DE3235547A1

DE3235547A1 - Verfahren und vorrichtungen zum festen verbinden von bau- bzw. konstruktionselementen

Info

Publication number: DE3235547A1
Application number: DE19823235547
Authority: DE
Inventors: Wolfgang 6072 Dreieich Bachmann; Lothar 6050 Offenbach Nuß; Dieter 6450 Hanau Spahn
Original assignee: EHVAK MASCHINEN GmbH
Current assignee: EHVAK MASCHINEN GmbH
Priority date: 1982-09-25
Filing date: 1982-09-25
Publication date: 1984-03-29

Description

Verfahren und Vorrichtungen zum festen Verbinden von Bau-
bzw Konstruktionselementen Die erfindung bezieht sich auf Verfahren und Vorrichtungen zum f sten Verbinden einander zugeordneter Oberflächenbereiche von Bau- bzw. Konstruktionselementen aus gleichen oder unterschiedlichen Werkstoffen.
In Gegensatz zu den Lösbaren Verbindungen zwischen Konstruktionselementen, beispielsweise durch Schrauben oder Klemmverbindungen, auch durch Nieten, werden bei unlösbaren festen Verbindungen zwischen den Werkstoffen sowie zwischen diesen und sogenannten Zwischenverbindern physikalische und/oder chemische Kräfte wirksam, die reine, vielfach metallisch reine Oberflächen der zu verbindenden Bereiche voraussetzen.
Als Vorbereitung für die Stoffverschmelzung, die beim Schweißen unter Wärme@inwirkung stattfindet, geneigt es oft, die zu verbìndlßnden Oberflächenbereiche abzukratzen oder abzubürsten.
Schwieriger ist das Beseitigen von Oxydschichtn,- beispielsauf: rst auf Leichtmetallen, vorzugsweise auf Aluminium Dort, :1 t t@chnisch machbar und auch wirtschaftlich vertretbar ist, wird beispielsweise versucht, durch eine Inertgasurahülluno der Schweißstelle das Entstehen von Oxydschichten zu virhindern oder, durch hohe Schweißtempei#aturen, vorhandene Oxvdschichten zu zerstören.
Diese mehr oder weniger wirksamen Maßnahmen lassen sich nur gezielt in Einzelfällen einsetzen. In vielen wichtigen Anwendungsbereichen jedoch, so etwa im Kraftfahrzeugkarosseriebau, sind diese MaßnaWmen nur unter hohem Kostenaufwand mögbeispielsweise lich mit der Folge, daß Aluminiumkarosserien kaum in die Fließbandfertigung Eingang gefunden haben.
In vielen Fällen, in denen Schweißelektroden verwendet werden, bleiben Parameter des Schweißvorganges infolge des Abbrandes der elektroden nicht konstant. Hinzu kommt, daß - vor allem wegen der verschmutzten Oberfläche - beim Schweißen stets ein hoher Anfangsstrom zur Verfügung gestellt werden muß, und daß es oft nicht möglich ist, die Zunderbildung der Schweißnähte sicher zu verhindern.
Beim Löten wird eine leicht schmelzbare Metallegierung im geschinolzenen Zustand zwischen die Oberflächen wenigstens zweier zu verbindender Metallstücke gebracht. Durch T#rstarrung der Metallegierungen werden die Metallstücke fest zusammenehalten.
Die feste und direkte Verbindung zwischen dem Lot und den Werkstückoberflächen wird durch Anlagerung des Lotes an die Oberfläche erzielt, wobei Kapillarwirkungen feinster Oberflächenzerklüftungen wirksam werden und auch molekulare Anziehungskräfte auftreten. Hinzu kommt, daß durch die Legierungsbildung an den Oberflächen die Festigkeit erhöht wird Saubere Oberflächen am Werkstück sind deshalb Vorbedingung für eine feste, dauerhafte Lötverbindung. Ein eventuell vorhandener Oxydbelag muß vor dem Lötvorgang entfernt und neuer Oxydfilm zerstört werden. Normalerweise dienen hierzu die sogenannten Flußmittel.
Leichtmetalle neigen dazu, besonders dicke Oxydhäute zu bilden, die sich überdies nach ihrer Entfernung sehr rasch wieder neubilden. Eine Oxydhaut verursacht hauptsächlich die Schwierigkeiten bei der Verlötung. Von Leichtmetallen wird zum Löten nur Aluminium herangezogen, obwohl einwandfreie Flußmittel bis jetzt noch nicht gefunden worden sind.
Insgesamt gesehen sind zwar Lötverfahren und Methoden bekannt geworden, mit denen, trotz erheblicher Schwierigkeiten, reine und damit sichere Lötstellen geschaffen werden können, jedoch eignen sich diese Methoden und Verfahren nicht für alle Anwendung#n, weil die benötigten Vorrichtungen aus Platzgründen nicht zum Einsatz kommen können, und weil, insbesondere bei großen Metallmassen, ein Erstarren des Lotes sehr viel Zeit in Anspruch nimmt. Ein Beispiel hierfür ist das sogenannte Ultraschall-Löten, bei welchem die Oxydschicht durch mechanische Schwingungen eines Mittelstabes, der durch das flüssige Zinn hindurch die Oxydhaut des Aluminiums zerstört, bekannt worden. Ganz abgesehen davon, daß dieses Ultraschall-Löten eine besondere Vorrichtung voraussetzt, lassen sich Spalten und Kapillare hierdurch nicht miteinander verbinden.
Vergleichbare Schwierigkeiten treten auch beim Verkleben auf.
Verklebte Gegenstände haften aneinander durch zwei physikalicht Kräfte: durch die Adhäsion einer Klebeschicht an der Oberfläche des einen und des anderen Teils eines Gegenstandes oder einer mehrschichtigen Fläche, und durch die Kohäsion des K'ebstoffos, d.h. die mechanische Festigkeit des Klebstoffes in sich. Dazu tritt bei rauhen Oberflächen die JY 111 - :£tivität 7ines Leimes mit bestimmt er mechanischer V@rankerung. G@klebt wird meist mit Hilfe eines Klebstoffes.
Jr ist nur dann voll seiner Aufgabe gewachsen, wenn die Adhäsion und die Kohäsion etwa so kräftig sind, wie die innere Festigkeit der zu verklebenden Teile. Zwei Gegenstände können erst miteinander verklebt werden, wenn an jede Stelle ihrer B -rührungsoberfläche Klebstoff als Bindemittel gelangt. Zuerst muß also die Oberfläche der Gegenstände gereinigt und danach intensiv vom Klebemittel benetzt werden. Das Verkleben unterscbiedlicher Körper erfordert nicht selten eine sorgfältige Vorbereitung der Klebeflächen, wobei die Reinheit, die Rauhigkeit oder Glätte eine wesentliche Rolle spielen. In manchen Fällen muß der Klebstoff vor Benutzung der zusammengeklebten Konstruktionselemente erst trocknen. Diese Schwierixk-iten, vor allem aber das Wied#rverschmutzen einer zunächst reinen Oberfläche, begrenzt den einen Satz von Klebeverbindungen.
