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GEBIET DER
ERFINDUNG
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Die
Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Reibrührschweißen, die insbesondere bei einem Schweißverfahren
von Nutzen ist, das wünschenswerterweise
zum Herstellen von Schienenfahrzeugkarosserien angewandt wird.
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BESCHREIBUNG
DER EINSCHLÄGIGEN
TECHNIK
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Reibrührschweißen ist
ein Verfahren, das dadurch ausgeführt wird, dass eine sich drehende Rundachse
(als Drehwerkzeug bezeichnet) in den Verbindungsbereich zwischen
zu verschweißenden Elementen
eingeführt
wird und sie entlang der Verbindungslinie bewegt wird, um dadurch
das an das Werkzeug angrenzende Material der Elemente zu erwärmen, zu
Erweichen und plastisch Auszubilden, um ein Festphasenschweißen der
Elemente auszuführen.
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Der
zwischen den aneinander stoßenden Elementen
gebildete Zwischenraum ist ein bedeutsamer Faktor beim Ausführen des
Reibrührschweißens. Wenn
der Zwischenraum zu groß ist,
ist es schwierig, eine gute Reibrührschweißnaht zu erhalten. Jedoch werden
beim Herstellen einer Karosserie eines Schienenfahrzeugs und dergleichen,
wo die miteinander zu verschweißenden
Elemente eine große
Abmessung mit einer Länge
von ungefähr
20 m und einer Breite von ungefähr
3 m aufweisen, Herstellfehler der Elemente eher übermäßig groß, und im Ergebnis kann der
Zwischenraum zu groß werden.
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Gemäß der vorläufigen Offenlegungsveröffentlichung
Nr. 2000-233285 eines japanischen Patents wird im Zwischenraum im
Stoßbereich
zwischen den zwei miteinander zu verschweißenden Elementen ein Füllelement
angeordnet, wenn ein Reibrührschweißen ausgeführt wird.
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Darüber hinaus
offenbart das japanische Patent Nr. 3014654 (USP 6,050,474) das
Anbringen jeweiliger Vorsprünge
an den Elementen nahe dem Stoßbereich
sowie das Auffüllen
des Zwischenraums unter Verwendung des die Vorsprünge bil denden
Materials als Füllmaterial,
wenn ein Reibrührschweißen ausgeführt wird.
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Wenn
ein Füllelement
in den zwischen miteinander zu verschweißenden Elementen gebildeten Zwischenraum
eingeführt
wird, ist es wesentlich, dass es fest an einer bestimmten Position
angebracht wird, um während
des Reibrührschweißens nicht
vom Zwischenraum abzuweichen.
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Es
ist möglich,
das Füllelement
durch Anschweißen
an den aneinander stoßenden
Elementen zu fixieren, jedoch kann die während des Anschweißens erzeugte
starke Wärme
zu einer Verformung der Elemente führen. Darüber hinaus kann, wenn die Oberfläche für das Reibrührschweißen zu verwenden
ist, ohne dass eine Beschichtung auf sie aufgetragen wird, der Schweißabschnitt
verfärbt
bleiben, und er kann das Aussehen der verschweißten Fläche beeinträchtigen.
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ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
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Die
Erfindung zielt darauf ab, eine Vorrichtung zum Reibrührschweißen zu schaffen,
die es ermöglicht,
eine gute Schweißnaht
bei attraktivem Aussehen zu erzielen.
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Die
Vorrichtung zum Reibrührschweißen gemäß der Erfindung
ist im Anspruch 1 dargelegt.
