindungsverfahren ist jedoch zeit- und arbeitsin tensiv, da die Stoßkanten durch Ausbildung von Schweißkehlen vorbereitet werden müssen, damit die Schweißnaht die Rahmen teile nicht überragt oder die Schweißnaht muß nach dem Schweißen geschliffen werden, was ebenfalls zeit- und damit kostenaufwendig ist. Das Stanzen oder Laserschneiden des Rah mens aus Blechtafeln bedingt einen hohen Materialeinsatz. Ei ne formschlüssige Verbindung dieser Teile ist durch das Stan zen oder Laserschneiden entsprechender formschlüssiger Kontu ren ebenfalls sehr zeitintensiv und teuer. Überlappende und überstehende Verbindungen, die durch Nieten oder Schrauben möglich wären, scheiden aus, da der Rahmen möglichst flach sein soll.

Aufgabe der Erfindung ist es daher, ein Verfahren zum Verbin den von Teilen derart anzugeben, daß Teile kostengünstig und mit geringem Zeitaufwand bei guter Festigkeit der Verbindung hergestellt werden können.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch ein Verfahren nach dem Patentanspruch 1 gelöst.

Vorteil der Erfindung ist, daß das Einbringen einer langge streckten Ausnehmung über die Verbindungsfläche der Teile hinweg kostengünstig realisierbar ist. Werden die Teile dann derart zusammengeführt, daß diese Ausnehmungen zueinander ausgerichtet sind und wird ein Stift in diese Ausnehmungen in einer Richtung senkrecht zu dessen Längsachse eingebracht, wobei die Breite des Stiftes zumindest geringfügig größer ist als die Breite dieser Ausnehmungen, so kann hierbei auf ein fache und kostengünstige Weise eine Verbindung der Teile her beigeführt werden.

Es ist vorteilhaft, wenn die Ausnehmung als Nut, insbesondere als Schlitz, ausgebildet ist, da sie somit auf einfache und noch kostengünstigere Weise, insbesondere durch Sägen, Fräsen oder Stanzen, ausgebildet werden kann.

Um die Verbindungsstelle auch auf Zug belasten zu können, ist es vorteilhaft, wenn der Stift einen Kerndurchmesser hat, der zumindest annähernd gleich der Breite der Ausnehmung ist, und wenn am Stift zumindest annähernd senkrecht zu seiner Längs achse ausgerichtete Materialrippen ausgebildet sind, die sich beim Einbringen des Stiftes in die Ausnehmungen in das Mate rial der Teile einschneiden.

Die Zugbelastbarkeit kann erhöht werden, wenn mehrere Mate rialrippen des Stiftes in die jeweilige Ausnehmung des Teiles eingreifen.

Besonders kostengünstig kann eine Verbindung dadurch herge stellt werden, daß im Handel erhältliche Gewindestifte Ver wendung finden.

Werden mehrere Ausnehmungen über die Verbindungsfläche hinweg in die Teile eingebracht und sind diese Ausnehmungen schräg zur Längsachse der Teile oder sich kreuzend ausgebildet, so kann die Belastbarkeit der Verbindung in einer bestimmten oder auch aus unterschiedlichen Richtungen erhöht werden.

Weitere Vorteile und Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung eines Ausführungsbeispie les anhand der Zeichnungen in Verbindung mit den Unteransprü chen.

Es zeigt:

Fig. 1 Teile eines Rahmens die erfindungsgemäß verbunden sind,

Fig. 2 eine vergrößerte Darstellung der erfindungsgemä ßen Verbindung in einer Draufsicht,

Fig. 3 die Verbindung nach der Fig. 2 in einem Schnitt,

Fig. 4 einen Stift im eingepreßten Zustand und

Fig. 5, 6, 7 Varianten der Ausbildung von Ausnehmungen in den Teilen.

