DE9320710U1 - Schweißvorrichtung und Schweißbolzen zum Befestigen eines im Bereich der Oberfläche leitenden, elastischen Materials - Google Patents

Description

G 93 20 7in-7 - HBS Bolzenschweia-gvsfeeme «Gmh« » Cp;., KG _7|BEGt84207

Schweißvorrichtung und Schweißbolzen zum Befestigen eines im Bereich der Oberfläche leitenden, elastischen Materials

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung und einen Bolzen zum Befestigen eines im Bereich der Oberfläche leitenden, elastisch verformbaren Materials jeweils gemäß dem Oberbegriff der Ansprüche 1 und 5.

Schweißvorrichtungen dieser Art finden seit langem Einsatz beispielsweise in der Automobilindustrie. Hierbei ist es notwendig, Isolierungs- und Dämmungsmaterialien, insbesondere Isoliermatten, an Karosserieblechen zu befestigen. Des weiteren werden derartige Vorrichtungen in den verschiedensten Bereichen eingesetzt, bei denen zum Zwecke der Dämmung, Däpfung, Isolierung oder ähnlichem ein elastisch verformbares Material auf metallischen Teilen angebracht werden muß.

Unter einem elastisch verformbaren Material werden insbesondere Isoliermatten verstanden, die im wesentlichen aus einem elektrisch nicht leitenden Fasergeflecht, beispielsweise Glas- oder Steinwolle, bestehen. Zur Verbesserung der Festigkeit und als zusätzliche Isolation wird die Fasergeflechtmatte zumindest an einer Seite an eine dünne Metallfolie oder ein metalisches Gittfernetz gebunden.

Derartige Fasergeflechtmatten werden nach dem Stand der Technik mittels Schweißbolzen, die eine tellerförmige Kopferweiterung aufweisen, auf dem metallischen Grundmaterial elektrisch aufgeschweißt. Die Bolzen werden bei diesem Verfahren durch die Isoliermatte hindurchgesteckt und durch die Wärmebildung beim Stromübergang an der Kontaktstelle zwischen Bolzen und metallischem Grundmaterial aufgeschweißt.

Bei einem derartigen SchweißVorgang besteht das Problem, daß durch seitliche Kontakte der Fasergeflechtmatte mit Metallteilen oder mit einem bereits aufgeschweißten Schweißbolzen eine elektrisch leitende Verbindung zwischen dem metallischen Grundmaterial und der Metallfolie bzw. dem Gitternetz auf der Oberseite der Isoliermatte geschaffen wird. Dies hat zur Folge, daß bei den weiteren aufzuschweißenden Bolzen der Stromübergang nicht mehr zwischen der Zündspitze des Bolzens und dem metallischen Grundmaterial, sondern zwischen der Unterseite der Kopferweiterung des Bolzens und der metallischen Schicht erfolgt. Hierdurch verdampft die metallische Schicht im Umkreis von einigen Millimetern und ein einwandfreies Aufschweißen des Bolzens wird unmöglich.

Um eine Zündung zwischen der Unterseite des Tellerkopfes des Bolzens und der Metallfolie bzw. des Gitternetzes zu verhindern, wird gemäß dem Stand der Technik die Unterseite des Tellerkopfes mit einer elektrischen Isolierung versehen oder es wird vor der Einleitung des Schweißstromes in den Bolzen ein Isolierteil, beispielsweise eine Kunststoffplatte, zwischen die leitende Schicht der Fasergeflechtmatte und der Kopferweiterung des Bolzens geschoben. Bei beiden Verfahren kann es jedoch zur Lichtbogenzündung zwischen der leitenden Oberflächenschicht der Matte und dem Schaft des Bolzens kommen. Der Lichtbogen besteht solange, bis die Metallfolie oder das Gitternetz im Bereich des Bolzenschaftes abgeschmolzen ist und die elektrische Verbindung unter-

brochen wurde, so daß sich anschließend erst der Lichtbogen zwischen der Zündspitze des Schweißbolzens und dem metallischen Grundmaterial ausbildet. Da diese unerwünschte Zündung zwischen Metallfolie und Bolzenschaft unregelmäßig, etwa bei jedem zweiten bis fünften Bolzen auftreten kann, werden nach diesem Schweißverfahren gemäß dem Stand der Technik stark unterschiedliche Schweißergebnisse erzielt. Um eine ausreichende Schweißqualität sicherzustellen, wird bei diesem Verfahren mit relativ hohen Schweißströmen gearbeitet, um den Leistungsverlust durch die Fehlzündungen auszugleichen.