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KURZE BESCHREIBUNG DER
ZEICHNUNGEN
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1 ist
eine schematisierte, perspektivische Ansicht zum Veranschaulichen
der Prozesse, die durch die Vorrichtung gemäß der Erfindung ausgeführt werden
können;
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2 ist
eine vereinfachte Seitenansicht einer Vorrichtung, die keine Ausführungsform
der Erfindung bildet, insbesondere zum Veranschaulichen der Vorschubeinheit
für das
Füllelement;
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3 ist
eine III-III-Schnittansicht der 1;
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4 ist
eine IV-IV-Schnittansicht der 1 und 2;
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5 ist
eine V-V-Schnittansicht der 1 und 2;
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6 ist
eine VI-VI-Schnittansicht der 1 und 2;
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7 ist
eine VII-VII-Schnittansicht der 1 und 2;
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8 ist
eine VIII-VIII-Schnittansicht der 1;
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9 ist
eine Schnittansicht zum Veranschaulichen der Schweißverbindung
der Elemente, wobei die durch Reibrührschweißen hergestellte stumpfe Schweißverbindung
geglättet
ist;
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10 ist
eine Ansicht entlang einem Pfeil X in der 2;
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11 ist
eine vereinfachte Seitenansicht zum Veranschaulichen der Vorrichtung,
die eine Ausführungsform
der Erfindung ist, um insbesondere die Vorschubeinheit für das Füllelement
zu veranschaulichen.
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DETAILLIERTE
BESCHREIBUNG DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSFORM
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Nun
wird unter Bezugnahme auf die 1 bis 10 eine
Vorrichtung erläutert,
die keine Ausführungsform
der Erfindung ist.
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Zwei
plattenförmige
Elemente 10 und 20 werden auf einem Bett 25 so
montiert, dass sie stumpf aneinander liegen, wobei die Ränder einander
gegenüber
stehen. Die Elemente werden in dieser Position fixiert. Häufig wird
zwischen den aneinander stoßenden
Elementen ein Zwischenraum gebildet. An der Oberseite der einander
auf Stoß gegenüber stehenden
Abschnitte der Elemente 10 und 20 sind Vorsprünge 12 bzw. 22 vorhanden.
Ferner ist an der Unterseite des Stoßbereichs des Elements 20 ein
Vorsprungsblock 23 vorhanden, der zur Unterseite des Stoßbereichs
des Elements 10 vorsteht.
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Die
zwei Elemente 10 und 20 werden gegeneinander gedrückt und
am Bett 25 fixiert, damit der Zwischenraum 40 zwischen
ihnen entweder minimiert oder verschwunden ist, wobei er zumindest kleiner
als eine vorbestimmte Zwischenraumgröße ist. Die vorbestimmte Zwischenraumgröße entspricht entweder
einem später
genannten Zwischenraum 41, oder sie ist wesentlich kleiner.
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Die
Elemente 10 und 20 sind extrudierte Formelemente
aus einer Aluminiumlegierung. Der Stoßabschnitt (die Flächen) der
zwei Elemente 10, 20 wird als Verbindungslinie
bezeichnet. Wie später
angegeben, ist das Material des Füllelements 30 dasselbe wie
dasjenige der Elemente 10, 20.
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Die
Vorrichtung zum Reibrührschweißen verfügt über in den 1 und 2 dargestellte
Einheiten (ohne die Elemente 10, 20 und das Bett 25,
jedoch mit der Zuführvorrichtung
für das
Füllelement 30),
wobei sie über
einen bewegten Körper
verfügt, der
sich mit einer vorbestimmten Geschwindigkeit gegen das Bett 25 bewegt,
an dem die Elemente 10, 20 befestigt sind. In
der 1 bewegt sich die Vorrichtung von rechts nach
links (in der durch den großen
weißen
Pfeil gekennzeichneten Richtung). In der 2 bewegt
sich die Vorrichtung von rechts nach links. Anders gesagt, schneidet
das Schneidwerkzeug 60 an der linken Seite als Erstes die
Elemente 10 und 20, und die Bearbeitung schreitet
in der Richtung des an der rechten Seite angeordneten Werkzeugs 81 zum
Reibrührschweißen fort.
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Nach
dem Fixieren der Elemente 10 und 20 am Bett 25 wird
die Verbindungslinie (an der der Zwischenraum 40 existiert)
von der Oberseite her unter Verwendung eines Schneidwerkzeugs 60 eingeschnitten,
um eine vorbestimmte Rinne 41 zu erzeugen. Die Rinne 41 ist
rechteckig. Die entgegengesetzten Seiten der Rinne 41 (die
Enden der Elemente 10 und 20) verlaufen parallel.
