DE3815068A1 - Schweissverbindung zweier duennbleche - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Schweißverbindung nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1. Derartige Schweißverbin­ dungen sind allgemein üblich; beispielsweise aus der DE-PS 34 07 770 ist es darüber hinaus bekannt, daß bei energiearmen Schweißverfahren und insbesondere bei Laserstrahlschweißung die miteinander zu verschweißenden Blechteile vorzugsweise unter Vorspannung stehend aufeinander aufliegen sollten.

Oftmals sind gewisse Toleranzen beim Zusammenfügen von Blechteilen (Dünnblechen) unvermeidbar. Derartige Toleranzen können bei herkömmlich gestalteten Schweiß­ verbindungen mittels energiearmer Schweißverfahren zu Schweißnähten führen, welche den an sie gestellten Forderungen nicht genügen können. Bereits Toleranzen im Bereich von weniger als 0,5 mm können sich auf eine Laserschweißnaht negativ auswirken.

Aufgabe der Erfindung ist es, eine gattungsgemäße Schweißverbindung aufzuzeigen, welche einen gering­ fügigen Toleranzausgleich erlaubt, so daß die zu ver­ schweißenden Dünnbleche im Bereich der Schweißnaht sicher aufeinander aufliegen.

Diese Aufgabe wird durch die kennzeichnenden Merkmale des ersten Anspruchs gelöst.

Sind die beiden Randbereiche derart gegenüber der gemeinsamen Parallelebene geneigt, daß die beiden Dünnbleche vor dem Schweißvorgang unter Beibehaltung der parallelen Ausrichtung gegeneinander verschiebbar sind, so können durch diese Verschiebebewegung die Randbe­ reiche der beiden Dünnbleche in direkten Kontakt mit­ einander gebracht werden. Da es ohnehin nur gilt, geringfügige Toleranzen auszugleichen, erfährt die aus den beiden Dünnblechen gebildete Gesamtstruktur durch jene Verschiebebewegung keine wesentlichen Änderungen. Vorteilhafterweise läßt sich mit der erfindungsgemäßen Schweißverbindung sowohl eine Überlappnaht als auch eine Stumpfnaht realisieren, sie ist also nicht auf eine besondere Nahtform beschränkt.

Insbesondere bietet sich eine erfindungsgemäße Schweiß­ verbindung für zwei Dünnbleche an, welche im wesent­ lichen eine gemeinsame Ebene bilden. Dabei kann es sich auch um eine gekrümmte Ebene handeln; vorteilhafterweise ist diese Schweißverbindung auch für dreidimensional geformte Blechteile anwendbar. Wollte man in diesem Falle bei üblicher Gestaltung der Schweißverbindung für einen Ausgleich geringfügiger Toleranzen sorgen, so wären oftmals extrem große Verschiebebewegungen in der Dünnblechebene vonnöten. Mit der erfindungsgemäßen Schweißverbindung hingegen wird die erforderliche Verschiebebewegung innerhalb der Ebene reduziert; die zusätzlich erforderliche minimale Verschiebung senkrecht zur Dünnblechebene ist in allen Fällen vertretbar. Besonders deutlich kommen dabei jene Vorteile zum Vorschein, wenn die Randbereiche gegenüber der gemein­ samen Parallelebene in einem Winkelbereich von 30° bis 60°, vorzugsweise jedoch um 45° geneigt angeordnet sind.

Das im folgenden erläuterte bevorzugte Ausführungsbei­ spiel zeigt die Erfindung anhand einer Überlappnaht (Figurenkette 1), sowie anhand einer Stumpfnaht (Figu­ renkette 2) jeweils im Falle von Null-Toleranz (Spalte "0"), im Falle von Toleranz in y-Richtung (Spalte "y") sowie im Falle von Tolerenz in x-Richtung (Spalte "x").

Es besteht die Aufgabe, zwei Dünnbleche 1, 2 auch unter Berücksichtigung möglicher Lagetoleranzen in ihren Randbereichen 1 a, 2 a durch Laserstrahlschweißung mit­ einander zu verbinden. Dazu müssen die Randbereiche 1 a, 2 a spaltfrei aufeinander aufliegen. Um dies trotz vorhandener Toleranzen in y-Richtung bzw. x-Richtung zu gewährleisten, sind die Randbereiche 1 a, 2 a gegenüber der durch eine Gerade 3 dargestellten gemeinsamen Parallelebene geneigt angeordnet. Wie aus den Spalten "y" sowie "x" zu entnehmen ist, kann die Anforderung des spaltfreien Aneinanderstoßens der beiden Randbereiche 1 a, 2 a durch entsprechende Verschiebebewegung eines oder auch beider Dünnbleche in y- bzw. x-Richtung erfüllt werden. Wie ebenfalls ersichtlich, ist dies sowohl bei einer Überlappnaht 4 (Fig. 1) als auch bei einer Stumpf­ naht 5 (Fig. 2) realisierbar.

Die tatsächlich auftretenden Toleranzen sind in der Realität wesentlich geringer, als dies in den Fig. 1 und 2 zeichnerisch dargestellt ist, sie sind jedoch so hoch, daß sich ohne die erfindungsgemäße Maßnahme fehlerhafte Laser-Schweißnähte einstellen könnten. Mit der erfin­ dungsgemäßen Gestaltung einer Schweißverbindung dagegen ist es möglich, diese ohnehin geringen, jedoch schäd­ lichen Toleranzen durch noch geringere Verschiebebewe­ gungen, welche äußerst geringen Versatz zur Folge haben, auszugleichen. Wenngleich das Ausführungsbeispiel einen Schnitt durch eine Dünnblechebene zeigt, so ist die erfindungsgemäße Schweißverbindung vorteilhafterweise auch für dreidimensional geformte Dünnbleche anwendbar.

Claims (4)

1. Schweißverbindung zweier im wesentlichen parallel zueinander angeordneter Dünnbleche, deren ebenfalls parallel zueinander verlaufende Randbereiche durch energiearme Schweißverfahren, insbesondere durch Laserstrahl-Schweißung, miteinander verbunden sind, dadurch gekennzeichnet, daß die beiden Randbereiche (1 a, 2 a) derart gegenüber der gemeinsamen Parallel­ ebene (3) geneigt sind, daß die beiden Dünnbleche (1, 2) vor dem Schweißvorgang unter Beibehaltung der parallelen Ausrichtung gegeneinander verschieb­ bar sind.

2. Schweißverbindung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die beiden Dünnbleche (1, 2) eine gemeinsamene Ebene bilden.

3. Schweißverbindung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Randbereiche (1 a, 2 a) mit der gemeinsamen Parallelebene (3) einen Winkel im Bereich von 30° bis 60° einschließen.

4. Schweißverbindung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Schweißnaht als Überlappnaht (4) oder als Stumpfnaht (5) ausge­ bildet ist.