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GEBIET DER
ERFINDUNG
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Die
Erfindung betrifft ein Verfahren zum Reibrührschweißen, und speziell betrifft
sie ein Schweißverfahren,
das wünschenswerterweise
bei der Herstellung von Karosserien von Schienenfahrzeugen 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 Rundwelle
(als Drehwerkzeug bezeichnet) in den Verbindungsbereich zwischen
zu verschweißenden Elementen
eingeführt
wird und sie entlang der Verbindungslinie bewegt wird, wodurch das
Material der Elemente benachbart zum Werkzeug erwärmt, erweicht
und plastiziert wird, um ein Festphasenschweißen der Elemente auszuführen.
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Der
zwischen den aneinanderstoßenden Elementen
gebildete Spalt ist ein wichtiger Faktor beim Ausführen des
Reibrührschweißens. Wenn
der Spalt zu groß ist,
ist es schwierig, eine gute Schweißstelle beim Reibrührschweißen zu erhalten.
Jedoch werden beim Herstellen einer Karosserie eines Schienenfahrzeugs
und dergleichen, wo die miteinander zu verschweißenden Elementen große Abmessungen
mit ungefähr
einer Länge
von 20 m und einer Breite von 3 m aufweisen, Herstellfehler der Elemente
eher sehr groß,
und im Ergebnis kann der Spalt zu groß werden.
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Gemäß der vorläufigen Offenlegungsveröffentlichung
Nr. 2000-233285 zu einem japanischen Patent, die den nächstkommenden
Stand der Technik bildet, wird im Spalt, der im Stoßbereich
zwischen den zwei miteinander zu verschweißenden Elementen gebildet wird,
beim Ausführen
des Reibrührschweißens ein
Füllelement
angeordnet.
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Darüber hinaus
offenbart das japanische Patent Nr. 3014654 (USP 6,050,474) das
jeweilige Anbringen von Vorsprüngen
an den Elementen nahe dem Stoßbereich und
das Auffüllen
des Spalts unter Verwendung des die Vorsprünge bildenden Metalls als Füllmaterial,
wenn das Reibrührschweißen ausgeführt wird.
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Wenn
ein Füllelement
in den zwischen den miteinander zu verschweißenden Elementen gebildeten
Spalt eingesetzt wird, ist es wesentlich, dass es fest an seiner
Position angebracht wird, um während
des Reibrührschweißens nicht
vom Spalt abzuweichen.
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Es
ist möglich,
das Füllelement
durch Anschweißen
an den aneinanderstoßenden
Elementen zu befestigen, jedoch kann die während des Schweißens erzeugte
hohe Wärme
zu einer Verformung der Elemente führen. Darüber hinaus kann, wenn die durch
Reibrührschweißen verschweißte Fläche ohne Auftragen
einer Beschichtung auf sie zu verwenden ist, der geschweißte Teil
verfärbt
verbleiben, und dies kann das Aussehen der verschweißten Fläche beeinträchtigen.
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ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
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Die
Erfindung zielt darauf ab, ein Verfahren zum Reibrührschweißen zu schaffen,
das es ermöglicht,
eine gute Schweißstelle
mit attraktivem Aussehen zu erzielen.
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Die
obige Aufgabe ist durch das Verfahren gemäß dem Anspruch 1 gelöst.
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KURZE BESCHREIBUNG
DER ZEICHNUNGEN
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1 ist
eine typische perspektivische Ansicht zum Veranschaulichen der Prozesse
gemäß einer
Ausführungsform
der Erfindung;
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2 ist
eine vereinfachte Seitenansicht der Prozesse gemäß einer Ausführungsform
der Erfindung, um insbesondere die Vorschubeinheit für das Füllelement
zu veranschaulichen;
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3 ist
eine Schnittansicht entlang III-III in der 1;
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4 ist
eine Schnittansicht entlang IV-IV in den 1 und 2;
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5 ist
eine Schnittansicht entlang V-V in den 1 und 2;
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6 ist
eine Schnittansicht entlang VI-VI in den 1 und 2;
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7 ist
eine Schnittansicht entlang VII-VII in den 1 und 2;
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8 ist
eine Schnittansicht entlang VIII-VIII in der 1;
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9 ist
eine Schnittansicht zum Darstellen der Schweißverbindung der Elemente, wobei
die durch Reibrührschweißen erzielte
Stoßverbindung geglättet ist;
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10 ist
eine Ansicht entsprechend einem Pfeil X in der 2;
und
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11 ist
eine vereinfachte Seitenansicht der Prozesse gemäß einer anderen Ausführungsform
der Erfindung, um insbesondere die Vorschubeinheit für das Füllelement
zu veranschaulichen.