Alle vorstehend erläuterten Verfahren weisen im wesentlichen den Nachteil auf, daß das Reinigen von Oberflächen in einer Reinigungsstation geschieht und daß das Verbinden der gereinigen Flächen an einer anderen Stelle vorgenommen wird.
Ohne großen Aufwand kann hierbei meist nicht verhindert werden, daß beim Transport der zu verbindenden Werkstücke von der Reinigungsstation zur Verbindungsstation eine erneute Verschmutzung, vor allem empfindlicher Oberflächen, stattfindet.
Bekannt geworden ist schließlich ein Verbindungsverfahren, bei dem unter Umständen die Reinigung der Oberflächen in der gleichen Bearbeitungsstation wie das Verbinden erfolgt. Diese Möglichkeit ist durch das sogenannte Reibschweißen von Kunststoff und Metallen bekannt geworden. Vornehmlich durch Ultraschallwwerden die e zu verbindenden Oberflächonbereiche relativ zueinander bewegt, wobei störende Oxyd- oder Schmutzschichten mechanisch zerstört werden. Unter tzufwand eines Druckes, b#ispielsweise 200 Kilopont pro Zentimeterquadrat geht dann die Si~gung in die Verbindung der Metalle über, wobei an den einander gegenüberliegenden Oberflächenbereichen molekulare Schmelzen entstehen, die zusammenfließen.
In vielen Anwendungsfällen werden durch diese Verbindungsmethoden Erfolge erzielt, Nachteilig ist, daß jedoch zur Erzielung der erforderlichen Schmelzwärme ein nicht unbeträchtlicher Druck sowie eine hohe Schwingungsenergie auf die zu verbindenden Teile ausgeübt werden müssen, und daß gleichwohl eine sichere Verbindung nur in beträchtlichen Toleranzgrenzen garantiert werden kann.
Demgegenüber liegt der vorliegenden Erfindung die Aufgabe zugrunde, Verfahren und Vorrichtungen zu schaffen, mit denen sich ohne großen Aufwand feste Verbindungen auch bei anfänglich gelackten oxydierten bzw. verschmutzten Oberflächen erzielen lassen, die eine hohe Sicherheit der Verbindungsstellen mit geringem Ausschuß sicherstellen.
Es wurde gefunden, daß sich dieses in einfacher Weise durch ein Verfahren erreichen läßt, durch das die zu verbindenden Oberflächenbereiche der Bau- bzw. Konstruktionselemente von Hand oder durch eine Vorrichtung aneinandergelegt, anschließend von einem Reibwerkzeug durch Hin- und Herverschiebung relativ zueinander vorzugsweise unter Druckeinwirkung einer Reibreinigung unterzogen werden,während der oder nach deren Beendigung #hre#teVerbindung durch Schmelzverschweißung, Lötung oder Kalt- bzw, Heißklebung o.dgl. erfolgt, wonach die fest miteinander verbundenen Oberflächenbereiche von Hand oder durch eine Vorrichtung aus der Bearbeitungsstation abgeführt werden. Von großem Vorteil ist, daß* unmittelbar nach der Reibreinigung unter Druckeinwirkkung eine Schmelzverschweißung, Lötung oder Kalt- bzw, Heißklebung o.dgl. einsetzen kann. Die zu verbindenden, durch die * schon während der Reibreinigung eine Haftung durch Reibschweißen, in jedem Fall aber Reibreinigung gesäuberten Oberflächen, haben deshalb keine Möglichkeit, erneut zu verschmutzen.
Ein besonderer Vorteil des Verfahrens liegt darin, daß die Reibreinigung während einer Reinigungsphase und das Verbinden während einer Verbindungsphase erfolgen, und daß beide Phasen gleichzeitig zeitlich einander überschneidend oder aufeinanderlaufend ablaufen können. In Sonderfällen können Reinigungs- und Verbindungsphasen in unterschiedlichen Bearbeitungsstationen erfolgen, wenn kurze Zeitspannen dazwischenliegen und eine geringfügige Verschmutzung in Kauf genommen werden kann bzw. wenn die Energie in der Reinigungsphaseausreicht, eine "Haftung" der Oberflächenbereiche zu erreichen.
In einem bevorzugten Ausführungsbeispiel jedoch laufen Reibreinigungs-und Verbindungsphasen in ein- und derselben Bearbeitungsstation ab.
Ein Zwischentransport der gereinigten Bau- bzw. Konstruktionselemente von einer Reinigungsstation in eine Verbindungsstation braucht nicht stattzufinden.
Von besonderem Vorteil ist weiterhin, daß bei dem erfindungsgemäßen Kombinationeverfahren bei weitem weniger Druck und weniger Schwingungi energie aufgebracht werden muß, als bei der reinen Reibverschweißung von Oberflächen. Hierdurch können mit der Erfindung viele Werkstoff-und Elementenpaarungen erfaßt werden, da sich beispielsweise eine hohe Druckanwendung von selbst verbot. Der in Verbindung mit der Erfindung eingesetzte Schwingungserzauger kann bedeutend kleiner als der Schwingungserzeuger für ein Reibschweißverfahren ausgelegt werden.
Bei der Verbindung von Metallteilen wird das Einschalten der Verbindungsphase bzw. der Übergang von der Reinigungsphase zur Verbindungsphase durch den sich verändernden elektrischen ubergangswiderstand zwischen den zu verbindenden Oberflächenbereichen ausgelöst.
In anderen Fällen kann mit gleichgutem Erfolg das Einschalten der Verbindungsphase bzw. der Uebergang von der Reinigungsphase zur Verbindungsphase durch eine einstellbare Zeitschaltung ausgelöst werden.
Dieses empfiehlt sich beispielsweise bei nichtsmetallischen Werkstoffen. Die Zeitschaltung ist auf empirisch ermittelte rte eingestellt.
Bei einem Verfahren, vermittels dessen Metallteile durch eine Schmelzschweißung miteinander verbunden werden, erfolgt der Ubergang von der Reinigungsphase zur Schmelzschweißphase durch das Abschalten des Reibreinigungsgerätes und das Einschalten eines mit diesem kombinierten Schweißgerätes.
In einem anderen Verfahren, vermittels dessen Elemente aus Metall, Elemente aus Metall- und Nichtmetall sowie Elemente aus Nichtmetall durch Löten oder Kalt- bzw. Heißklebung o.dgl.
miteinander verbunden werden, erfolgt der Übergang von der Reibreinigungsphase zur Lot- bzw. Klebephase nach dem Abschalten des Reibreinigungsgerätes, das Betätigen einer Lot- bzw.
