Beschreibung

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Vorrichtung und ein Verfahren zum Herstellen eines Bauteils, insbesondere im Zusammenhang mit an einem Blechteil durch Verpressen von Widerstandselementen auszubildenden Schwei ßpunkten oder Schwei ßpunktvorbereitungen.

Bei der Herstellung und/oder Verarbeitung von Bauteilen durch Verpressen von ersten und zweiten Bauteilkomponenten miteinander müssen die miteinander zu verarbeitenden Bauteilkomponenten zunächst bereitgestellt und in Bezug aufeinander positioniert und ausgerichtet werden. Danach erfolgt der eigentliche Vorgang des Verpressens.

Herkömmlicherweise werden bei derartigen Verfahren in erste

Bauteilkomponenten einzupressende zweite Bauteilkomponenten zum Beispiel manuell vorgelegt und ausgerichtet, mit entsprechenden Nachteilen hinsichtlich des gewünschten Durchsatzes bei automatischer Verarbeitung. Andererseits erfordern Stanzköpfe oder andere Zuführeinrichtungen innerhalb eines

Presswerkzeugs einen vergleichsweise hohen Platzbedarf. Der Erfindung liegt die Aufgabe zu Grunde, eine Vorrichtung und ein Verfahren zum Herstellen eines Bauteils anzugeben, bei welchen mit besonders einfachen und/oder platzsparenden Mitteln ein hoher Produktionsdurchsatz auch bei entsprechender Abänderung bestehender Anlagen oder Verfahren erreicht werden kann. Die der Erfindung zu Grunde liegende Aufgabe wird bei einem Verfahren zum Herstellen eines Bauteils erfindungsgemäß mit den Merkmalen des

unabhängigen Patentanspruchs 1 sowie bei einer Vorrichtung zum Herstellen eines Bauteils erfindungsgemäß mit den Merkmalen des unabhängigen Patentanspruchs 12 gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen sind Gegenstand der jeweiligen abhängigen Ansprüche.

Gemäß einem ersten Aspekt der vorliegenden Erfindung wird ein Verfahren zum Herstellen eines Bauteils geschaffen, mit den Schritten Bereitstellen einer ersten Bauteilkomponente mit mindestens einer Ausnehmung, insbesondere nach Art eines Durchgangslochs, in oder an mindestens einer ersten Oberfläche der ersten Bauteilkomponente, Positionieren einer zweiten Bauteilkomponente im Bereich der Ausnehmung und Verpressen der ersten Bauteilkomponente und der zweiten Bauteilkomponente miteinander und dadurch Ausbilden einer stoffschlüssigen, formschlüssigen und/oder kraftschlüssigen Verbindung zwischen der ersten und der zweiten Bauteilkomponente zumindest im Bereich der Ausnehmung. Erfindungsgemäß werden das Positionieren und das

Verpressen funktional und insbesondere apparativ räumlich und/oder zeitlich getrennt voneinander ausgeführt. Ein Kernaspekt der vorliegenden Erfindung ist also die räumliche und/oder zeitliche Auftrennung der beim Herstellen notwendigen unterschiedlichen Vorgänge des Positionierens der miteinander zu verpressenden Komponenten relativ zueinander und des eigentlichen Verpressens. Durch diese Maßnahmen können die Automatisierung und insbesondere der Durchsatz des

Herstellungsverfahrens insgesamt gesteigert werden. Zusätzlich kann der erforderliche Platzbedarf im Einpresswerkzeug und/oder an der Fügestelle für die Zuführung und Einpressung verringert werden. Au ßerdem sind an bestehenden Verfahren und Vorrichtungen des eigentlichen Verpressens keine nennenswerten Änderungen vorzunehmen, um die erfindungsgemäß erreichbaren Vorteile zu erzielen.