Die Verwendung hoher Schweißströme ist vor allem beim Aufschweißen der Bolzen auf dünne Stahlbleche mit einer metallischen Beschichtung wie verzinkte Karosseriebleche problematisch, da aufgrund der großen Wärmeenergie die Werkstoffstruktur gestört und die Metallbeschichtung auch auf der Rückseite verdampft wird. Im Bereich der Aufschweißung kann es daher verstärkt zu Korrosion kommen.

Ausgehend von diesen Nachteilen im Stande der Technik liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, auf einfache Weise eine gleichbleibend hohe Schweißqualität beim Befestigen eines elastisch verformbaren Materials auf einem metallischen Träger zu ermöglichen, ohne daß überhöhte Schweißstromstärken erforderlich sind.

Die Lösung dieser Aufgabe gelingt mit der Schweißvorrichtung nach Anspruch 1 und dem Schweißbolzen nach Anspruch 5. Die Unteransprüche sind auf vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung gerichtet.

Eine Ausführungsform der Erfindung beruht darauf, daß das zu befestigende Material vor dem Schweißvorgang derart komprimiert wird, daß kein Kontakt mit der Kopferweiterung des Schweißbolzens besteht und der leitende Bereich des zu be-

festigenden Materials an den Schweißbolzen ausschließlich an der Oberflächenisolierung im Schaftbereich des Schweißbolzens anliegt, und daß nach dem Schweißvorgang das zu befestigende Material druckentlastet wird, so daß die Oberfläche des zu befestigenden Materials in Kontakt mit der Kopferweiterung kommt.

Durch die Komprimierung des zu befestigenden Materials wird ein Kontakt mit der Kopferweiterung des Schweißbolzens vermieden, so daß auf eine Isolierung der Kopferweiterung verzichtet werden kann. Hierdurch wird bei Bolzen mit fester Isolierungsschicht eine deutliche Isolationsmaterialersparnis erzielt. Bei Schweißbolzen ohne Isolierung wird das Schweißverfahren vereinfacht, da ein Einschieben eines Isolierteiles zwischen Kopferweiterung und dem zu befestigenden Material entfällt. Durch die definierte Anordnung der Isolierung auf dem Schaft in Abhängigkeit von der Lage der elektrisch leitenden Schicht während des Schweißvorganges wird der Aufwand für die Bolzenisolierung weiter reduziert.

Eine vorteilhafte Weiterbildung ist darin zu sehen, daß die Komprimierung des zu befestigenden Materials in einem Bereich durchgeführt wird, der um die Einstichstelle des Bolzens in das zu befestigende Material in einem Abstand angeordnet ist, der etwa dem Radius der Kopferweiterung des Bolzens entspricht. Die Kompressionskraft wird dabei gleichmäßig um die Kopferweiterung herum auf der Fasergeflechtmatte angebracht. Die Kompressionskraft wird durch eine starre Übertragungsvorichtung auf das elastisch verformbare Material aufgebracht. Durch diese lokal begrenzte Krafteinleitung wird mit einem geringen Kraftaufwand eine leitende Verbindung zwischen Kopferweiterung und der metallischen Schicht der Fasergeflechtmatte sicher verhindert.

Eine vesonders vorteilhafte Weiterbildung besteht darin, daß die Komprimierung

durch Aufbringen eines Niederhalters auf das zu befestigende Material erfolgt. Durch die Verwendung einer starren Kraftübertragungsvorrichtung, der mit dem Schweißwerkzeug sowohl verbunden als auch separat davon angeordnet sein kann, ist es möglich eine genau definierte !Compressionskraft bei vorgegebenem Kompressionsweg aufzubringen.