Klebstoffzuführung durch Betätigen einer Lot- bzw. Klebstoffzuf#ihrung und das anschließende Wirksamwerden eines mit dem R ibreinigungsgerät kombinierten Lot- bzw. Klebwärmeerzeugers und/oder eines Andruckerzeugers.
ine Vorrichtung zur Durchführung eines kombinierten Reibreinigungs- und Schweißverfahrens ist dadurch gekennzeichnet, daß nin ruhendes Reibreinigungsgestell, eine nach Maßgabe eines Programms bewegliches Reibwerkzeug beispielsweise nach Art einer Sonotrode sowie ein zugehöriger Schwingungserzeuger eines Reibreinigungsgerätes mit einer Schweißelektrode, einer Gegenelektrode und einem Schweißgenerator in Wirkverbindung stehen. Durch diese geschickte Kombination ist es möglich, die Reinigungsphase llnd die Verbindungsphase, unmittelbar aufeinander folgend, in nur liner Arbeitsstation durchzuführen. Im einzelnen ist dazu dls bewegliche Reibwerkzeug und das ruhende Reibreinigungsgestel mit im wesentlichen senkrecht zu den zu verbindenden @lementen verlaufenden Durchtrittsöffnungen für eine Schweiß-bzw. eine Gegenelektrode ausgerüstet. Schweiß- und Gegenelektroden sind Punktschweißelektroden, die in Klemm- bzw. Nach-%##lrvorrichtungen sitzen, ihrerseits am beweglichen Reibwerk-@@ug bzw. am aM Reibreini#ungsgestell befestigt sind. Die zum Einsatz kommenden Nachführvorrichtungen bzw. Klemmvorrichtungen sind an sich bekannt, jedoch, ohne am Kern der Erfindung etwas zu ändern, für den Anbau an den Teilen des Reibreinigungsgerätes angepaßt.
Ein anderes Ausführungsbeispiel der Vorrichtung zur Durchführung eines der Verfahren ist nach Anspruch 12 ausgebildet, wobei die konstruktive Ausbildung in Übereinstimmung mit dem Anspruch 12 vorgenommen wird.
Sinzelheiten der Konstruktion lassen sich den Ansprüchen 14, 15 und 16 entnehmen.
Der Schwingungserzeuger kann - je nach Verwendungszweck - nach einem der Ansprüche 17 - 2O ausgebildet sein.
Einzelheiten, die zur Funktion der kombinierten Reinigungs-und Verbindungsvorrichtung erforderlich sind, ergeben sich aus den Ansprüchen 21 - 30.
Ausführungsbeispiele der Erfindung sind nachfolgend unter Bezugnahme auf die Zeichnung erläutert.
Es zeigt: Figur 1 ein Prinzipbild einer kombinierten Reibreinigungs-und Verbindungsvorrichtung, Figuren Prinzipteilbilder von Abwandlungen der Vorrichtung 2a, 2b nach Figur 1, Figur 3 ein Prinzipbild einer weiteren Abänderung der Vorrichtung nach Figur 1, Figur 4 ein Prinzipbild einer anderen Abwandlung der Vorrichtung nach Figur 1, Figuren Prinzipbilder von Schwingungserzeugern für das Reib-5 - 8 reinigungsgerät, Figur 9 ein Ausführungsbeispiel der Vorrichtung nach Figur 1, Figur 10 eine Darstellung der Arbeitsweise einer der Vorrichtungen nach den Figuren 1 - 9, Figur 11 eine Darstellung einer abgewandelten Arbeitsweise einer der Vorrichtungen nach den Figuren 1 - 9, Figur 12 eine Darstellung einer weiteren Arbeitsweise einer der Vorrichtungen nach den Figuren 1 - 9, Figur 13 ein Prinzipbild eines besonderen Ausführungsbeispieles nach der Erfindung, Figur 14 schematisch ein Ausführungsbeispiel Figur 14a eine Abwandlung nach Figur 14 und Figur 15 ein schematisches Schaltbild für die Auslösung einer Qualitätskontrolle.
Im Prinzipbild einer kombinierten Reibreinigungs- und Verbindungsvorrichtung gem. Figur 1 sind flache Bau; und Konstruktionselemente 2a, 2b im Schnitt angedeutet, die innerhalb eines zu verbindenden Oberflächenbereiches 1 vermittels einer Schweißelektrode 21 und einer Gegenelektrode 23 punktförmig zusammengeschweißt werden sollen.
Figur 1 zeigt die dazu eingesetzte kombinierte Reibreinigungs-und Verbindungsvorrichtung sehr schematisch im Schnitt, wobei angenommen wird, daß die Bau- und Konstruktionseiemente 2a und 2b entweder von Hand oder durch eine entsprechende- Vorrichtung in die dargestellte Lage verbracht worden sind, bei der sie zumindest teilweise aufeinanderliegen.
In Richtung des Pfeiles 15 wird durch ein Reibwerkzeug 12 nach Art einer Sonotrode Druck auf die übereinanderliegenden Baulnt Konstruktionselemente 2a und 2b ausgeübt. Das Bau- bzw.
Nonstruktionselement 2b liegt auf einem Amboß 11, der auf ine str ersichtliche Weise an ein feststehendes Reibreini-@@@gsgestell 10 (Figur 9) angeschlossen ist. Die dem Bau. bzw @@truktionselement@ 2a zugekehrte Fläche des Reidwerkzeuges 12 weist eine Aufrauhung 16 auf. Das ReibwerZze/ 12 ist an einen in Figur 1 nicht dargestellten Schwingungserzeuger (Figur 9) angeschlossen, durch den es gemäß Doppelpfeil 14 hin- und herbewegt wird. Infolge der Aufrauhung 16 wird diese Hin- und Herbewegung auf das Bau- bzw. Konstruktionselement 2a über tragen, das dadurch relativ zu dem Bau- und Konstruktionselement 2b, welches auf dem Amboss 11 liegt, hin- und hergeschoben wird. Durch dieses Hin- und Herverschieben werden die einander zugekehrten Flächen der Bau- und Konstruktionselemente 2a, 2b insbesondere der zu verbindende Oberflächenbereich 1 mechanisch gesäubert.
Im Reibwerkzeug 12 ist eine Durchtrittsöffnung 29 für die Schweißelektrode 21 und im Amboss 11 eine Durchtrittsöffnung 30 für die Gegenelektrode 23 erkennbar. Die Elektrode 21 ist auf eine später erläuterte Weise an eine Klemm- bzw. Nachführvorrichtung angeschlossen, durch die auf die Schweißelektrode ein Vortrieb bzw. ein Druck in Richtung des Pfeiles 22 ausgeübt wird.
Die Gegenelektrode 23 ist auf eine ebenfalls in Figur 1 nicht dargestellte Weise an eine Klemm- bzw. Nachführeinrichtung angeschlossen, durch welche ein Druck und ein Nachführen in Richtung des Pfeiles 24 ausgeübt wird. Die Durchtrittsöffnungen 29 bzw. 30 sind so bemessen, daß sich die Elektrode 21 bzw. die Gegenelektrode 23 leicht in ihren Längsrichtungen hin- und herverschieben lassen.