Vorangehend und nachfolgend kann unter der Ausnehmung der ersten

Bauteilkomponente ein Durchgangsloch von einer Vorderseite zu einer Rückseite der ersten Bauteilkomponente verstanden werden. Die Ausnehmung kann facettiert und/oder mit abgeprägten Rand ausgeführt sein oder werden, insbesondere zur Ausbildung einer Hinterschneidung im eingepressten Zustand. Bei einer konkreten Ausgestaltungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens zum Herstellen eines Bauteils werden in vorteilhafter Weise zum Positionieren ein Positionierwerkzeug und zum Verpressen eine Pressvorrichtung und insbesondere ein Presswerkzeug und/oder eine C-Bügel verwendet, wobei das Positionierwerkzeug und das Presswerkzeug oder Teile davon voneinander räumlich und/oder funktional getrennt ausgebildet sind und/oder eingesetzt werden. Bei dieser Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens wird auf Grund der räumlichen und/oder funktionalen Trennung eine gegenseitige Behinderung der für die einzelnen Verfahrensschritte notwendigen Werkzeuge oder Werkzeugteile vermieden.

Dabei ist es von besonderem Vorteil, wenn das Positionieren an einer

Positionierstelle oder Positionierposition der ersten Bauteilkomponente und das Verpressen an einer Verpressstelle oder Verpressposition der ersten

Bauteilkomponente erfolgen und die Positionierstelle und die Verpressstelle der ersten Bauteilkomponente voneinander räumlich getrennt sind und/oder von etwaig verwendeten Werkzeugen oder Teilen davon zeitlich getrennt angelaufen oder eingenommen werden.

Grundsätzlich sind sämtliche Einrichtungen als Werkzeuge zum Positionieren und/oder Verpressen einsetzbar, die die erfindungsgemäß notwendige funktionale und insbesondere apparative räumliche und/oder zeitliche Trennung der auszuführenden Vorgänge erlauben.

So kann zum Beispiel als Presswerkzeug eine Presse mit einem

Werkzeugunterteil als Auflage für die erste Bauteilkomponente und mit einem vom Werkzeugunterteil entfernbaren Werkzeugoberteil verwendet werden. Zusätzlich ist es dabei denkbar, dass sich eine Positionierstelle und eine

Verpressstelle der ersten Bauteilkomponente im Bereich des Werkzeugunterteils befinden.

Zum Positionieren können eine Positioniereinrichtung oder ein Teil davon zur Positionierstelle bewegt werden, wenn sich das Werkzeugoberteil in einem vom Werkzeugunterteil entfernten Zustand befindet, und von der Positionierstelle und/oder aus dem Bereich des Werkzeugunterteils entfernt werden, bevor das Werkzeugoberteil den vom Werkzeugunterteil entfernten Zustand verlässt.

Zusätzlich oder alternativ kann daran gedacht werden, als Positionierwerkzeug oder als Teil davon eine an eine oder mehrere Positionen von Ausnehmungen der ersten Bauteilkomponente angepasste Zwischenablage für ein oder mehrere zweite Bauteilkomponenten zu verwenden, welche insbesondere über eine Bewegungseinrichtung in Bezug auf die Ausnehmungen passend ausgerichtet positionierbar ist.

Ferner ist es zusätzlich oder alternativ denkbar, eine an eine oder mehrere Positionen von Ausnehmungen der ersten Bauteilkomponente steuerbar positionierbare Roboterarmeinrichtung zu verwenden, insbesondere im

Zusammenhang mit einer Zwischenablage für ein oder mehrere zweite

Bauteilkomponenten.

Auch der Vorgang zum Zuführen von zweiten Bauteilkomponenten zum Vorgang des Positionierens und insbesondere zu einem jeweils verwendeten

Positionierwerkzeug - welcher auch als Speisen bezeichnet werden kann - bietet verschiedene vorteilhafte Ausgestaltungsformen.

So ist es gemäß einer Weiterbildung des erfindungsgemäßen Verfahrens vorgesehen, dass zum Speisen des Positionierens und insbesondere des Positionierwerkzeugs mit zweiten Bauteilkomponenten eine

Vereinzelungseinrichtung verwendet wird, insbesondere in Form eines

Schüttgutvereinzlers, Fördertopfes oder Rütteltopfes, vorzugsweise in

Kombination mit einer Schikane, einer Mehrfachweiche und einem Empfänger mit Zwischenablage. Alternativ oder zusätzlich ist es denkbar, zum Speisen ein Magazin,

insbesondere in Form eines Trommel- oder Revolvermagazins, eines

Patronenmagazins, und/oder ein entsprechendes Magazinlager einzusetzen.