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DETAILLIERTE
BESCHREIBUNG DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSFORM
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Nun
wird die bevorzugte Ausführungsform der
Erfindung unter Bezugnahme auf die 1 bis 10 erläutert. Jedoch
besteht für
den technischen Umfang der Erfindung keine Einschränkung auf
die bei den Ausführungsformen
der Erfindung angegebenen Werte.
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Zwei
plattenförmige
Elemente 10 und 20 werden auf einem Bett 25 montiert
und so stumpf aneinander gesetzt, dass die Ränder einander gegenüberstehen.
Die Elemente werden in dieser Position fixiert. Häufig wird
zwischen den aneinander gesetzten Elementen ein Spalt gebildet.
An der Oberseite der einander gegenüberstehenden, aneinander gesetzten
Teile 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 so gegeneinander
gedrückt
und am Bett 25 befestigt, dass der Spalt 40 zwischen
ihnen entweder minimiert oder verkleinert ist, wobei er zumindest
kleiner als eine vorbestimmte Spaltgröße ist. Die vorbestimmte Spaltgröße entspricht
entweder einem später
genannten Spalt 41, oder sie ist wesentlich kleiner.
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Die
Elemente 10 und 20 sind extrudierte Formelemente
aus einer Aluminiumlegierung. Der Stoßabschnitt (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 und 20 und das
Bett 25, jedoch mit der Zuführvorrichtung für das Füllelement 30),
mit einem Körper,
der so beweglich ist, dass er sich mit einer vorbestimmten Geschwindigkeit
zum 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
veranschaulichten Richtung). In der 2 bewegt
sich die Vorrichtung von rechts nach links. Anders gesagt, schneidet
das Schneidwerkzeug 60 auf der linken Seite als Erstes
die Elemente 10 und 20 zu, und die Bearbeitung
schreitet in der Richtung des auf der rechten Seite angeordneten
Werkzeugs 81 zum Reibrührschweißen fort.
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Nach
dem Befestigen der Elemente 10 und 20 am Bett 25 wird
die Verbindungslinie (wo der Spalt 40 vorhanden ist) unter
Verwendung eines Schneidwerkzeugs 60 von der Oberseite
her 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) sind
parallel.
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Die
Weite dieses Einschnitts ist mindestens ausreichend groß dafür, dass
die beiden den Spalt 40 bildenden Seitenwände nicht
verblieben sind. Die Schnitttiefe entspricht der Oberfläche 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 wie ein Schlitzfräser oder ein Fingerfräser verwendet
werden, um denselben Effekt zu liefern. Zusammengefasst gesagt,
ist es erforderlich, dass die Tiefe und die Weite des Einschnitts 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 Staubsammler entfernt.
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Hinter
der Spanbeseitigungsdüse 50 ist
eine Kautschukplatte 95 angeordnet, die mit der Oberseite
der Vorsprünge 12 und 22,
der Oberseite der Elemente 10 und 20, die sich
bis außerhalb
der Vorsprünge
erstrecken, und dem Vorsprungsblock 23 innerhalb der Rinne 41 in
Kontakt gelangt. So sperrt die Kautschukplatte die Späne dahingehend,
dass sie weiter nach hinten laufen.
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Nach
dem Herstellen der Rinne 41 wird das Füllelement 30 in diese
eingesetzt. Dies erfolgt durch Herausziehen des Füllelements 30 aus
einer Haspel 90, durch Einführen des Elements 30 in
die Rinne 41 und durch Herunterdrücken desselben durch eine Pressrolle 70,
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 den Oberseiten der Vorsprünge 12, 22 liegt,
wenn seine Unterseite mit der Oberseite des Vorsprungsblocks 23 in Kontakt
steht.