Figur 1 läßt deutlich erkennen, daß sowohl die Reibreinigung des zu verbindenden Oberflächenbereiches 1 sowie die Schweißverbindung durch die Elektrode 21 und die Gegenelektrode 23 innerhalb einer Bearbeitungsstation 8 stattfinden. Damit dieses möglich wird, sind die Elektrode 21 und die Gegenelektrode 23 an einen Widerstandsmesser 26 angeschlossen, der den Übergangs widerstand im zu verbindenden Oberflächenbereich 1 zwischen den Bau- und Konstruktionselementen 2a und 2b gemessen wird.
sirktdies#Ubergangswiderstand unter ein bestimmtes einstellbares Maß, wird ein Schweißgenerator 25 eingeschaltet und der nicht dargestellte Schwingungserzeuger über die beiden angedeuteten Leitungen abgeschaltet. Der Schweißgegerator 25 ist mit der Elektrode 21 und der Gegenelektrode 23 verbunden, wobei im Stromkreis der Elektrode 21 ein Stromwächter 28 vorgesehen sein kann, der, alternativ zum Widerstandsmesser 26, das Abschalten der Reinigungsphase und das Einschalten der Verbindungsphase auslöst. Die #gleiche Funktion kann auch eine einstellbare Zeitschaltung 27 übernehmen, die mittels ge-Etrirhelter Linien an die Verbindungsleitung zwischen dem Widerstandsmesser 26 und dem Schweißgenerator 25 angeschlossen ist.
tenn die Verbindung, im Falle einer Vorrichtung nach Figur 1 eine Punktschweißung, beendet #ist, wird das Reibwerkzeug zustammen mit der elektrode von dem Bau- und Konstruktionselement 2a abgehoben, so daß entweder die nun fest miteinander verbundenen Elemente 2a und 2b aus der Bearbeitungsstation 8 von Hand oder mittels einer Vorrichtung entfernt werden können, oder durch eine später erläuterte Transportvorrichtung um einen Schweißpunktabstand weiter transportiert werden.
Figur 1 läßt deutlich erkennen, daß die Reibreinigungsphase und die Verbindungsphase beide in der gleichen Bearbeitungsstation 3 erfolgen, wobei die beiden Bearbeitungsphasen unmittelbar aufeinanderfolgen. Es besteht daher keine Gelegenheit, daß Atmosphärilien oder sonstige Störeinflüsse die gesäuberte Verbindungsstille mit einer Oxydschicht überziehen oder auf sonstige Weise verschmutzen.
Figur 2 zeigt ein Prinzipteilbiid von einer Abwandlung einer l-or1biniert~n Reibreinigungs- und Verbindungsvorricht1m^r nach Figur 1. Dir beiden Bau- bzw. Konstnktionselemente 2a und 2b sollen wieder innerhalb des Oberflächenbereiches 1 miteinandcr verbunden werden. Hierzu ist in einer Durchgangs öffnung 33 des Reibwerkzeuges 12 eine Vörrichtung 31 zum Zuführen von Lot oder Kleber angeordnet. Die untere Öffnung dieser Vorrichtung steht auf einer Zuführöffnung 35 für Lot bzw. Kleber im oberen Bau- bzw. Konstruktionselement 2a auf.
Der Amboss 11 weist eine Durchgangsöffnung 34 für einen elektrischen Lötkolben 32 auf, der mit einer Heizvorrichtung 36 verbunden ist.
Nach dem Zusammenlegen der beiden Bau- und Konstruktionselemente 2a, 2b und Absenken des Reibwerkzeuges 12 auf den zu verbindenden Oberflächenbereich 11 wird durch den Schwingungserzeuger, der in Figur 2 nicht dargestellt ist, dem Reibwerkzeug 12 eine mehr oder weniger hochfrequente Reinigungsbewegung gemäß dem Doppelpfeil 14 vermittelt, wobei das Reibwerkzeug 12 unter einem Andruck gemäß dem Pfeil 15 steht, Nach einer beispielsweise auf dir einstellbaren Zeitschaltung 27 eingestellten Zeit wechselt die in Verbindung mit Figur 1 erläuterte kombinierte Vorrichtung von der Reinigungsphase in die Verbindungsphase über, wobei in einer Vorrichtung nach Figur 2 Lot bzw. Kleber durch die Vorrichtung 31 und die Öffnung 35 der zu vorbindenden Stelle zugeführt wird. Daraufhin erfolgt eine Einwirkung durch den elektrischen Lötkolben 32 bzw. durch eine Lötflamme, die gemäß Figur 2b aus einem Gasrohr 37 und eine entsprechende Durchgangsöffnung 34 im Amboss 11 an den zu verbindenden Oberflächeabereich 1 von unten herangeführt wird.
Nach einer beispielsweise in durch die einstellbare Zeitschaltung 27 vorgegebenen Zeitspanne fährt das Reibwerkzeug 12 nach ob2n, woraufhin die fst miteinander verlöteten Bau- bzw. Konstruktionselemente 2a und 2b aus der Bearbeitunbsstation R sernt werden.
Gemäß Figur 3 kann mit der gleichen Reinigungsvorrichtung auch iine Verbindungsvorrichtung kombiniert sein, durch die eine sogenannte Widerstandslötung erfolgt. Die Durchgangsöffnung 33 im Reibwerkzeug 12 nimmt zu diesem Zweck ein Lötrohr 8 auf, das mit seiner unteren Öffnung auf der Zufuhröffnung 35 für Lot im Bau- und Konstruktionselement 2a aufsitzt.
In der Durchgangsöffnun 34 im Amboss 11 ist eine Elektrode 39 vorgesehen, die auf eine der Figur 1 vergleichbare Weise br den Anschluß 40 an eine Wid#rst andslötvorrichtung antschlossen ist.
Figur schließlich zeigt eine Bearbeitungsstation 8 mit einer Vorrichtung 31 zum Zuführen von Kleber und einen Druckstempel 3?a, der während des Verbindungsvorganges gemaß dem Pfeil unterhalb das Druckstempels 32a einen Druck auf den zu v-rbindenden Ob rflächenbereich 1 ausübt. Damit Kleber bzw. Lot in ausreichender Menge zur Verbindungsstelle gelangt, sind Trennkeile 47 vorgesehen, die hydraulisch bzw pneumatisch übr Antriebszylinder 46 vorgetrieben werden können, so daß si dit Bau- und Konstruktionselemente 2a, 2b für die Dauer der Zuführ von Lot und Kleber voneinander trennen. Unmittelbar nach dtr Zuführung von Lot und Kleber-ziehen sich din Tr@nnkeile 47 wieder zurück, wonach in der durch den Pfeil 15 angsdeuteten Andruckrichtung der Kleb- bzw. Lötdruck ausgeübt wird.