Ferner ist es alternativ oder zusätzlich möglich, zum Speisen einen Vorgang und/oder eine Vorrichtung zum Erzeugen und/oder Verarbeiten - insbesondere durch Etikettieren, Beschichten, Profilieren - von zweiten Bauteilkomponenten, insbesondere aus einem Stangenmaterial, zu verwenden.

Auch der Vorgang des Verpressens bietet verfahrenstechnisch, aber auch auf der apparativen Seite verschiedene vorteilhafte Weiterbildungsmöglichkeiten. So ist es bei einer anderen Ausgestaltungsform des erfindungsgemäßen

Verfahrens in vorteilhafter Weise möglich, zum Verpressen und insbesondere als Presswerkzeug und/oder zum Speisen des Positionierens und insbesondere des Positionierwerkzeugs mit zweiten Bauteilkomponenten eine Vorrichtung mit einer C-Bügel-Anordnung einzusetzen. Eine besonders kompakte Form des erfindungsgemäßen Herstellungsverfahrens mit einer kompakten Bauweise der zu Grunde liegenden Vorrichtung ergibt sich, wenn gemäß einer anderen alternativen oder zusätzlichen Weiterbildung bei dem Verfahren das Speisen des Positionierens und insbesondere des

Positionierwerkzeugs mit zweiten Bauteilkomponenten und insbesondere das Positionierwerkzeug als solches durch einen Antrieb für das Verpressen und insbesondere des Presswerkzeugs angetrieben werden. Auf diese Art und Weise werden der apparative und der verfahrenstechnische Aufwand reduziert.

Zwar können die zu Grunde liegenden ersten Bauteilkomponenten mit bereits ausgestalteten Ausnehmungen bereitgestellt werden, alternativ ist es jedoch möglich, bei dem erfindungsgemäßen Verfahren zum Herstellen eines Bauteils in dem Schritt des Bereitstellens der ersten Bauteilkomponente einen Vorgang des Ausbildens einer oder mehrerer Ausnehmungen zumindest in oder an der ersten Oberfläche der ersten Bauteilkomponenten zu umfassen.

Ferner ist es alternativ oder zusätzlich bei einer anderen Weiterbildung des erfindungsgemäßen Verfahrens denkbar, konkret an oder in einem Blech als erster Bauteilkomponente zur späteren Ausbildung von Schweißpunkten ein oder mehrere Widerstandselemente, insbesondere in Form von Butzen, als zweite Bauteilkomponenten zu verpressen.

Gemäß einem anderen Aspekt der vorliegenden Erfindung wird auch eine Vorrichtung zum Herstellen eines Bauteils geschaffen, welche insbesondere dazu eingerichtet ist, das erfindungsgemäße Verfahren auszuführen, insbesondere im Zusammenhang mit einer entsprechend ausgestalteten Steuereinheit, und/oder in einem derartigen erfindungsgemäßen Verfahren verwendet zu werden. Die erfindungsgemäße Vorrichtung zum Herstellen eines Bauteils ist ausgebildet mit einer Einheit zum Bereitstellen einer ersten Bauteilkomponente mit einer Ausnehmung in oder an einer ersten Oberfläche der ersten Bauteilkomponente, mit einer Einheit zum Positionieren einer zweiten Bauteilkomponente im Bereich der Ausnehmung und mit einer Einheit zum Verpressen der ersten

Bauteilkomponente und der zweiten Bauteilkomponente miteinander und dadurch zum Ausbilden einer stoffschlüssigen, formschlüssigen und/oder kraftschlüssigen Verbindung zwischen der ersten und der zweiten

Bauteilkomponente zumindest im Bereich der Ausnehmung.

Die erfindungsgemäße Vorrichtung ist ferner so eingerichtet ist, dass das Positionieren und das Verpressen funktional und insbesondere apparativ räumlich und/oder zeitlich getrennt voneinander ausführbar sind.

Kurzbeschreibung der Figuren

Weitere Einzelheiten, Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung und den Figuren. Figuren 1 bis 8 zeigen in schematischer und geschnittener Seitenansicht verschiedene Zwischenzustände, die bei einer

Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens zum Herstellen eines Bauteils erreicht werden.