In der Fig. 1 sind Teile mit dem Bezugszeichen 1 gekennzeich net, die beispielsweise zum Bilden eines Rahmens miteinander verbunden werden sollen. Selbstverständlich können auch an dersartig geformte Körper gebildet werden. Gemäß einem ersten Verfahrensschritt wird eine langgestreckte Ausnehmung 2, ins besondere eine Nut oder ein Schlitz, über die Verbindungsflä che 3 der Teile 1 hinweg in die Teile 1 eingebracht. In einem weiteren Verfahrensschritt werden die Teile 1 derart zusam mengefügt, daß die langgestreckten Ausnehmungen 2 zueinander ausgerichtet sind, d. h., daß sie zueinander fluchten und daß die Verbindungsflächen 3 der Teile 1 miteinander in Verbin dung stehen. Im nächsten Verfahrensschritt wird ein Stift 4, der vorzugsweise rund, aber auch beispielsweise quadratisch, rechteckig oder trapezförmig ausgebildet sein kann, in die langgestreckten Ausnehmungen 2 in einer Richtung senkrecht zu seiner bzw. deren Längsachse eingebracht. Der Stift 4 ist hierbei so bemessen, daß er etwas kürzer ist als die Länge der beiden langgestreckten Ausnehmungen 2 in Teilen 1 und wo bei die Breite des Stiftes 4 zumindest geringfügig größer ist als die Breite der langgestreckten Ausnehmungen 2. Hierdurch ist sichergestellt, daß der Stift 4 vollständig von der lang gestreckten Ausnehmung 2 aufgenommen wird und in dieser in einer Klemmverbindung gehalten wird. Der Stift 4 kann hierzu mit einem Hammer oder mit einem Preßwerkzeug mit zwei Preß backen 5 gemäß der Fig. 4 in die langgestreckten Ausnehmungen 2 eingebracht werden. Insbesondere aus der Fig. 4 ergibt sich, daß der Stift 4 vom Material der Teile 1 umflossen wird, wenn das Material des Stiftes 4 härter ist als das Material der Teile 1. Ist die langgestreckte Ausnehmung 2 schlitzförmig ausgebildet, d. h., sie durchdringt die Teile 1, so kann der Stift 4 von beiden Seiten der Teile 1 ausgehend in die lang gestreckte Ausnehmung 2 eingebracht werden, zudem ist der Fertigungsaufwand zum Anfertigen eines Schlitzes durch Sägen, Fräsen oder Stanzen geringer als die Herstellung einer Nut, die die Teile 1 nicht durchdringt. Insbesondere aus der Fig. 2 ergibt sich, daß der Kerndurchmesser K_D des Stiftes 4 annä hernd gleich der Breite B der langgestreckten Ausnehmung 2 ist. Sind am Stift 4 zumindest annähernd senkrecht zu seiner Längsachse 6 ausgerichtete Materialrippen 7 ausgebildet, die sich beim Einbringen des Stiftes 4 in die langgestreckte Aus nehmung 2 in das Material der Teile 1 einschneiden, so kann die Verbindung einer höheren Zugbelastung ausgesetzt werden. Besonders vorteilhaft kann der Stift 4 hierzu als Gewinde stift ausgeführt sein, der als Standardteil insbesondere ko stengünstig zu erhalten ist und nicht gesondert hergestellt werden muß.

In den Fig. 5 bis 7 sind Verbindungstechniken nach der Erfin dung gezeigt, wobei gemäß der Fig. 5 sich kreuzende langge streckte Ausnehmungen 2 vorgesehen sind, in die zum Verbinden der Teile 1 über die Verbindungsfläche 3 greifende Stifte 4 eingebracht sind. Beim Ausführungsbeispiel gemäß der Fig. 6 ist die Verbindungsfläche 3 jeweils schräg zu den Längsachsen 8 der Teile 1 ausgerichtet, wobei zwei senkrecht zu den Ver bindungsflächen 3 ausgerichtete und zueinander parallele langgestreckte Ausnehmungen 2 in den Teilen 1 ausgebildet sind. Auch hier werden die Stifte 4 in die langgestreckten Ausnehmungen 2 eingebracht. Beim Ausführungsbeispiel gemäß der Fig. 7 ist schematisch dargestellt, daß eine langgestreck te Ausnehmung 2 parallel zur Längsachse 8 der Teile 1 und ei ne weitere langgestreckte Ausnehmung 2 schräg zu dieser Längsachse 8 ausgerichtet sind.

Die erfindungsgemäße Verbindungstechnik kann die Teile 1 zu einander positionieren und halten, sie kann aber auch dazu dienen, eine Vorpositionierung der Teile 1 vorzunehmen, die in einem weiteren Verfahrensschritt dann durch Kleben, Schweißen, Schrauben, etc. miteinander verbunden werden.

Claims

1. Verfahren zum Positionieren zweier Teile (1) und zum Ver binden dieser Teile (1) miteinander, aufweisend die Verfah rensschritte:

a) Einbringen zumindest einer langgestreckten Ausnehmung (2) über die Verbindungsfläche (3) der Teile (1) hinweg in die Teile (1),
b) Zusammenfügen der Teile (1), so daß diese langgestreckten Ausnehmungen (2) zueinander ausgerichtet sind und
c) Einbringen eines Stiftes (4) in diese langgestreckte Aus nehmung (2) aus einer Richtung senkrecht zu deren Längs achse,
wobei die Breite des Stiftes (4) zumindest geringfügig größer ist als die Breite der langgestreckten Ausnehmung (2).

2. Verfahren nach Anspruch 1,
wobei der Stift (4) einen Kerndurchmesser (K_D) hat, der zu mindest annähernd gleich der Breite (B) der langgestreckten Ausnehmung (2) ist und
wobei am Stift (4) zumindest annähernd senkrecht zu seiner Längsachse ausgerichtete Materialrippen (7) ausgebildet sind, die sich beim Einbringen des Stiftes (4) in die langgestreck te Ausnehmung (2) in das Material der Teile (1) einschneiden.

3. Verfahren nach Anspruch 2, wobei jeder langgestreckten Ausnehmung (2) eines jeden Teiles (1) mehrere Materialrippen (7) des Stiftes (4) zugeordnet sind.

4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei der Stift (4) als Gewindestift ausgeführt ist, dessen Material härter ist als das Material der Teile (1).

5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, wobei die Teile (1) den Rahmen eines Streustrahlenrasters ei nes medizinischen Gerätes bilden.

6. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, wobei der Stift (4) derart dimensioniert ist, daß er, wenn er in die langgestreckte Ausnehmung (2) eingebracht ist, die Teile (1) nicht überragt.

7. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6, wobei die langgestreckte Ausnehmung (2) als Nut oder als Schlitz ausgeführt ist.

8. Verbindung zweier Teile (1), ausgeführt nach dem Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 7.