Eine Ausführungsform der Erfindung beruht darauf, daß ein Abstandshalter als Niederhalter ausgebildet ist, daß der in der Bolzenaufnahme befindliche Bolzen gegenüber dem Abstandshalter einen vorgegebenen Überstand in Achsrichtung hat, daß der Schaft des Bolzens dabei in einem Umfangsbereich elektrisch isoliert ist, der wenigstens der Dicke der elektrisch leitenden Schicht des zu befestigenden Materials entspricht, und daß dieser elektrisch isolierte Umfangsbereich auf dem Bolzenschaft in Abhängigkeit von der Länge des Überstandes derart angeordnet ist, daß die elektrisch leitende Schicht ausschließlich an der Oberflächenisplieruna im Schaftbereich des Schweißbolzens anliegt- Der Abstandshalter bei der erfindungsgemäßen Schweißvorrichtung wird als Niederhalter ausgeführt, wodurch eine optimale Kraftübertragung von der Schweißvorrichtung auf das elastisch verformbare Material möglich ist. Die Längserstrekkung des vorgegebenen Überstands in Achsrichtung des Bolzens gegenüber dem Niederhalter gibt die Dicke vor, auf welche das elastisch verformbare Material über der Schweißstelle zusammengedrückt wird. Die Isolierung des Bolzens wird in Abhängigkeit von diesem vorgegebenen Überstand an der Stelle des Bolzens abgebracht, an welcher die elektrisch leitende Oberflächenschicht nach dem Aufbringen der Kompressionskraft zu liegen kommt.

Da die Längserstreckung der Umfangsisolierung des Bolzens wenigstens die Dicke der elektrisch leitenden Schicht hat, wird eine direkte elektrische Verbindung zwischen dem Bolzen und dieser Schicht des zu befestigenden Materials

sicher verhindert. Durch diese Schweißvorrichtung wird es ermöglicht, daß der Lichtbogen nur an der vorgesehenen Stirnseite des Bolzens entsteht, wobei eine gleichbleibende, gute Schweißqualität bei einer relativ geringen Schweißstromstärke erzielt wird.

Eine vorteilhafte Weiterbildung der erfindungsgemäßen Schweißvorrichtung besteht darin, daß der Niederhalter symmetrisch zur Längsachse des Bolzens ausgebildet ist. Der Niederhalter kann dabei beispielsweise aus mehreren, gleich langen Teilen bestehen, die um die Bolzenaufnahme herum angeordnet sind. Die Form des Niederhalters ist auf die Form des Bolzens, insbesondere auf dessen Kopferweiterung abgestimmt. Je näher der Niederhalter am Bolzen angeordnet ist, umso gezielter kann die Lage der elektrisch leitenden Schicht festgelegt werden. Die symmetrische Ausbildung des Niederhalters gewährleistet eine gleichmäßige Kompression des zu befestigenden Materials.

Es ist dabei von Vorteil, daß der Niederhalter als Ringkörper ausgebildet ist. Der Ringkörper ist bei dieser Ausführungsform normalerweise koaxial zur Bolzenlängsachse am Schweißwerkzeug angeordnet. Der Ringkörper kann dabei entsprechend der Ausformung der Kopf erweiterung des Schweißbolzens eine von der Kreisform abweichende Ausbildung aufweisen und eine ovale oder eckige Form annehmen. Der Ringkörper kann sowohl als ein geschlossener als auch offener Ringkörper gestaltet sein. Durch die Ausbildung als Ringkörper wird die gewünschte Gleichmäßigkeit der Kompression des elastisch verformbaren Materials weiter verbessert.

Eine besonders vorteilhafte Weiterbildung der Erfindung wird darin gesehen, daß der Niederhalter lösbar und in Bolzenlängsrichtung stufenlos verstellbar an dem Schweiß-

werkzeug angebracht ist. Auf diese Weise kann der Niederhalter auf jeden gewünschten Überstand in Bezug auf den Bolzen eingestellt werden. Ebenfalls kann der Niederhalter durch andere Niederhalter mit unterschiedlicher Form und Größe zur Anpassung an verschiedene Schweißbolzenausformungen ausgewechselt werden. Es ist auch vorgesehen, den Niederhalter durch einen gewöhnlichen Abstandshalter zur ersetzen, wodurch das Schweißwerkzeug beispielsweise wie eine gewöhnliche Schweißpistole eingesetzt werden kann.