Figur 9 und 10 zeigen in perspektivischen Seitenansichten jeweils einen

Zwischenzustand für eine Ausführungsform des

erfindungsgemäßen Verfahrens, bei welchem ein oder mehrere erste Bauteilkomponenten in einem

Werkzeugunterteil eines Presswerkzeugs zusammen mit zweiten Bauteilkomponenten bestückt angeordnet sind. Figur 1 1 zeigt in perspektivischer Seitenansicht eine Ausführungsform einer Zuführeinrichtung.

Figuren 12A, 12B zeigen in teilweise geschnittener Seitenansicht bzw. in einer perspektivischen Explosionsdarstellung ein Magazin zur Aufnahme und Freigabe zweiter Bauteilkomponenten in

Form eines Revolver- oder Trommelmagazins.

Figur 13 zeigt in perspektivischer Seitenansicht eine Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Vorrichtung zum Herstellen eines Bauteils. Figuren 14, 15 zeigen in perspektivischer Seitenansicht kombinierte

Positionier- und Presswerkzeuge nach Art einer C-Bügel- Anordnung.

Figuren 16 bis 20 zeigen verschiedene Ansichten von Ausführungsformen der erfindungsgemäßen Vorrichtung unter Verwendung verschiedener Magazine zur Aufnahme und zum

Bereitstellen zweiter Bauteilkomponenten.

Figuren 21 bis 36 zeigen in geschnittener Seitenansicht eine andere

Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung im Zusammenhang mit verschiedenen Zwischenzuständen, die bei der Realisierung einer Ausführungsform des

erfindungsgemäßen Verfahrens erreicht werden.

Nachfolgend werden unter Bezugnahme auf die Figuren 1 bis 36

Ausführungsbeispiele und der technische Hintergrund der Erfindung im

Detail beschrieben. Gleiche und äquivalente sowie gleich oder äquivalent wirkende Elemente und Komponenten werden mit denselben

Bezugszeichen bezeichnet. Nicht in jedem Fall ihres Auftretens wird die

Detailbeschreibung der bezeichneten Elemente und Komponenten

wiedergegeben. Die dargestellten Merkmale und weiteren Eigenschaften können in

beliebiger Form voneinander isoliert und beliebig miteinander kombiniert werden, ohne den Kern der Erfindung zu verlassen.

Die Figuren 1 bis 8 zeigen in schematischer und geschnittener Seitenansicht verschiedene Zwischenzustände, die bei einer Ausführungsform des

erfindungsgemäßen Verfahrens zum Herstellen eines Bauteils 10 erreicht werden, und zwar unter Verwendung einer Ausführungsform der

erfindungsgemäßen Vorrichtung 100 zum Herstellen eines Bauteils 10.

Figur 1 zeigt dabei den Ausgangszustand, bei welchem eine erste

Bauteilkomponente 10 mit einem Grundkörper 13 mit einer ersten Oberfläche oder Oberseite 1 1 und einer zweiten Oberfläche oder Unterseite 12 bereitgestellt wird.

Im Übergang zu dem in Figur 2 dargestellten Zwischenzustand wird eine

Ausnehmung 15 im Grundkörper 13 der ersten Bauteilkomponente 10 ausgebildet. In der Darstellung gemäß Figur 2 erstreckt sich die Ausnehmung 15 als Durchgangsloch von der Oberseite 1 1 zur Unterseite 12. Eine derartige Struktur ist jedoch nicht zwingend. Vielmehr kann die Ausnehmung 15 auch als echte Ausnehmung der Oberseite 1 1 oder in der Unterseite 12, also den

Grundkörper 13 nicht vollständig durchdringend, ausgebildet sein. Wie bereits erwähnt wurde, kann die Ausnehmung 15 der ersten

Bauteilkomponente 10 facettiert und/oder mit abgeprägten Rand ausgeführt sein oder werden, insbesondere zur Ausbildung einer Hinterschneidung im

eingepressten Zustand.