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Die
Querschnittsform des Füllelements 30 entspricht
im Wesentlichen der der Rinne 41. Die Breite des Füllelements 30 entspricht
im Wesentlichen der Weite der Rinne 41. Das Füllelement 30 wird
relativ leicht durch die Pressrolle 70 in die Rinne 41 eingeführt, jedoch
wird zwischen ihm und dem Element 10 (20) kein übermäßiger Spalt
gebildet. Der Breitenunterschied zwischen dem Füllelement 30 und der
Rinne 41 ist auf unter 1 mm eingestellt.
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Das
Füllelement 30 ist
um eine drehbare Haspel 90 gewickelt, und es erstreckt
sich über
gerade Richtrollen 91a, 91b und 91c sowie
Vorschubrollen 92a, 92b, 92c, 92d, 92e und 92f in
dieser Reihenfolge zur Druckrolle 70. Diese Rollen gelangen
mit dem Füllelement 30 in
Kontakt.
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Die
gerade Richtrollen 91a, 91b und 91c dienen
zum Einbetten des Füllelements 30,
das um die Haspel 90 gewickelt war, um dadurch die Biegung des
Elements 30 gerade zu richten. Die gerade Richtrollen 91a und 91b stehen
hauptsächlich
mit der Innenseite des um die Haspel 90 gewickelten Füllelements 30 in
Kontakt. Die gerade Richtrolle 91c hält hauptsächlich mit der Außenseite
des um die Haspel 90 gewickelten Füllelements 30 Kontakt.
Die Kontaktfläche
der Geraderichtrollen 91a, 91b und 91c, die
mit dem Füllelement 30 in
Kontakt ge langen (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 Herausziehen des Füllelements 30 von
der Haspel 90 und zum Zuführen desselben zur Rinne 91.
Die Vorschubrollen stehen mit der Oberfläche des Füllelements 30 in der
Höhenrichtung
(der Fläche,
die netlang der Höhe
der Rinne 41 orientiert ist) 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 30 mit
einer vorbestimmten Kraft in der Längsrichtung transportiert.
Die Vorschubrollen 92a und 92c sind mit 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
denjenigen der Vorschubrollen 92b 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 meine Motoren.
Die Vorschubrollen 92e und 92f stehen mit der
Fläche
des Füllelements 30 in
der Höhenrichtung (der
entlang der Höhe
der Rinne 41 orientierten Fläche) in Kontakt. Die Kontaktfläche der
Vorschubrolle, 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 an
einer Position hinter der Druckrolle 70 vorübergehend
mit den Elementen 10 und 20 zu verschweißen. 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 Vorderseite eines
Abschnitts großen
Durchmessers angeordnet ist, jedoch verfügt bei dieser Ausführungsform das
Drehwerkzeug 80 über
keinen Abschnitt kleinen Durchmessers. Die Vorderseite 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 wird ähnlich wie
ein normales Drehwerkzeug ge neigt. Die Neigungsrichtung 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, wird
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 Schweißen
nur ein vorläufiges
ist. Beispielsweise beträgt
die Schweißtiefe
1,0 mm ausgehend von der Oberseite der Vorsprünge 12 und 22.
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 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 über den
Oberseiten der Vorsprünge 12 und 22.
Das Füllelement 30 steht
stärker
als die Vorsprünge 12 und 22 vor.
Daher kann selbst dann, wenn aufgrund von Herstellfehlern zwischen
dem Füllelement 30 und
der Rinne 40 ein Spalt gebildet wird, dieser Spalt durch
den vorstehenden Teil des Füllelements 30 aufgefüllt werden.
So kann das Füllelement 30 fest an
den Elementen 10 und 20 angebracht werden. Darüber hinaus
kann das Füllelement 30,
wenn es unter Verwendung der Druckrolle 70 in die Rinne
gedrückt
wird, in engen Kontakt mit dem Vorsprungsblock 23 gelangen,
um dadurch eine starke Verschweißung zu realisieren.
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Wenn
ein Reibrührschweißen unter
Verwendung des Drehwerkzeugs 80 ausgeführt wird, wird die Oberseite
der Schweißverbindung
etwas gezahnt. 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 Druckrolle 70 liegt.
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Als
Nächstes
werden die drei Elemente, bei denen es sich um die Vorsprünge 12, 22 und
das Füllelement 30 handelt,
unter Verwendung des Drehwerkzeugs 81 durch Reibrührschweißen verschweißt. Dieses
Verschweißen
erfolgt zum sicheren Verschweißen
der Elemente 10 und 20 miteinander.