Die vorstehend im Prinzip erläuterten kombinierten Reibreinigungs- bzw. Verbindungsvorrichtungen sind geeignet, Bau- bzw.
Konstruktionselemente 2a, 2b sicher und fest miteinander zu verbinden. Da durch den Schwingungserzeuger nur soviel Energie aufgebracht werden muß, daß der zu verbindende Oberflächenbereich 1 gesäubert wird, kann der Schwingungserzeuger relativ kl in gebaut werden.
Gesäß Figur 5 kann als Schwingungs@rzeuger ein Exzenterantrieb 17 eingesetzt werden, durch den das R@ibwerkzeug 12 gcmäß Pfeil 14 hin- und herbewegt wird. Diese Art der Bewegung entlang des Doppolpfeils 14 ist relativ niederfrequent. Sie geht einher mit einem relativ hohen Anpressdruck und wird in der Regel eingesetzt, um nichtmetallische Oberflächen zur Vorbrichtung eines Klebevorganges zu saubern.
Nach Figur 6 kann auch ein hydraulischer bzw pneumatischer Antrieb 18 mit dem Schwingungserzeuger gekoppelt sein. Hiermit lassen sich höhere Frequenzen für das Reibwerkzeug 12 erzielen Figur 7 deutet ein Magnetostriktionsantrieb 19 in Verbindung mit dem Schwingungserzeuger an. Hiermit werden hochfrequente Reinigungsschwingungen gemäß dem Doppelpfeil 14 erzeugt, die zusammen mit dem passenden Andruck auch zur Reinigung von Metalloberflächen eingesetzt werden können0 Die höchsten Reinigungsfrequenzen lassen sich mit einem piezokeramischen Antrieb 20 gemäß Figur 8 erzielen Ein derartiger Schwingungserzeuger wird vornehmlich eingesetzt zum Reinigen von Metalloberflächen.
Figur 9 zeigt eine kombinierte Reibreinigungs- und Punktschweißvorrichtung im Detail.
Figur 9 zeigt, mehr im Detail, eine Ansicht eines Ausführungsbeispieles dcr Vorrichtung nach Figur 1. Mit dieser Vorrichtung sollen Bau- und Konstruktionselemente 3a und 3b zusammengefügt werden, wobei es sich um gebogene Elemente, beispielsweise aus dem Kraftfahrzeugkarosseriebau handelt. In der Bearbeitungsstation 8 werden die beiden Elemente in der Andruckrichtung des Pfeiles 15 vom Reibwerkzeug 12 auf den Amboss 11 des sonst ruhenden Reibreinigungsgestells 10 gedrückt. Das Reibwerkz Jug 12 sowie ein Schwingungserzeuger 13 sind auf einem Hebel montiert, dazu erzum eine Schwenkachse 43 am Reibreinigungsgestell 10 verschwenkbar ist. Die Verschwenkung wird ausgeführt durch einen elektrischen Hub- bzw. Druckmagneten 44. Anstelle des Magneten 44 kann auch ein entsprechender pneumatischer oder hydraulischer Antrieb vorgesehen sein, Der Schwingungserzeuger 13 ist über eine Hf-Anschluß 45 an eine entsprechende Spannungsquelle angeschlossen. Durch den Schwingungserzeuger 13 wird das Reibwerkzeug 12 in Richtung des Doppelpfeiles 14 relativ zum Amboss 11 hin- und herbewegt.
Auf der Haltevorrichtung für das Reibwerkzeug 12 und den Schwingungserzeuger 13 ist eine Klemm- bzw. Nachführvorrichtung 41 für die Schweißelektrode 21 vorgesesehen, die über einen Leitungsanschluß 40 mit dem Sçhareißgenerator in Verbindung steht.
ntsprechend ist das Reibreinigungs-gestell 10 mit einer Klemm-bzw. Nachführ#ini#ichtung für die Gegenelektrode 23 kombiniert, die ihrerseits über ein Anschlußkabel 40 mit dem Schweißgene- -rator verbunden ist. Die Schweißelektrode 21 wird von der Klemm-bzw. Nachführvorrichtung 41 in Richtung des Pfeiles 22 auf die Elemente 3a bzw. 3b gedrückt. Das Reibreinigungsgerät 12 seinerseits wird infolge der Wirkung des Elektromagneten 44 in Richtung des Pfeiles 15 auf die Elemente gedrückt. in Gegendruck in Richtung 24 wird durch die Gegenelektrode 23 ausgeübt.
Dadurch, daß mit dem Reibwerkzeug bzw0 der Sonotrode 12 lediglich eine Reinigung des zu verbindenden Oberflächenbereiches erreicht werden soll, kann das Reibwerkzeug 12 und der Schwingungser'zeuger 13 relativ klein gebaut werden. Dieses ist die Voraussetzung dafür, daß nicht nur wenig energie für den Reinigungsvorgang gebraucht wird, sondern daß darüber hinaus die kombinierte Reibreinigungs- und Verbindungsvorrichtung so gebaut ist, daß man mit ihr praktisch alle Punkte erreichen kann, die miteinand-r verbunden werden sollen. Das Reinigungsgerät 9 und die Klemm- bzw. Nachführvorrichtungen 41, 42 lassen auch einen schnellen Takt beim Reinigen und Verbinden von Elementen zu. Ohne am Kern der Erfindung etwas zu ändern, können die lektrode 21 bzw. die Gegcnelektrode 25 auch durch eine der anderen zuvor beschriebenen Verbindungsvorrichtungen ausgewechselt werden.
Figur 10 zeigt prinzipiell wie beispielsweise mit nur einer kombinierten Vorrichtung, die der Einfachheit halber als Reibreinigungsgerät 9 bezeichnet worden ist, im Schrittverfahren nacheinander mehrere Verbindungsstellen 49 der beiden Bau- bzw.
Konstruktionselemente 4a, 4-b miteinander verbunden werden können. Durch eine nicht dar stellte Transportvorrichtung machen die beiden Elemente 4a und 4b Transportschritte in Richtung des Pfeiles 48.
Fissur 10 zeigt eine weitere Möglichkeit, mehrere Varbindungsstellen zwischen den Bau- und Konstruktionselementen 5a und 5b nacheinander herzustellen. Mittels einer nur schematisch angedeuteten Transportvorrichtung 50 werden die 1>lementi 5a und 5b schrittweise in Richtung des Pfeiles 48a transportiert.
Figur 12 zeigt die Verbindung zweier Bau- und Konstruktionselemente 6a-und 6b, die von Rollen abgewickelt werden. Hier erfolgt die Verbindung an Verbindungspunkten 49 mittels einer nur angedeuteten Schweißvorrichtung 51.
In einer kombinierten Reibreinigungs- und Verbindungsvorrichtung gemäß Figur 13 werden Bau- und KonstruRtionsezlemente 7a und 7b mittels einer als Rolle ausgebild?ten Schweißelektrode 21a zusammen#efügt. Diese Rolle ist auf eine den Kern der ~rfindung nicht verändernden Weise anstelle der Schweißelektrode 21 mit einer Vorrichtung gemäß Figur 9 kombiniert.