Im Übergang zum Zwischenzustand gemäß Figur 3 wird dann mittels eines Förder-und Positionierwerkzeugs 30 eine zweite Bauteilkomponente 20 mit einem Grundkörper 23, einer Oberseite 21 , einer Unterseite 22 und einer Mantelfläche im Bereich der Ausnehmung 15 der ersten Bauteilkomponenten 10 positioniert. Die zweite Bauteilkomponente 20 kann z.B. nach Art eines rundum beschichteten Blechbutzens ausgebildet sein. Im Übergang zu dem in Figur 4 dargestellten Zwischenzustand wird die zweite Bauteilkomponente 20 dann direkt in der Ausnehmung oder im Bereich der Ausnehmung 15 eingelegt, positioniert und/oder eingepasst.

In dem in Figur 5 dargestellten Zwischenzustand ist nach Einpassen der zweiten Bauteilkomponente 20 in der Ausnehmung 15 der ersten Bauteilkomponenten 10 das Förder- und Positionierwerkzeug 30 aus dem Bereich der Ausnehmung 15 der ersten Bauteilkomponenten 10 entfernt worden und steht damit dem

Presswerkzeug 40, welches im Übergang zu dem in Figur 6 dargestellten Zwischenzustand in den Bereich der Ausnehmung 15 und der dort positionierten zweiten Bauteilkomponente 20 gefahren wird, nicht im Weg.

Figur 6 zeigt, dass die zweite Bauteilkomponente 20 im Bereich der Ausnehmung 15 der ersten Bauteilkomponente 10 quasi zwischen einem unteren Werkzeugteil 41 , welches als Auflage dienen kann, und einem oberen Werkzeugteil 42, welches als eigentliches Pressteil dienen kann, eingespannt wird oder ist. Soll das Werkzeugunterteil 41 als Auflage für die zweite Bauteilkomponente 20 genutzt werden, so muss das Werkzeugunterteil 41 bereits im Übergang zu dem in Figur 4 gezeigten Zwischenzustand, also beim Zuführen der zweiten

Bauteilkomponente 20 präsent sein, z.B. in der in Figur 6 gezeigten Anordnung, damit die zweite Bauteilkomponente 20 - ggf. unter Wirkung der Schwerkraft - auf der Oberseite des Werkzeugunterteils 41 in der Ausnehmung 15 positioniert abgelegt werden kann.

Angedeutet durch die in Figur 6 im unteren Werkzeugteil dem oberen

Werkzeugteil 41 bzw. 42 angegebenen Pfeile wird dann im Übergang zu dem in Figur 7 dargestellten Zwischenzustand die zweite Bauteilkomponente 20 in der Ausnehmung 15 der ersten Bauteilkomponente 10 unter Kraftaufwand durch Zusammendrücken mittels des Werkzeugunterteils 41 und des

Werkzeugoberteils 42 eingepresst, wodurch das eigentliche Bauteil 1 entsteht.

Alternativ dazu kann eine zusätzliche Einrichtung zum Haltern der zweiten Bauteilkomponente 20 in der Ausnehmung 15 eingesetzt werden. Diese Funktion kann auch vom Werkzeugoberteil 42 übernommen werden. Figur 8 zeigt dann den Endzustand des Bauteils 1 mit der deformierten und zusammengepressten Form 23' des Grundkörpers 23 der zweiten

Bauteilkomponenten 20 in der Ausnehmung 15 der ersten Bauteilkomponente 10. Figur 9 und 10 zeigen in perspektivischen Seitenansichten jeweils einen

Zwischenzustand für eine Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens, bei welchem ein oder mehrere erste Bauteilkomponenten 10 in einem

Werkzeugunterteil 41 eines Presswerkzeugs 40 zusammen mit zweiten

Bauteilkomponenten 20 in Ausnehmungen 15 der ersten Bauteilkomponenten 10 bestückt angeordnet sind.

In diesen Anordnungen befinden sich die jeweiligen Werkzeugoberteile 42 des zu Grunde liegenden Presswerkzeugs 40 in einem vom

Werkzeugunterteil 41 entfernten Zustand und geben damit jeweilige erste Bauteilkomponenten 10 und die Bereiche der Ausnehmungen 15 zur

Bestückung mit zweiten Bauteilkomponenten 20 frei.