Es ist zudem vorteilhaft, daß der Niederhalter aus einem elektrisch nicht leitenden Material besteht. Durch diese Maßnahme wird verhindert, daß die Schweißspannung über die elektrisch leitende Schicht des Isoliermaterials an dem Niederhalter angelegt wird. Eine Lichtbogenbildung zwischen Bolzen und Niederhalter ist somit nicht möglich.

Vorteilhafterweise ist der Bolzen ausschließlich im Bereich des Schaftes isoliert. Diese Isolierung ist in Abhängigkeit von der Lage des Niederhalters gegenüber dem in der Bolzenaufnahme befindlichen Bolzen und der Lage und Schichtdicke der elektrische leitenden Schicht des zu befestigenden Materials am Bolzenschaft angeordnet. Diese Schaftisolierung verhindert eine Lichtbogenbildung zwischen Schaft und der Metallfolie. Die Schaftisolierung kann sich entlang des gesamten Schaftes erstrecken oder nur an den Stellen angeordnet sein, welche während des Schweißvorgangs mit der Metallfolie in Kontakt kommen. Bei der letztbeschriebenen Ausführungsform ist der Aufwand für die Isolierschicht minimal. Um eine größere Einsatzvielfalt des Schweißbolzens zu gewährleisten, kann eine Umfangsisolierung auch an mehreren Stellen des Schaftes oder entlang des gesamten Schaftes ausgeführt sein.

Des weiteren ist es zweckmäßig, daß die Isolierung eine

Hülse aus einem elektrisch nicht leitenden Material ist, die auf den Schaft aufgezogen ist. Die Hülse kann auf dem Bolzenschaft fest oder beweglich angeordnet sein. Bei einer auf dem Bolzenschaft verschiebbaren Hülse, kann die Hülse je nach zu befestigendem Material an die geeignete Stelle am Bolzenschaft geschoben werden. Die Hülse wird vor dem Schweißvorgang beispielweise durch Klebstoff oder durch Wärmeeinwirkung auf der Hülse fixiert. Die Verwendung einer Hülse bietet ein fertigungstechnisch günstiges Verfahren, eine Isolierschicht mit einer großen Dicke auf den Bolzenschaft aufzubringen.

Es ist weiterhin vorteilhaft, daß die Isolierung des Bolzens eine Beschichtung aus einem elektrisch nicht leitenden Material ist. Diese Beschichtung kann sowohl aus einem organischen Material, beispielsweise Kunststoffe, als auch aus einem anorganischen Material, beispielsweise Keramik, bestehen. Eine Beschichtung hat den Vorteil, daß diese fest mit dem Bolzenschaft verbunden ist.

Eine weitere vorteilhafte Weiterbildung der Erfindung besteht darin, daß die Beschichtung als eine Lackschicht ausgeführt ist. Eine Lackschicht ist mit geringem fertigungstechnischen Aufwand auf den Schweißbolzen auftragbar. Die Lackschicht ist sowohl in einer dünnen Schichtdicke auftragbar als auch mit der Oberfläche des Bolzenschafts fest verbunden, so daß eine derartige Isolierbeschichtung aus Lack sich beim Einstechen des Bolzens in das Isoliermaterial nicht verschiebt. Als Lack können unterschiedlichste, bekannte, elektrisch nicht leitende Lacke verwendet werden.

Eine weitere zweckmäßige Ausgestaltung der Erfindung besteht darin, daß die Isolierung des Bolzenschaftes an dem der Zündspitze des Bolzens zugewandten Seite eine Verjüngung der Wandstärke aufweistI Durch diese Maßnahme wird verhindert, daß sie beim Hindurchstoßen beispielsweise der

9 -

Metallfolie der Isoliermatte beschädigt wird und die Metallfolie einen unerwünschten Kurzschluß mit dem Schweißbolzen erzeugt.