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Die
Weite dieses Einschnitts ist zumindest ausreichend groß dafür, dass
die den Zwischenraum 40 bildenden beiden Seitenwände nicht
verbleiben. Die Schnitttiefe entspricht der Tiefe bis zur Oberseite des
Vorsprungsblocks 23. Beim Schneidprozess wird ein Trockenschneiden
ausgeführt.
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In
den Figuren ist das Schneidwerkzeug 60 als Kreissäge dargestellt,
jedoch können
auch andere Schneidwerkzeuge zum Liefern desselben Effekts verwendet
werden, wie ein Schlitzfräser
oder ein Stirnfräser.
Zusammengefasst gesagt, ist es erforderlich, dass die Tiefe und
die Weite des Schnitts gleichmäßig sind.
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Danach
werden die durch das Schneidwerkzeug 60 erzeugten Späne entweder
durch Ausblasen von Druckluft aus einer Spanbeseitigungsdüse 50 oder
durch Einsaugen derselben in einen Staubsauger entfernt.
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Hinter
der Spanbeseitigungsdüse 50 ist
eine Gummiplatte 95 angeordnet, die mit der Oberseite der
Vorsprünge 12 und 22 in
Kontakt gelangt, wobei sich die Oberseite der Elemente 10 und 20 zur
Außenseite
der Vorsprünge
erstreckt, und wobei der Vorsprungsblock 23 innerhalb der
Rinne 41 liegt. So sperrt die Gummiplatte eine Weiterbewegung
der Späne
nach hinten.
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Nach
dem Herstellen der Rinne 41 wird das Füllelement 30 in dieselbe
eingeführt.
Dies erfolgt durch Abziehen des Füllelements 30 von
einer Haspel 90, Einführen
des Elements 30 in die Rinne 41 und Andrücken desselben
durch eine Pressrolle 70 nach unten, um es in die Rinne
einzuführen.
Die Pressrolle 70 drückt
die Oberseite des Füllelements 30 durch
die Funktion einer Luftzylindervorrichtung 71 (oder einer
Druckfeder) nach unten gegen den Boden der Rinne 41.
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Die
Höhe des
Füllelements 30 ist
so bestimmt, dass seine Oberseite leicht über die Oberseiten der Vorsprünge 12, 22 ansteigt,
wenn seine Unterseite mit der Oberseite des Vorsprungsblocks 23 in Kontakt
steht.
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Die
Querschnittsform des Füllelements 30 entspricht
im Wesentlichen derjenigen der Rinne 41. Die Weite des
Füllelements 30 entspricht
im Wesentlichen derjenigen der Rinne 41. Das Füllelement 30 wird
durch die Pressrolle 70 relativ leicht in die Rinne 41 eingeführt, jedoch
wird zwischen dem Füllelement 30 und
dem Element 10 (20) kein übermäßiger Zwischenraum erzeugt.
Der Breitenunterschied zwischen dem Füllelement 30 und der
Rinne 41 wird auf unter 1 mm eingestellt.
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Das
Füllelement 30 wird
um eine drehbare Haspel 90 gewunden, wobei es sich über Geraderichtrollen 91a, 91b und 91c und
Vorschubrollen 92a, 92b, 92c, 92d, 92e und 92f in
dieser Reihenfolge zur Pressrolle 70 erstreckt.
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Die
Geraderichtrollen 91a, 91b und 91c dienen
zum Einbetten des um die Haspel 90 gewundenen Füllelements 30,
um dadurch die Einrollung desselben gerade zu richten. Die Geraderichtrollen 91a und 91c stehen
hauptsächlich
mit der Innenseite des um die Haspel 90 gewundenen Füllelements 90 in Kontakt.
Die Geraderichtrolle 91b steht hauptsächlich mit der Außenseite
des um die Haspel 90 gewundenen Füllelements 30 in Kontakt.
Die Kontaktflächen
der Geraderichtrollen 91a, 91b und 91c,
die mit dem Füllelement 30 in
Kontakt gelangen (die Außenumfänge der
Rollen) sind vertieft. Das Füllelement 30 tritt
in die Vertiefung ein.