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Das
Drehwerkzeug 81 verfügt über einen
an der Spitze eines Abschnitts großen Durchmessers angeordneten
Abschnitt kleinen Durchmessers. Der Durchmesser des Abschnitts kleinen
Durchmessers ist etwas größer als
die Breite des Füllelements 30 und
die Weite der Rinne 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 12 und 22, außer den
Vorsprüngen 12 und 22,
jedoch unter dem oberen Teil der 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 in diesem angeordnet.
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Wie
bereits angegeben, wird, wenn zwischen dem Füllelement 30 und den
Elementen 10, 20 ein Spalt gebildet ist, derselbe
dadurch aufgefüllt, dass
das Material des Füllelements 30 und
der Vorsprünge 12 und 22,
die über
der Oberfläche
der Elemente 10, 20 (ausschließlich der Vorsprünge 12, 22) angeordnet
sind, verwendet wird. Die Oberseite der Schweißverbindung ist etwas gezahnt.
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Danach
werden, falls erforderlich, das Füllelement 30 und die
Vorsprünge 12 und 22 (die
den Schweißverbindungsabschnitt
bilden), die sich über der
Oberseite der Elemente 10 und 20, ausschließlich der
Vorsprünge 12 und 22,
befinden, abgeschnitten und entfernt, um eine glatte, flache Oberfläche zu realisieren.
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Die 9 zeigt
den Querschnitt der durch Reibrührschweißen erzielten
Verbindung mit einer durch Entfernen der Vorsprünge 12, 22 und
der über der
Oberfläche
der Elemente 10, 20 angeordneten Schweißverbindung
eingeebneten Oberfläche.
Die durch die Bezugszahl 43 gekennzeichnete Fläche ist die
durch Reibrührschweißen erhaltene
Verbindung.
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Das
Schneidwerkzeug 60 und die Drehwerkzeuge 80 und 81 sind
jeweils so konzipiert, dass sie sich unabhängig in der Richtung orthogonal
zur Verbindungslinie, anders gesagt, in der Weitenrichtung des Spalts 40 (der
Rinne 41) bewegen können.
Dies dient zum Erfassen der Position der Verbindungslinie (Spalt 40,
Rinne 41) und zum Positionieren des Schneidwerkzeugs 60 und
der Drehwerkzeuge 80 und 81 in Bezug auf das Zentrum
der Verbindungslinie. Darüber
hinaus können
das Schneidwerkzeug 60 und die Drehwerkzeuge 80 und 81 jeweils
unabhängig
in der vertikalen Richtung bewegt werden. Dies dient zum Steuern
der Schnitttiefe des Schneidwerkzeugs 60 (Tiefe der Rinne 41)
und der Schweißtiefe
der Drehwerkzeuge 80 und 81 auf eine bestimmte
Tiefe.
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Um
den obigen Vorteil zu realisieren, sind an der Vorrichtung optische
Sensoren (nicht dargestellt) vorhanden, um die Position der Vorsprünge 12 und 22 zu
erfassen. Die optischen Sensoren erfassen die Breitenposition der
zwei Vorsprünge 12 und 22,
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 bis
in 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 dazu sein, der Zurückschiebekraft entgegenzuwirken,
wie sie während
des durch das Drehwerkzeug 81 ausgeführten Reibrührschweißens auf das Füllelement 30 wirkt.
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Der
Abstand von den Vorschubrollen 92e und 92f zur
Druckrolle 70, der Abstand von der Druckrolle 70 zum
Drehwerkzeug 80 sowie der Abstand vom Drehwerkzeug 80 zum
Drehwerkzeug 81 müssen
jeweils auf einen Abstand eingestellt werden, der an jeweiligen
Stellen nicht zu einem Aufwölben
des Füllelements 70,
hervorgerufen durch die auf es wirkende Zurückschiebekraft, führt.
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Gemäß dieser
Ausführungsform
kann selbst dann, wenn entlang der Verbindungslinie beim Aneinandersetzen
und Verschweißen
der zwei Elemente ein Spalt existiert, die Verbindungslinie so zugeschnitten
werden, dass ein Spalt mit vorbestimmter Größe gebildet wird, in den ein
Füllelement
eingesetzt wird, um den an der Verbindungslinie gebildeten Spalt
im Wesentlichen zu beseitigen, bevor ein Reibrührschweißen ausgeführt wird, um es so zu ermöglichen,
eine gute Verschweißung
zu erzielen.