Eine vorteilhafte Weiterbildung der Erfindung besteht darin, daß die Zündspitze des Schweißbolzens als Nagelspitze ausgebildet ist. Auf diese Weise wird gewährleistet, daß beim Einstechen des Bolzens in die Metallfolie des Isoliermaterials diese nicht aufplatzt, wodurch sich Randbereiche der Metallfolie aufwölben und in Kontakt mit der Kopferweiterung des Bolzens gelangen könnten.

Die Erfindung wird nachfolgend anhand zweier schematischer Darstellungen noch weiter erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 einen teilweisen Schnitt durch die erfindungsgemäße Schweißvorrichtung in einem Arbeitszustand kurz vor dem Schweißvorgang; und

Fig. 2 einen Axialschnitt einer Ausführung des erfindungsgemäßen Schweißbolzens mit Schaftisolierung.

In Fig. 1 ist eine Ausführungsform einer Schweißvorrichtung 9 dargestellt, wobei ein Schweißbolzen 10 als Tellerschweißbolzen durch ein zu befestigendes Material 19 hindurchgesteckt ist. Eine Zündspitze 12 des Bolzens 10 liegt dabei auf einem metallischen Grundmaterial 20 auf, so daß als nächster Arbeitsschritt der Schweißvorgang erfolgen kann.

Das zu befestigende Material .'19 besteht beispielsweise aus einer elastisch verformbaren Dämmwolle, die an eine dünne

- 10 -

Metallfolie 21, beispielsweise eine Alufolie, gebunden ist. Das zu befestigende Material 19 stellt somit eine hinlänglich bekannte Isoliermatte zur Temperatur- und Schalldämmung dar. Die Isoliermatte 19 liegt auf einem Stahlblech 20 auf, wobei die Metallfolie 21 die freie Oberfläche der Isoliermatte 19 bildet. Das Stahlblech 20 ist in diesem Beispiel ein Feinblech mit einer Dicke im Millimeterbereich.

Die Isoliermatte 19 wird in einem Bereich um die Einstichstelle des Bolzens 10 in die Metallfolie 21 durch einen Niederhalter 17 komprimiert. Der Niederhalter 17 ist bei dieser Ausführungsform ringförmig ausgebildet und ist an einem Schweißwerkzeug 18 angebracht. Aus Gründen der Übersichtlichkeit wurde auf eine Darstellung der Haltevorrichtung des Niederhalters 17 an dem Schweißwerkzeug 18 verzichtet. Die Haltevorrichtung kann so ausgelegt sein, daß der Niederhalter 17 entweder starr oder verstellbar an dem Schweißwerkzeug 18 angebracht ist. Der Schweißbolzen 10 weist in dieser Ausführungsform eine tellerförmige Kopferweiterung 11 auf, mittels der der Bolzen 10 in einer Bolzenaufnahme des Schweißwerkzeugs 18 eingesetzt ist. Auf eine detaillierte Darstellung der Bolzenaufnahme und des Schweißwerkzeugs 18, die beispielsweise von gewöhnlichen Schweißpistolen bekannt sind, wurde ebenfalls aus Gründen der Übersichtlichkeit verzichtet.

Der Niederhalter 17 ist koaxial zur Längsachse 22 des in der Bolzenaufnahme befindlichen Schweißbolzens 10 angeordnet. Der Durchmesser des ringförmigen Niederhalters 17 ist etwas größer ausgelegt, als der Durchmesser der tellerförmigen Kopferweiterung 11 des Schweißbolzens 10. Auf diese Weise wird sichergestellt, daß die Isoliermatte 19 in einem Bereich, der wenigstens dem Durchmesser der Kopferweiterung 11 des Bolzens 10 entspricht und um die Eintritts-

- 11 -

stelle des Bolzens 10 in die Metallfolie 21 herum angeordnet ist, komprimiert wird.

In Längsrichtung des Bolzens ist der Niederhalter 17 an dem Schweißwerkzeug 18 derart angeordnet, daß zwischen der als Nagelspitze ausgebildeten Zündspitze 12 des Schweißbolzens 10 und der Unterseite des Niederhalters 17, die auf der Metallfolie 21 aufliegt, ein vorgegebener Überstand L besteht. Dieser vorgegebene Überstand L ist um den Betrag d kleiner als die Dicke der Isoliermatte 19.