Figur 1 1 zeigt in perspektivischer Seitenansicht eine Ausführungsform einer Zuführeinrichtung 30. Diese besteht bei der Ausführungsform der Figur 1 1 aus einem so genannten Vibrationswendelförderer 60 mit der eigentlichen

Vibrationswendel 61 , einer Schikane 62 zum Vereinzeln, einer Mehrfachweiche 63 zum Verteilen in ein Schlauchsystem 64 mit einzelnen Schläuchen 65, welche in einen Empfänger 66 münden, um dort zugeführte zweite Bauteilkomponenten 20 in einer Zwischenablage 67 zu platzieren, welche angepasst sein kann an relative Positionen und/oder Ausrichtungen von Ausnehmungen 15 in einer entsprechenden ersten Bauteilkomponente 10. Alternativ zu einem Vorgang der Schüttgutzuführung mit Bauteilvereinzelung, können die zweiten Bauteilkomponenten 20 auch mittels eines Magazins 50 bereitgestellt werden.

Figuren 12A, 12B zeigen dazu in teilweise geschnittener Seitenansicht bzw. in einer perspektivischen Explosionsdarstellung ein Magazin 50 zur Aufnahme und Freigabe zweiter Bauteilkomponenten 20 in Form eines Revolver- oder

Trommelmagazins 51 .

Figur 13 zeigt eine andere Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung zum Herstellen eines Bauteils 1 unter Verwendung einer Roboterarmeinrichtung 31 in Kombination mit einem Vibrationswendelförderer 60, wie im

Zusammenhang mit Figur 1 1 beschrieben wurde. Dargestellt ist wieder das Werkzeugunterteil 41 des Presswerkzeugs 40, wobei das Werkzeugoberteil 42 sich in einem vom Werkzeugunterteil 41 entfernten Zustand befindet, so dass die Roboterarmeinrichtung 31 freien Zugriff hat auf Ausnehmungen 15 erster Bauteilkomponenten 10 und deren Bereiche zum Bestücken der Ausnehmungen 15 mit zweiten Bauteilkomponenten 20, die der Zwischenablage 67 aus dem Empfänger 66 nachgeschaltet durch den Vibrationswendelförderer 60 bereitgestellt werden.

In Figur 13 kann auch jeder andere Förderer alternativ zum

Vibrationswendelförderer 60 zum Bereitstellen und/oder Vereinzeln zweiter Bauteilkomponenten 20 verwendet werden.

Die Figuren 14 und 15 zeigen in perspektivischer Seitenansicht kombinierte Positionier- und Presswerkzeuge 30, 40, jeweils nach Art einer C-Bügel- Anordnung 70. Dabei handelt es sich also um Einrichtungen, die zwar in

Kombination die Funktion eines Förder- und Positionierwerkzeugs 30 und eines Presswerkzeugs 40 realisieren, bei denen die einzelnen Funktionalitäten aber dennoch räumlich und zeitlich voneinander getrennt sind. Die Verwendung einer C-Bügel-Anordnung 70 ermöglicht eine besonders kompakte Bauweise und eine hohe Verarbeitungsgeschwindigkeit. Die Figuren 16 bis 20 zeigen verschiedene Ansichten von Ausführungsformen der erfindungsgemäßen Vorrichtung 100 unter Verwendung verschiedener Magazine 50 zur Aufnahme und Bereitstellen zweiter Bauteilkomponenten 20. dabei können die unterschiedlichen Magazine 50 auch zu übergeordneten Magazinlagern 59 zusammengefasst werden. Die Figuren 19A und 19B zeigen verschiedene Ausführungsformen von

Magazinen 50, nämlich in Form von Trommel- oder Revolvermagazinen 51 bzw. in Form von Patronenmagazinen 52.

Die Figuren 21 bis 36 zeigen in geschnittener Seitenansicht eine andere

Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung 10 zum Herstellen eines Bauteils 1 im Zusammenhang mit verschiedenen Zwischenzuständen die bei der Realisierung einer Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens erreicht werden.

Ausgangspunkt ist dabei der in Figur 21 dargestellte Zwischenzustand, bei welchem eine erste Bauteilkomponente 10 mit einem Grundkörper 13 und einer darin vorgesehenen Ausnehmung 15 an der Oberseite 1 1 bereitgestellt wird.