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Wenn
der Verbindungsabschnitt nach dem Reibrührschweißen zu glätten ist und daran ein Haarlinienfinish
auszuführen
ist, wird ein gutes Aussehen erzielt, 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, ähnlich wie das Drehwerkzeug 81,
einen Abschnitt kleinen Durchmessers aufweisen, der an der Vorderseite
eines Abschnitts großen
Durchmessers angeordnet ist.
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Nun
wird unter Bezugnahme auf die 11 eine
andere bevorzugte Ausführungsform
der Erfindung erläutert.
Die Bezugszahlen der 11, die dieselben wie die in
den 1 bis 10 verwendeten sind, bezeichnen
im Wesentlichen dieselben Elemente. Diese Ausführungsform betrifft hauptsächlich ein
Beispiel, bei dem das vorläufige
Schweißen
weggelassen ist.
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Die
Vorschubrollen 92a, 92b, 92c und 92d werden
so positioniert, dass sie gegenüber
dem in der 2 dargestellten Beispiel einen
Unterschied entsprechend einem Winkel von 90° zeigen. Zwischen den Geraderichtrollen 91a–91c und
den Vorschubrollen 93a–93d kann
eine Führungsrolle
angeordnet sein, die bei der vorliegenden Ausführungsform nicht vorhanden
ist, da statt dessen ein Führungsrohr 94 angebracht
ist. Das Führungsrohr 94 ist Abriebfest,
stabil, und es verfügt über Flexibilität. Es kann
beispielsweise ein Teflon(registrierte Handelsbezeichnung)rohr sein.
Zwischen dem Innendurchmesser des Führungsrohrs 94 und
dem Füllelement 30 existiert
ein geeigneter Zwischenraum. Die beiden Enden des Führungsrohrs 94 sind
auf dem bewegten Körper
(nicht dargestellt) befestigt, auf dem die vorliegende Vorrichtung
zum Reibrührschweißen montiert
ist. In der 11 ist das Füllelement 30 innerhalb des
Führungsrohrs 94 durch 94 durch
eine durchgezogene Linie dargestellt. Es kann eine Druckrolle 70 verwendet
werden, die jedoch bei der dargestellten Ausführungsform nicht verwendet
ist. Das Drehwerkzeug 80 zum vorübergehenden Anschweißen ist weggelassen.
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Die
durch die Vorschubrollen 92a–92d gelieferte Vorschubkraft
reicht aus, das Füllelement 30 entgegen
der durch das Drehwerkzeug 81 gelieferten Zurückschiebekraft
vorzuschieben. Der Abstand zwischen den Vorschubrollen 93a–93d und
dem Drehwerkzeug 81 ist so eingestellt, dass es aufgrund
der Zurückschiebekraft
zu keinem Aufwölben
des Füllelements 30 kommt.
So kann das vorübergehende
Anschweißen
durch das Drehwerkzeug 80 weggelassen werden.
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Beim
Verwenden der Zuführrollen 92a–92f müssen diese
gegen den bewegten Körper
beweglich angeordnet sein, jedoch kann die Konstruktion vereinfacht
werden, wenn statt dessen das Führungsrohr 94 verwendet
wird.
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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 Vorsprünge 12, 22):
4 mm
- Breite der Vorsprünge 12, 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: 6,5 mm
- Durchmesser des Drehwerkzeugs 80: 6 mm
- Reibrührschweißtiefe des
Drehwerkzeugs 80:
1,0 mm gegenüber der Oberfläche der
Vorsprünge 12, 22
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Gemäß der Erfindung
kann durch Einschneiden und Ausbilden eines vorbestimmten Spalts
zwischen den zwei aneinanderstoßenden
Elemente, durch Auffüllen
des Spalts mit einem Füllelement,
um diesen Spalt zwischen den aneinanderstoßenden Elementen im Wesentlichen
zu beseitigen, und durch Ausführen
eines Reibrührschweißens daran
eine gute Reibrührschweißverbindung
erzielt werden.