Dies bedeutet, daß die Isoliermatte 19 genau um den Betrag d komprimiert wird, wenn der Schweißbolzen 10 der Schweißvorrichtung 9 in das Isoliermaterial 19 hineingesteckt wird und mit der Nagelspitze 12 mit dem Stahlblech 20 in Kontakt gelangt.

Eine Isolierung 13 ist auf dem Schaft 14 des Schweißbolzens 10 angeordnet. Die Bolzenisolierung 13 befindet sich wenigstens in einem Bereich, der um den Betrag L von der Zündspitze 12 des Bolzens 10 entfernt ist. Dadurch liegt die Metallfolie 21 nach dem Einstechen des Bolzens 10 in die Isoliermatte 19 und nach dem Kontaktieren des Stahlblechs

20 genau an der Isolierschicht 13 an. Die Isolierschicht 13 erstreckt sich um den gesamten Umfangsbereich und hat eine Längserstreckung die so bemessen ist, daß die Metallfolie

21 während des Schweißvorgangs zu keinem Zeitpunkt in leitendem Kontakt an dem Schweißbolzen 10 anliegt.

Bei diesem erfindungsgemäßen Ausführungsbeispiel ist die Isolierung 13 als eine Isolierhülse ausgebildet, die auf den Bolzenschaft 14 aufgezogen ist und an die Unterseite der tellerförmigen Kopferweiterung 11 anstößt, wodurch eine Längsverschiebung der Isolierhülse 13 beim Einstechen des

- 12 -

Bolzens 10 in die Isoliermatte 19 vermieden wird. In ihrer Längserstreckung ist die Isolierhülse 13 so ausgebildet, daß auch bei einer Zündspitze 12, insbesondere wenn diese als Nagelspitze gestaltet ist, beim Abschmelzen während des Schweißvorgangs die daraus resultierende Längsverschiebung berücksichtigt wird. Dies bedeutet, daß bei Schweißbolzen 10 mit großen Zündspitzen 12 die Metallfolie 21 nicht leitend an den Bolzen 10 zur Anlage gelangt.

Bei dieser erfindungsgemäßen Ausführungsform der Schweißvorrichtung 9 ist die Zündspitze 12 in eine kegelförmige Verjüngung des Bolzenschaftes 14 integriert, wodurch insbesondere bei dünnen, gespannten Metallfolien 21 eine kreisförmige Einstichstelle und ein gutes Durchdringen der Isoliermatte 19 gewährleistet wird.

Bei dem vorliegenden Ausführungsbeispiel weist das Schweißwerkzeug 18 eine negative und das Stahlblech 20 eine positive Polung auf. Durch diese gesamte erfindungsgemäße Schwexßvorrxchtung 9 ist somit ein sicheres Zünden des Lichtbogens zwischen der Zündspitze 12 und dem Stahlblech 20 sichergestellt.

Die Fig. 2 zeigt einen Tellerschweißbolzen 10 mit einer Isolierung 13 als Teil der erfindungsgemäßen Schwexßvorrxchtung 9.

Der Schweißbolzen 10 weist eine tellerförmige Kopferweiterung 11 auf, an deren Rand eine Abwinkelung 16 ausgebildet ist, um eine Beschädigung der Metallfolie 21 durch die Randkanten zu vermeiden. Die tellerförmige Kopferweiterung 11 besteht bei dieser Ausführungsform aus' einem verzinkten Stahlblech mit einem Durchmesser im cm-Bereich und ist

Ji * *·* IV * ff *■ * *#* • · »♦·· &bgr; 4 ■ »· ♦

mit dem Bolzenschaft 14 starr und elektrisch leitend verbunden. Der Bolzenschaft 14 besteht aus einem verzinkten oder verkupferten Eisenwerkstoff mit einem Durchmesser in mm-Bereich.