Des Weiteren werden über ein Förder- und Positionierwerkzeug 30 mittels eines Magazins 50 zweite Bauteilkomponenten 20 bereitgestellt. Das Förder- und Positionierwerkzeug 30 weist einen so genannten Förderschieber 35, der mehrteilig aufgebaut ist, zum Fördern zweiter Bauteilkomponenten 20 und einen Steuerschieber 36 zum Steuern des Förderschiebers 35 auf.

Über die in den Figuren 1 bis 36 dargestellten verschiedenen Stellungen des Steuerschiebers 36 werden die Stellungen der einzelnen Bestandteile des Förderschiebers 35 und insbesondere der Aufnahmeöffnungen zur Aufnahme und zur Freigabe der zweiten Bauteilkomponenten 20 mechanisch gesteuert, so dass insbesondere in dem in Figur 29 dargestellten Zwischenzustand eine einzelne zweite Bauteilkomponente 20 im Bereich der Ausnehmung 15 an der Oberseite 1 1 der ersten Bauteilkomponenten 10 abgegeben wird.

In der Abfolge der Zwischenzustände gemäß den Figuren 33 bis 36 erfolgt dann unter Aufprägung von Kraft und Druck durch das Werkzeugoberteil 42 des Presswerkzeugs 40 das Verpressen der zweiten Bauteilkomponente 20 im Bereich der Ausnehmung 15 mit der ersten Bauteilkomponente 10, zum Beispiel zum Schaffen eines Schweißpunkts in einem Blechbauteil, wobei die zweite Bauteilkomponente in diesem Zusammenhang als Widerstandselement für den Schweißvorgang fungiert. Diese und weitere Merkmale und Eigenschaften der vorliegenden

Erfindung werden an Hand der folgenden Darlegungen weiter erläutert:

Die vorliegende Erfindung betrifft insbesondere auch eine

Zuführvorrichtung für Widerstandselemente und ein Verfahren zum

Zuführen von Widerstandselementen als zweiten Bauteilkomponenten 20 zu einer ersten Bauteilkomponente 10.

Bei Verfahren zur Herstellung eines Bauteilverbunds - also zum Beispiel eines Bauteils 1 aus einer ersten Bauteilkomponenten 10 und einer zweiten Bauteilkomponenten 20 - insbesondere durch indirektes Fügen, können als zweite Bauteilkomponenten 20 auch so genannte Widerstandselemente oder Butzen zum Einsatz kommen.

Die Zuführung dieser Butzen bzw. WES (Widerstandselemente) im

Presswerkzeug 40 erfolgt derzeit manuell. Der Einsatz von Stanzköpfen und/oder von Fördertöpfen oder Rütteltöpfen zur Vereinzelung von

Schüttgut und eine Stauförderung ist hier insbesondere wegen des erhöhten Bauvolumens nicht möglich.

Eine manuelle Zuführung der zweiten Bauteilkomponenten 20 ist nicht großserientauglich und verhindert insbesondere eine ausreichende Automatisierung. Bekannte Einrichtungen zum Zuführen der zweiten Bauteilkomponenten 20 bieten keine Technik an, um diese Elemente (WES) 20 beidseitig bündig, unter Berücksichtigung der erforderlichen Auszugskräfte, einzupressen.

Insbesondere Stanzköpfe erfordern einen großen Platzbedarf im

Presswerkzeug 40 und gegebenenfalls auch in oder au ßerhalb der Presse 40 (Zuführvorrichtung) und können nur bedingt und mit vergleichsweise hohem Aufwand eingesetzt werden.

Darüber hinaus kann - auf Grund der Baugröße der Stanzköpfe - nur ein relativ großer Abstand zwischen den einzubringenden Elementen (WES) 20 dargestellt werden. Ein Kernaspekt der vorliegenden Erfindung ist die funktionale und/oder apparative Trennung von Zuführung und Einpressung, und zwar in räumlicher und/oder zeitlicher Hinsicht.

Bisher verwendete Stanzköpfe hingegen vereinen die Funktion der Zuführung und des Einpressens an einem gemeinsamen Ort.