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Die
Vorschubrollen 92a, 92b, 92c und 92d sind
Rollen zum Abziehen des Füllelements 30 von der
Haspel 90 und zum Zuführen
desselben in die Rinne 30. Die Vorschubrollen treten mit
der Fläche des
Füllelements 30 in
der Höhenrichtung
(der entlang der Höhe
der Rinne 41 ausgerichteten Fläche) in Kontakt. Die Kontaktflächen der
Vorschubrollen, die mit dem Füllelement 30 in
Kontakt gelangen, sind vertieft. Das Füllelement 30 wird
in die Vertiefung eingeführt.
Die Vorschubrollen 92a und 92c werden über einen
Drehmomentbegrenzer durch einen Motor angetrieben. So wird das Füllelement
mit einer vorbestimmten Kraft in der Längsrichtung transportiert.
Die Vorschubrollen 92a und 92c sind mit den Vorschubrollen 92b bzw. 92d verbunden.
Beispielsweise sind am Außenumfang
der Vorschubrollen 92a, 92c, 92b und 92d Zahnräder vorhanden,
wobei diejenigen der Vorschubrollen 92a und 92c mit
denen der Vorschubrollen 92c und 92d in Eingriff
stehen.
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Die
Vorschubrollen 92a, 92b, 92c, 92d, 92e und 92f sind
Führungsrollen
für das
Füllelement 30. Die
Vorschubrollen 92e und 92f verfügen über keine Motoren.
Die Vorschubrollen 92e und 92f stehen mit der
Oberfläche
des Füllelements 30 in
der Höhenrichtung
(der entlang der Höher
der Rinne 41 ausgerichteten Fläche) in Kontakt. Die Kontaktfläche der Zuführrolle,
die mit dem Füllelement 30 in
Kontakt gelangt, ist vertieft. Das Füllelement 30 tritt
in die Vertiefung ein.
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Nach
dem Einführen
des Füllelements 30 in die
Rinne 41 wird ein Drehwerkzeug 80 dazu verwendet,
das Füllelement 30 vorübergehend
an eine Position hinter der Pressrolle 70 an die Elemente 10 und 20 zu
schweißen.
Dieses Schweißen
ist ein unter Verwendung des Drehwerkzeugs 80 ausgeführtes Reibrührschweißen.
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Im
Allgemeinen verfügt
ein zum Reibrührschweißen verwendetes
Drehwerkzeug über
einen Abschnitt kleinen Durchmessers, der an der Spitze eines Abschnitts
großen
Durchmessers angeordnet ist, jedoch verfügt bei dieser Ausführungsform
das Drehwerkzeug 80 über
keinen Abschnitt kleinen Durchmessers. Die Spitze des Drehwerkzeugs 80 ist flach.
Das Drehwerkzeug 80 wird von oben her in die Elemente 10, 20 und
das Füllelement 30 eingeführt. Das
axiale Zentrum des Drehwerkzeugs 80 verläuft ähnlich wie
bei einem normalen Drehwerkzeug schräg.
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Die
Abschrägungsrichtung
ist ebenfalls dieselbe wie beim normalen Reibrührschweißen. Das Drehwerkzeug 80 wird
gedreht.
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Der
Durchmesser des Drehwerkzeugs 80 ist etwas größer als
die Weite der Rinne 41. Wenn beispielsweise die Weite der
Rinne 41 3 mm beträgt,
ist der Durchmesser des Drehwerkzeugs 80 auf 6 mm eingestellt.
Die Einführtiefe
des Drehwerkzeugs 80 in die Vorsprünge 12 und 22 ist
sehr gering, da dieses Verschweißen nur ein zeitweiliges ist.
Beispielsweise beträgt
die Schweißtiefe
1,0 mm von der Oberseite der Vorsprünge 12 und 22 aus.
Die Schweißfestigkeit der
zeitweiligen Verschweißung
sollte dazu ausreichen, zu verhindern, dass sich das Füllelement 30 während der
unter Verwendung des Drehwerkzeugs 81 ausgeführten Behandlung
des Reibrührschweißens aus
der Rinne 41 heraus bewegt. Anders gesagt, wird die Einführtiefe
so bestimmt, dass eine derartige Schweißfestigkeit erzielt wird.