An der freien Stirnseite geht der Bolzenschaft 14 fließend in die Zündspitze 12 über. Die elektrisch nicht leitende Bolzenisolierung 13 ist bei diesem Ausführungsbeispiel als eine Isolierhülse ausgebildet, die fest auf dem Bolzenschaft 14 angeordnet ist. Zur Vermeidung einer Längsverschiebung beim Einstechen des Bolzens 10 in eine Isoliermatte 19 liegt die Isolierhülse 13 an der Unterseite der tellerförmigen Kopferweiterung 11 an. Das Hülsenende, welches von der tellerförmigen Kopferweiterung 11 entfernt ist, weist bei dieser erfindungsgemäßen Ausführungsform eine Verjüngung 15 auf. Diese Verjüngung 15 ist bei diesem Beispiel in etwa viertelkreisförmig ausgeformt. Auf diese Weise wird verhindert, daß die Durchmessererweiterung des Bolzenschaftes 14 durch die Hülse 13 beim Einstechen des Bolzens 10 in die Isoliermatte 19 zu Aufplatzungen der dünnen Metallfolie 21 führt.

Die Isolierhülse 13 ist bei dieser Ausführungsform aus einem elektrisch nicht leitenden Kunststoff ausgebildet.

Claims (10)

G 93 20 710.7 - HBS Bolzenschweiß-Sfratgane gnjblj SlCo.; KS -*t£G-3g207 SCHUTZANSPRÜCHE

1. Schweißvorrichtung zum Befestigen eines in einem Oberflächenbereich (21) elektrisch leitenden, elastisch verformbaren Materials (19) an einem metallischen Träger (20) mittels eines mit einem Schaft (14) und einem Kopf (11) versehenen Schweißbolzens (10), mit

einem Schweißwerkzeug (18) zum Verschweißen der Schaftspitze (12) des mit dem Schaft (14) durch das elastisch verformbare Material (19) hindurchgesteckten Bolzens (10) mit dem metallischen Träger (20),

gekennzeichnet durch

einen Niederhalter (17), der das elastisch verformbare Material (19) während des Schweißvorgangs so weit zusammendrückt, daß der leitende Oberflächenbereich (21) auf Abstand vom Kopf (11) des Bolzens (10) gehalten wird und den Bolzen lediglich an einer Isolierung (13) des Schafts (14) berühren kann.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, wobei der Niederhalter (17) als den Schweißbolzen (10) umgebender Ringkörper ausgebildet ist.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, wobei der Niederhalter (17) lösbar und in Längsrichtung des Schweißbolzens (10) stufenlos verstellbar am Schweißwerkzeug (18) angebracht ist.

4. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei der Niederhalter (17) aus einem elektrisch nicht leitenden Material besteht.

5. Schweißbolzen zur Befestigung eines in einem Oberflächenbereich (21) elektrisch leitenden, elastisch verformbaren Materials (19) an einem metallischen Träger (20), mit einem Schaft (14) und einem Kopf (11),

dadurch gekennzeichnet,

daß der Bolzen ausschließlich im Bereich des Schafts (14) mit einer Isolierung (13) gegen elektrischen Kontakt mit dem genannten Oberflächenbereich (21) versehen ist.

6. Bolzen nach Anspruch 5, wobei die Isolierung (13) eine Hülse aus einem elektrisch nicht leitenden Material ist, die auf den Schaft (14) aufgezogen ist.

7. Bolzen nach Anspruch 5 oder 6, wobei die Isolierung (13) eine auf dem Schaft (14) aufgebrachte Beschichtung aus einem elektrisch nicht leitenden Material, vorzugsweise eine Lackschicht ist.

8. Bolzen nach einem der Ansprüche 5 bis 7, wobei die Isolierung (13) an dem der Schaftspitze (12) des Bolzens (10) zugewandten Seite (15) verjüngt ist.

♦ ♦_■·»· · ♦ ♦ ·*· ·

9. Bolzen nach einem der Ansprüche 5 bis 8, wobei die Schaftspitze (12) des Bolzens (10) als Nagelspitze ausgebildet ist.

10. Schweißanordnung mit einer Schweißvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4 und einem Schweißbolzen nach einem der Ansprüche 5 bis 9.