Figur 14 zeigt ein Reibwerkzeug 12, welches Bewegungen gemäß der Pfeile 14 und 15 durchführen kann. Am vorderen Ende dieses Reibwerkzeuges 12 iSt eine kappenförmige Schweißelektrode 55 angebracht, die über eine an das Reibwerkzeug 12 angeschlossene Leitung 40 mit dem nicht dargestellten Schweißgenerator 25 verbunden ist.
Die kappenförmige Schweißelektrode 55 ist am vorderen Ende des Reibwerkzeuges 12 und damit an der Stelle angebracht, an der die größte Reibleistung nach dem Prinzip 2 übertragbar ist. In einem nicht dargestellten Ausführungsbeispiel kann die mit einer Kappe versehene Schweißelektrode 55 auch beispielsweise an das vordere Ende des Reibwerkzeuges angelötet sein.
Gemäß Figur 14 wird ein mit einer oder mehreren Lackschichten 53 überzogener Kupferdraht 52 auf ein Drahtanschlußstück 54 aufgeschweißt. Mit Hilfe der Vorrichtung gem. Figur 14 ist man imstande, zunächst durch eine Reibreinigung die Lackschicht 53 des Kupferdrahtes zu zerstören und daraufhin nach Maßgabe der vorstehend erläuterten Schaltvorgänge die Verbindungsphase einr zuleiten.
Der Amboß 56 ist ebenfalls über eine Leitung 40 an den nicht dargestellten Schweißgenerator angeschlossen. Je nach Einsatz der Vorrichtung gem. Figur 14, aber auch der vorstehend erläuterten Vorrichtungen kann entweder der obere oder untere der Drähte 40 an den Schweißgenerator angeschlossen sein, wobeim im umgekehrten Sinne das Reibwerkzeug 12 bzw. der Amboß 56 an Masse angeschlossen sind. Ohne am Kern der Erfindung etwas zu ändern, ist der Fachmann imstande die jeweils günstigste Polung auszuwählen. In manchem Ausfphrungsbeispiel kann der Amboß 59 auch gegen Masse isoliert sein.
Figur 14a zeigt eine Abwandlung der Vorricbtung nach Figur 14, bei der ein Elektrodeneinsatz 59 zur Anwendung kommt, der in einer konusförmigen Aufnahme 58 eingesetzt ist. Diese konusförmige Aufnahme ist Bestandteil eines Reibreinigungswerkzeuges 57. Die konusförmige Aufnahme 58 kann als Sackloch, aber auch als Aufnahme mit einer oberen Öffnung ausgebildet sein, durch das ein Werkzeug zum Ausstoßen des Elektrodeneinsatzes 59 eingeführt werden kann.
Bei dem Ausführungsbeispiel nach Figur 14, aber auch bei einzelnen Ausführungsbeispielen, die vorher beschrieben worden sind, kann die Reibreinigungsphase beendet und daraufhin die Verbindungsphase eingeschaltet werden.
Es ist jedoch auch möglich, schon während der Reibreinigungsphase mit der Verbindungsphase zu beginnen. Dieses wird immer dann der Fall sein, wenn so viel Reibenergie zur Verfügung steht, daß durch ein mehr oder weniger ausgeprägtes Reibschweißen eine Anheftung oder Zusammenheftung der beiden einander zugeordneten Oberflächenbereiche erfolgen kann. Im zusammengehefteten Zustand kann dann auch eine Überführung in eine weitere Arbeitsstation erfolgen.
Normalerweise wird jedoch nach dem Anheften die Verbindungsphase durch Einleitung beispielsweise' eines Schweißvorganges beendet.
Das Material der verwendeten Elektroden wird sich nach den zu verrichtenden Arbeitsgängen richten. Unter Umständen kann Kupfer als Elektrodenmaterial, aber auch Wolfram, Wolframthorium bzw.
Molybdän 100 in Frage kommen.
Besondere Vorteile ergeben sich, wenn der Schweißgenerator ein sogenannter Ultrapulsschweißgenerator ist. Hierbei wird die erforderliche elektrische Energie für den Schweißvorgang--vorher in einem Kondensator aufgespeichert. Dieser gibt dann auch Kommando seine Schweiß energie über die Schweißelektroden an die zu verbindenden Oberflächenbereiche ab. Bei dem Einsatz der Erfindung in Verbindung mit Lötverfahren hat es sich als vorteilhaft herausgestellt, daß dabei auch das sogenannte Impulslöten zum Einsatz kommt.
Von Wichtigkeit ist, nach Beendigung der Verbindungsphase auf einfache Weise eine Verbindungskontrolle vornehmen zu können.
Hierzu wird eine Schaltung eingesetzt, die schematisch in Figur 15 angedeutet ist. Der mit 60 bezeichnete Ersatzwiderstand für den Übergangswiderstand zwischen den zu verbindenden Oberflächenbereichen liegt in Reihe mit einem Messwiderstand 61, dem ein Schaltimpulsauslöser 62 parallel geschaltet ist. An die Spannungsklemmen kann ein konstanter Strom oder eine konstante Spannung angelegt werden. Bei einer guten Schweiß- bzw. Lötverbindung wird der schematisch angedeutete Übergangswiderstand zwischen den zu verbindenden Oberflächenbereichen klein sein. Stellt die in Figur 15 dargestellte Schaltung einen geringen Widerstand 60 fest, wird über den Schaltimpulsauslöser 62 die Verbindungsstelle freigegeben.
Behält Jedoch der Ubergangswiderstand 60 zwischen den Oberflächenbereichen nach Beendigung der Verbindungsphase eine gewisse Höhe bei, so ist dieses ein Kriterium, daß die Verbindung der Oberflächenbereiche nicht den gewünschtep Sicherheitsvorschriften entspricht. Durch den Schaltimpulsauslöser 62' können entsprechende Impulse, beispielsweise zum Auslösen einer Wiederholung des Schweißvorganges oder zum Auslösen einer Aussortierung der schlechten Verbindung erzeugt werden.