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Das
obere Ende des Füllelements 30 liegt höher als
die Oberseiten der Vorsprünge 12 und 22. Das
Füllelement 30 steht über die
Vorsprünge 12 und 22 über. Daher
kann, wenn zwischen dem Füllelement 30 und
der Rinne 41 aufgrund von Herstellfehlern ein Zwischenraum
gebildet ist, dieser durch den vorstehenden Abschnitt des Füllelements 30 gefüllt werden.
So kann das Füllelement 30 fest
an den Elementen 10 und 20 fixiert werden. Darüber hinaus kann
das Füllelement 30,
wenn es unter Verwendung der Pressrolle 70 in die Rinne
gedrückt
und in diese eingeführt
wird, in engen Kontakt mit dem Vorsprungsblock 23 gelangen,
um dadurch das Erzielen einer starken Verschweißung zu ermöglichen.
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Wenn
ein Reibrührschweißen unter
Verwendung des Drehwerkzeugs 80 ausgeführt wird, wird die Oberseite
der Schweißverbindung
etwas gezackt. In den 7 und 8 ist die
Oberseite der Schweißverbindung
als flach dargestellt.
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Da
am Außenumfang
des Abschnitts großen Durchmessers
des Drehwerkzeugs 80 kein Schraubgewinde vorhanden ist,
besteht keine Gefahr, dass das Füllelement 30 und
die Vorsprünge 12, 22 während des
Reibrührschweißens in
der axialen Richtung des Drehwerkzeugs 80 herausgedrückt werden.
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Es
ist bevorzugt, dass die Position des Drehwerkzeugs 80 so
nahe wie möglich
an der Pressrolle 70 drückt.
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Als
Nächstes
erfahren die drei Elemente, bei denen es sich um die Vorsprünge 12, 22 und
das Füllelement 30 handelt,
ein Reibrührschweißen unter Verwendung
des Drehwerkzeugs 81. Dieses Verschweißen erfolgt zum sicheren Verschweißen der Elemente 10 und 20 miteinander.
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Das
Drehwerkzeug 81 verfügt über einen
Abschnitt kleinen Durchmessers, der an der Spitze eines Abschnitts
großen
Durchmessers angeordnet ist. Der Durchmesser des Abschnitts kleinen
Durchmessers ist etwas größer als
die Breite des Füllelements 30 und
die Weite der Nut 41. Während
des Reibrührschweißens wird
das untere Ende der Grenze zwischen dem Abschnitt großen Durchmessers
und dem Abschnitt kleinen Durchmessers des Drehwerkzeugs 81 über der
Oberseite der Elemente 10 und 20, mit Ausnahme
der Vorsprünge 12 und 22,
jedoch unter dem obersten Abschnitt dieser Vorsprünge 12 und 22,
angeordnet. In ähnlicher
Weise wird die Spitze des Abschnitts kleinen Durchmessers des Drehwerkzeugs 81 entweder
nahe der Oberseite des Vorsprungsblocks 23 oder im Inneren
desselben angeordnet.
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Wie
bereits angegeben, wird, wenn zwischen dem Füllelement 30 und den
Elementen 10, 20 ein Zwischenraum ausgebildet
ist, derselbe dadurch aufgefüllt,
dass das Füllelement 30 und
die über
der Oberseite der Elemente 10, 20 (mit Ausnahme
der Vorsprünge 12, 22)
angeordneten Vorsprünge 12 und 22 als
Material verwendet werden. Die Oberseite der Schweißverbindung
ist etwas gezackt.
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Danach
werden, falls erforderlich, das Füllelement 30 und die
Vorsprünge 12 und 22 (die
den Schweißverbindungsabschnitt
bilden), die über
der Oberseite der Elemente 10 und 20, mit Ausnahme der
Vorsprünge 12 und 22 liegen,
abgeschnitten und entfernt, um eine glatte, ebene Fläche zu realisieren.
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Die 9 zeigt
den Querschnitt der durch Reibrührschweißen erzielten
Verbindung mit eingeebneter Oberseite durch Entfernen der Vorsprünge 12, 22 und
der über
der Oberseite der Elemente 10, 20 angeordneten
Schweißverbindung.
Das durch die Bezugszahl 43 gekennzeichnete Gebiet ist
die durch Reibrührschweißen hergestellte
Verbindung.
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Das
Sehneidwerkzeug 60 und die Drehwerkzeuge 80 und 81 sind
jeweils so konzipiert, dass sie sich unabhängig voneinander in der Richtung
orthogonal zur Verbindungslinie, anders gesagt, in der Breitenrichtung
des Schneidwerkzeugs 40 (Rinne 41) bewegen können. Dies
dient zum Erfassen der Position der Ver bindungslinie (Zwischenraum 40, Rinne 41)
und zum Positionieren des Schneidwerkzeugs 60 und der Drehwerkzeuge 80 und 81 am
Zentrum der Verbindungslinie. Darüber hinaus können das
Schneidwerkzeug 60 und die Drehwerkzeuge 80 und 81 in
der vertikalen Richtung jeweils unabhängig voneinander bewegt werden.
Dies dient zum Steuern der Schnitttiefe des Schneidwerkzeugs 60 (Tiefe
der Rinne 41) sowie der Schweißtiefe der Drehwerkzeuge 80 und 81 auf
eine vorbestimmte Tiefe.
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Um
den obigen Vorteil zu erzielen, sind an der Vorrichtung optische
Sensoren (nicht dargestellt) vorhanden, um die Position der Vorsprünge 12 und 22 zu
erfassen. Die optischen Sensoren erfassen die Position der zwei
Vorsprünge 12 und 22 in
der Breite, um das Schneidwerkzeug 60 und die Drehwerkzeuge 80 und 81 im
zugehörigen
Breitenzentrum zu positionieren. Darüber hinaus erfassen die optischen Sensoren
die Höhenposition
der Oberseiten der Vorsprünge 12 und 22,
um das Schneidwerkzeug 60 und die Drehwerkzeuge 80 und 81 auf
eine vorbestimmte Tiefe einzuführen.
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Die
durch die Vorschubrollen 92a, 92b, 92c und 92d auf
das Füllelement 30 ausgeübte Antriebskraft
muss ausreichend stark sein, um der Rückschubkraft entgegenzuwirken,
die während
des durch das Drehwerkzeug 81 ausgeführten Reibrührschweißens auf das Füllelement 30 einwirkt.
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Der
Abstand von den Vorschubrollen 92e und 92f bis
zur Pressrolle 70, der Abstand von dieser bis zum Drehwerkzeug 80 sowie
der Abstand von diesem bis zum Drehwerkzeug 81 müssen jeweils auf
einen Abstand eingestellt werden, der an den jeweiligen Stellen
dafür sorgt,
dass es durch die auf das Füllelement 30 wirkende
Rückschubkraft
zu keinem Aufwölben
desselben kommt.
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Bei
dieser Ausführungsform
kann selbst dann, wenn entlang der Verbindungslinie beim Aneinanderlegen
und Verschweißen
der zwei Elemente ein Zwischenraum existiert, die Verbindungslinie
zugeschnitten werden, um einen Zwischenraum vorbestimmter Größe auszubilden,
in den ein Füllelement eingeführt wird,
um den an der Verbindungslinie gebildeten Zwischenraum im Wesentlichen
zu beseitigen, bevor ein Reibrührschweißen ausgeführt wird, um
so eine gute Verschweißung
zu ermöglichen.
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Wenn
der Verbindungsabschnitt nach dem Reibrührschweißen zu glätten ist und daran eine Bürstenbearbeitung
auszuführen
ist, wird ein gutes Aussehen er zielt, da das Material des Füllelements 30 dasselbe
wie das Wirtsmaterial (Elemente 10 und 20) ist,
so dass nur eine geringe Verfärbung
existiert.
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Darüber hinaus
kann das Drehwerkzeug 80 über einen Abschnitt kleinen
Durchmessers verfügen,
der an der Spitze eines Abschnitts großen Durchmessers angeordnet
ist, ähnlich
wie beim Drehwerkzeug 81.
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Nun
wird unter Bezugnahme auf die 11 eine
Ausführungsform
der Erfindung erläutert.