Liste der verwendeten Bezeichnungen 1. zu verbindender Oberflächenbereich 2a. Bau- und Konstruktionselement 2b. Bau- und KonstruktionseleFent 3a. Bau- und Konstruktionselement 3b. Bau- und Konstruktionselement Figur 9 4a. Bau- und Konstruktionselement 4b. Bau- und Konstruktionselement Figur 10 5a. Bau- und Konstruktionselement 5b Bau- und Konstruktionselement Figur 11 6a. Bau- und Konstruktionselement 6b. Bau- und Konstruktionselement Figur 12 7a. Bau- und Konstruktionselement 7b. Bau- und Konstruktionselement Figur 13 8. Bearbeitungsstation 9. Reibreinigungsgerät 10. Reibreinigungsgestell 11. Amboss 12. Reibvorrichtung/Sonotrode 13. Schwingungserzeuger 14. Pfeil für Reibreinigungsbewegung 15 Pfil für Andruckrichtung 16. Aufrauhpunkt 17. Gxzenterantrieb 18. hydraulischer bzw. pneumatischcr Antrieb 19. Magneto-Striktionsantrieb 20. piezo-keramischer Antrieb 21. Schweißelektrode 21 a0 Schweißelektrode 22. Pfeil für Andruckrichtung 23. Gegenelektrode 24. Pfeil für Andruckrichtung 25. Schweißgenerator 26. Widerstandsmesser 27. einstellbare Zeitschaltung 28. Stromwächter 29. Durchtrittsöffnung für Schweißelektrode 30. Durchtrittsöffnung für Gegenelektrode 31. Vorrichtung zum Zuführen von Lot oder Kleber 32o elektrischer Lötkolben 32a. Druckstempel 33 Durchgangsöffnung 34o Durchgangsöffnung 35. Zuführöffnung für Lot bzw, Kleber 36. Heizwicklung 37. Gasrohr 38o Lötrohr 39. Elektrode 40. Anschluß an Schweißgenerator 41. Klemm- bzw. Nachführvorrichtung 42. Klemm- bzw. Nachführvorrichtung 43. Schwenkachse 44. elektrischer Hub-/Druckmagnet 45. Hf-Anschluß 46. hydraulischer bzw. pneumatischer Kolben 47. Trennkeil 48. Pfeil für Transportrichtung 48a. Pfeil für Transportrichtung 49. Verbindungsstelle 50. Transportvorrichtung 51. Schweißvorrichtung 52. Kupferdraht 53. Lackisolierung 54. Drahtanschlußstück 55. Schweißelektrode 56. Amboß 57. Reibreinigungswerkzeug 58. konusförmige Aufnahme 59. Elektrodeneinsatz 60. Ersatzwiderstand für übergangswiderstand 61. Meßwiderstand 62. Schaltimpuls

Claims

Patentansprüche Verfahren zum festen Verbinden einander zugeordneter Oberflächenbereiche von Bau- bzw. Konstruktionselementen aus gleichen oder unterschiedlichen Werkstoffen, dadurch gekennzeichnet, daß die zu verbindenden Oberflächenbereiche der Bau- bzw.

Konstruktionselemente von Hand oder durch eine Vorrichtung aneinandergelegt, anschließend von einem Reibwerkzeug durch Hin- und Herverschiebung relativ zueinander vorzugsweise unter Druckeinwirkung einer Reibreinigung unterzogen werden,während der oder nach deren Beendigung ihre feste Verbindung durch Schmelzschweißung, Lötung oder Kalt- bzw. Heißverklebung o.dgl. erfolgt, wonach die fest miteinander verbundenen Oberflächenbereiche von Hand oder durch eine Yorrichtung aus der Bearbeitungsstation abgeführt werden.
2. Verfahren nach Anspruch 1 dadurch gekennzeichnet, daß die Reibreinigung während einer Reibreinigungsphase und das Verbinden während einer Verbindungsphase erfolgen und daß beide Phasen gleichzeitig, zeitlich einander überschneidend oder aufeinanderfolgend ablaufen.
3. Verfahren nach den Ansprüchen 1 und 2 dadurch gekennzeichnet, daß Reibreinigungs- und Verbindungsphasen in ein- und derselben Bearbeitungsstation ablaufen.
4. Verfahren nach den Ansprüchen 1 - 3 dadurch gekennzeichnet, daß das Einschalten der Verbindungsphase bzw. der Übergang von der Reibreinigungsphase zur Verbindungsphase durch den sich verändernden elektrischen Übergangswiderstand zwischen den zu verbindenden Oberflächenbereichen ausgelöst wird.
5. Verfahren nach den Ansprüchen 1 - 3 dadurch gekennzeichnet, daß das Einschalten der Verbindungsphase bzw. der Ub#ergang von der fleibreinigungsphase zur Verbindungsphase durch eine einstellbare Zeitschaltung ausgelöst wird.
6. Verfahren nach den Ansprüchen 1 - 5 vermittels dessen Metallteile durch eine Schmelzschweißung miteinander verbunden werden, dadurch gekennzeichnet, daß der Ubergang von der Reibreinigungsphase zur Schmelzschweißphase durch das Abschalten des Reibreinigungsgerätes und das Einschalten eines mit diesem kombinierten Schweißgerätes erfolgt.
7. Verfahren nach den Ansprüchen 1 - 5 vermittels dessen Elemente aus Metall, Elemente aus Metall und Nichtmetall sowie Elemente aus Nichtmetall durch Löten, Kalt- bzw. Heißklebung o.dgl. miteinander verbunden werden, dadurch gekennzeichnet, daß der Ubergang von der Reibreinigungsphase zur Löt- bzw.

Klebephase nach dem Abschalten des Reibreinigungsgerätes durch das Betätigen einer Lot- bzw. Klebstoffzuführung und das anschließende Wirksamwerden eines mit dem Reibreinigungsgerät kombinierten Lot- bzw. KlebwOrmeerzeugers und/oder eines Andruckerzeugers erfolgt.
8. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach den Anspruchen 1 - 6 dadurch gekennzeichnet, daß ein ruhendes Reibreinigungsgestell (10, II, 56), ein nach Maßgabe eines Programmes bewegliches Reibwerkzeug (12, 55, 59) beispielsweise nach Art einer Sonotrode sowie ein zugehöriger Schwingungserzr (13) eines Reibreinigungsgerätes (9) mit einer Schweißelektrode (21, 21a, 55, 59), einer Gegenelektrode (23, 56) und einem Schweißgenerator (25) in Wirkverbindung stehen.
9. Vorrichtung nach Anspruch 8 dadurch gekennzeichnet, daß das bewegliche Reibwerkzeug (12) und das ruhende Reibreinigungsgestell (10, 11) im wesentlichen senkrecht zu den zu verbindenden elementen (2a, 2b; 3a, 3b; 4a, 4b; 5a, 5b; 6a, 6b; 7a, 7b) verlaufende Durchtrittsöffnungen (29, 30) für eine Schweiß- bzw. eine Gegenelektrode (21, 23) aufweisen.
10. Vorrichtung nach den Ansprüchen 8 und 9 dadurch gekennzeichnet, daß Schweiß- und Gegenelektroden Punktschweißelektroden (21, 23) sind.
11. Vorrichtung nach den Ansprüchen 9 und 1.0 dadurch gekennzeichnet, daß die Schweiß- und Gegenelektroden (21, 23) in Klemm-bzw. Nachführvorrichtungen (41, 42) sitzen, die ihrerseits am beweDrlichen Reibwerkzeug (12) bzw. am Reibreinigungsfrtstell (io) befestigt sind.
12. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach den Ansprechen 1 - 5 und 7 dadurch gekennzeichn##t, daß ein nach Maßgabe eines Programmes bewegliches Reibwerkzeug (12# ein ruhendes Reibreinigungsgestell (10) sowie ein zugehöriger Schwingungserzeuger (13) mit einer Vorrichtung (31) zum Zuführen von Lot oder Kleber, einer Trennvorrichtung (46, 47) für die zusammenzufügenden Elemente sowie mit einem Andruckerzeuger (32a, 44) und/oder einer Heizvorrichtung (32, 36, 37, 38, 39) in #irkverbindung steht.
13. Vorrichtung nach Anspruch 12 dadurch gekennzeichnet, daß das bewegliche Reibwerkzeug (12) eine im wesentlichen senkrecht zu den zu verbindenden Oberflächen verlaufende Durchgangsöffnung (33) aufweist, durch die eine Vorrichtung zum Zuführen von Lot oder Kleber hindurchragt, welche auf einer Zuführöffnung (35) im an die Vorrichtung (31) zum Zuführen anliegenden Element (2a - 7a) aufsteht.
14. Vorrichtung nach den Ansprüchen 12 und 13 dadurch gekennzeichnet, daß das ruhende Reibreinigungsgestell (10) eine im wesentlichen senkrecht zu den zu verbindenden Oberflächen verlaufende Durchgangsöffnung (34) aufweist, durch die ein Lötkolben (32), eine Heizvorrichtung (36) bzw. ein Druckstempel (32a) einführbar sind
15. Vorrichtung nach den Ansprüchen 12 - 14 gekennzeichnet durch eine Trennvorrichtung (46, 47) mit einander gegenüberliegenden Tre Sceilen (47), die nach Beendigung der Reibreinigungsphase zwischen die zu verbindenden oberflächenbereiche (1) zwischen den Elementen (2a, 2b; - 7a, 7b) einführbar sind.
16. Vorrichtung nach den Ansprüchen 8 - 15 dadurch gekennzeichnet, daß die mit den zu verbindenden Elementen (2a, 2b; -7a, 7b) zusammenwirkenden Oberflächen des beweglichen Reibwerkzeuges (12) und/oder des ruhenden Reibreinigungsgestells (10, 11) eine Aufrauhung (16) aufweisen.
17. Vorrichtung nach den Ansprüchen 9 - 16 dadurch gekennzeichnet, daß der Schwingungserzeuger (13) einen Exzenterantrieb (1i) für das bewegliche Reibwerkzeug (12) einschließt.
18. Vorrichtung nach den Ansprüchen 9 - 16 dadurch gekennzeichnet; daß der Schwingungserzeuger (13) einen hydraulischen und/oder pneumatischen Antrieb (18) für das bewegliche Reibwerkzeug (12) einschließt.
19. Vorrichtung nach den Ansprüchen 9 - 16 dadurch gekennzeichnet, daß der Schwingungserzeuger (13) einen Magneto-Striktionsantrieb (19) für das bewegliche Reibwerkzeug (12) einschließt.
20. Vorrichtunv nach den Ansprüchen 9 - 16 dadurch gekennzeichnet, daß der Schwingungserzeuger (13) einen piezo-keramischen Antrieb (20) für das bewegliche Reibwerkzeug (12) einschließt.
21. Vorrichtung nach den Ansprüchen 9 - 11 sowie 16 - 20 dadurch gekennzeichnet, daß im Stromkreis der Schweiß- und Gegenelektrode (21, 21a, 23) ein Stromwächter (28) vorgesehen ist, der den Schweißgenerator (25) einschaltet, sobald der Stromdurchgang durch den gereinigten Oberflächenbereich (1) einen vorher einstellbaren Wert erreicht hat.
22. Vorrichtung nach den Ansprüchen 1 - 20 zum Verbinden von Elementen aus Metall gekennzeichnet durch eine mit dem Schwingungserzeuger (13) sowie den Vorrichtungen (21, 21a, 23, 25, 31, 32, 32a, 35,36, 37 38, 39) zur Durchführung der Verbindungsphase in Schaltverbindung stehender Widerstandsmesser (26) zum Messen des Durchfflangswiderstandes durch den zu reinigenden Oberflächenbereich der Metallelemente und zum Schalten des Reibreinigungsgerätes (9) und der Vorrichtungen zur Durchführung der Verbindungsphase,
23. Vorrichtung nach den Ansprüchen 1 - 20 gekennzeichnet durch sine einstellbare Zeitschaltung (27) zum Einschalten der Vorrichtungen ( 21, 21a, 23, 25, 31, 32, 32a, 35, 36, 37, 38, 39).zum Durchführen der Verbindungsphase und/oder zum Abschalten der Reinigungsphase.
24. Vorrichtung nach einem oder mehreren der vorangehenden Ansprüche gekennzeichnet durch eine Elementcntransportvorrichtung (50), deren getakteter Antrieb mit dem Reibreinigungsgeraffit (9) und den Vorrichtungen (21, 21a, 23, 25, 31, 32, 32a, 35 - 39) zum Durchführen der Verbindungsphase in Schaltverbindung steht.
25. Vorrichtung nach einem oder mehreren der vor#ngehenden Ansprüche dadurch gekennzeichnet, daß mehrere miteinander kombinierte Bearbeitungsstationen (8) aus Reibreinigungsgeräten (9) und Vorrichtungen (21, 21a, 23, 25, 31, 32, 32b, 35 - 39) zum Durchführen der Verbindungsphase nach Maßgabe der Anordnung der erforderlichen Verbindungsstellen (49) relativ zueinander angeordnet sind.
26. Vorrichtung nach einem oder mehreren der vorangehenden Ansprüche dadurch gekennzeichnet, daß am Reibreinigungswerkzeug (12, 57) eine kappenförmige Schweißelektrode (55,59) angeordnet ist und daß der eine Anschluß (40) zum Schweißgenerator (25) direkt am Reibreinigungswerkzeug (12) angeschlossen ist.
27. Vorrichtung nach Anspruch 26 dadurch gekennzeichnet, daß die Kappe der Schweißelektrode (55, 59) am vorderen Rand des Reibreinigungswerkzeuges (12, 57) sitzt.
28. Vorrichtung nach den Ansprüchen 26 und 27 dadurch gekennzeichnet, daß die Schweißelektrode des als Elektrodeneinsatz (59) in einer konusförmigen Aufnahme (58) im R#eibreinigungswerkzeug (57) sitzt.
29. Vorrichtung nach einem oder mehreren der vorangehenden Ansprüche gekennzeichnet durch einen mit den zu verbindenden Oberflächenbereichen in Reihe liegenden Meßwiderstand für einen Schaltimpuls (61).
30. Vorrichtung nach den Ansprüchen 1 - 29 dadurch gekennzeichnet, daß als Schweißgenerator bzw. zum Löten eine Ultrapulsmaschine verwendet wird.