Die Bezugszahlen der 11, die dieselben wie diejenigen
sind, die in den 1 bis 10 verwendet
sind, kennzeichnen im Wesentlichen dieselben Elemente. Diese Ausführungsform
betrifft hauptsächlich
ein Beispiel, bei dem das zeitweilige Verschweißen weggelassen ist.
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Die
Vorschubrollen 92a, 92b, 92c und 92d sind
so positioniert, dass sie gegenüber
dem in der 2 dargestellten Beispiel eine
Winkeldifferenz von 90 Grad aufweisen. Zwischen den Geraderichtrollen 91a–91c und
den Vorschubrollen 92a–92d kann
eine Führungsrolle
angeordnet sein, die jedoch bei der vorliegenden Ausführungsform
nicht vorhanden ist, da stattdessen ein Führungsrohr 99 angebracht
ist. Das Führungsrohr 94 ist
abriebbeständig,
und es ist starr, oder es verfügt über Flexibilität. Es kann
beispielsweise ein Rohr aus Teflon (registrierte Handelsbezeichnung)
sein. Zwischen dem Innendurchmesser des Führungsrohrs 94 und
dem Füllelement 30 existiert
ein geeigneter Zwischenraum. Die beiden Enden des Führungsrohrs 94 sind
am bewegten Körper
(nicht dargestellt) befestigt, an dem die vorliegende Vorrichtung
zum Reibrührschweißen montiert
ist. In der 11 ist das Füllelement 30 innerhalb
des Reibrührschweißens 94 durch
eine durchgezogene Linie dargestellt. Es kann eine Pressrolle 70 verwendet
werden, jedoch ist bei der dargestellten Ausführungsform keine solche verwendet.
Das Drehwerkzeug 80 zum zeitweiligen Verschweißen ist
weggelassen.
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Die
durch die Vorschubrollen 92a–92d erzeugte Vorschubkraft
reicht dazu aus, das Füllelement 30 zuzuführen, das
der durch das Drehwerkzeug 81 erzeugten Rückschubkraft
entgegen wirkt. Der Abstand zwischen den Vorschubrollen 93a–93d und
dem Drehwerkzeug 81 ist so eingestellt, dass es durch die
Rückschubkraft
zu keinem Aufwölben
des Füllelements 30 kommt.
So kann das zeitweilige Verschweißen durch das Drehwerkzeug 80 weggelassen
werden.
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Wenn
die Zuführrollen 92a–92f verwendet werden,
müssen
sie gegenüber
dem bewegten Körper
beweglich angebracht sein, jedoch kann stattdessen die Konstruktion
durch verwenden des Führungsrohrs 94 vereinfacht
werden. Nun wird ein Beispiel für
die Größen usw.
der bei der Erfindung verwendeten Elemente erläutert:
- – Material
der Elemente 10, 20 und des Füllmaterials 30: Aluminiumlegierung
- – Plattendicke
der Elemente 10, 20 (ausschließlich der Dicke der Vorsprün ge 12, 22):
4 mm
- – Breite
der Vorsprünge 11, 22:
8 mm
- – Höhe der Vorsprünge 12, 22 (ausschließlich der Plattendicke
der Elemente 10, 20): 2 mm
- – Weite
der Rinne 41: 3 mm
- – Tiefe
der Rinne 41: 6 mm
- – Breite
des Füllelements 30:
3 mm
- – Höhe des Füllelements 30:
6,5 mm
- – Durchmesser
des Drehwerkzeugs 80: 6 mm
- – Reibrührschweißtiefe des
Drehwerkzeugs 80: 1,0 mm gegenüber der Oberflä che der
Vorsprünge 12, 22
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Gemäß der Erfindung
kann ein gutes Reibrührschweißen dadurch
erzielt werden, dass ein Schneidvorgang ausgeführt wird und zwischen zwei stumpf
aneinander gesetzten Elementen ein vorbestimmter Zwischenraum ausgebildet
wird, derselbe mit einem Füllelement
aufgefüllt
wird, um den Zwischenraum zwischen den aneinander stoßenden Elementen
im Wesentlichen zu beseitigen, und daran ein Reibrührschweißen ausgeführt wird.