Erfindungsgemäß können die WES als zweite Bauteilkomponenten 20 mittels separater Zuführung 30 an die entsprechenden Stellen 15 an oder in der ersten Bauteilkomponenten 10 und/oder im Presswerkzeug 40 platziert und/oder abgelegt werden, zum Beispiel bei geöffnetem

Presswerkzeug 40.

Nach dem Ablegen der zweiten Bauteilkomponenten 20 fährt die separate Zuführung 30 wieder aus dem Presswerkzeug 40 heraus, zumindest teilweise und insbesondere aus dem eigentlichen Prägebereich des Presswerkzeugs 40, also zum Beispiel aus dem Bereich der Ausnehmung 15 in der ersten Bauteilkomponenten 10. Damit wird der Funktionsraum im Presswerkzeug 40 wieder freigegeben.

Im Anschluss daran schließt sich das Presswerkzeug 40 und verpresst die WES oder Butzen als zweite Bauteilkomponenten 20 in der ersten Bauteilkomponenten 10, umso erfindungsgemäß das Bauteil 1 herzustellen.

Das Verpressen kann zum Beispiel auch mittels konventioneller

Werkzeugbestandteilen zum Beispiel mit Prägebacke oben und unten erfolgen.

Eine mobile Zuführung 30 - das heißt mit einem beweglichen Förder- und Positionierwerkzeug 30 - ist denkbar.

Auch sind Mehrfachzuführungen mit einer Vorrichtung 30 und/oder in einem einzigen Zyklus denkbar.

Der Platzbedarf am Zielort für die Zuführung der WES oder Butzen als zweiten Bauteilkomponenten 20, also insbesondere im Bereich der jeweiligen Ausnehmung 15 in der ersten Bauteilkomponenten 10, wird erfindungsgemäß nicht mehr benötigt.

Ein Weiterverarbeiten einer zweiten Bauteilkomponenten 20, zum Beispiel im Sinne eines Etikettierens, Beschichtens oder Profilierens, innerhalb einer Schikane 62 während der Zuführung durch das Förder- und

Positionierwerkzeug 30 ist denkbar.

Auch ist ein Erzeugen des WES - z.B. aus einem Stangenmaterial - direkt durch das Förder- und Positionierwerkzeug 30 möglich.

Erfindungsgemäß stellen sich unter anderem folgende Vorteile ein: - Es ist kein zusätzlicher Platz im Presswerkzeug 40 erforderlich, zumindest an den Positionen für die zweiten Bauteilkomponenten 20 oder WES, da die Zuführung 30 räumlich und/oder zeitlich separat zum Einpressen erfolgt.

- Es lässt sich ein geringer Abstand zwischen den einzelnen zweiten Bauteilkomponenten 20 oder WES realisieren.

- Eine Mehrfachzuführung mit einem einzigen Vereinzeier ist möglich, zum Beispiel über eine Mehrfachweiche, insbesondere eine

Fünffachweiche.

- Auch ist eine Stauförderung möglich. - Denkbar ist auch ein direktes Erzeugen und/oder Beschichten der zweiten Bauteilkomponenten 20 oder WES vor bzw. während der Zuführung.

- Es besteht die Möglichkeit, zusätzliche Teile oder Komponenten mit den zweiten Bauteilkomponenten 20 WES im zu erzeugenden Bauteil 1 einzubringen. Denkbar sind zum Beispiel Funktionselemente, Hülsen zur elektrochemischen Trennung oder dergleichen.

- Es ergibt sich ein hoher Freiheitsgrad für die Zuführung, z.B. durch Einlegen mittels Robotertooling. - Es sind keine Schläuche aus dem Werkzeug heraus in die

Pressenumgebung notwendig.

Wie im Zusammenhang mit Figur 9 dargestellt ist, müssen zum Beispiel fünf Butzen als zweite Bauteilkomponenten 20 an die entsprechenden Stellen in der ersten Bauteilkomponente 10 und somit beispielsweise im Presswerkzeug 40 transportiert und abgelegt werden.

Gemäß Figur 10 erfolgen das Vereinzeln und die Bereitstellung der Butzen als zweite Bauteilkomponenten 20 innerhalb des Presswerkzeugs 40 unter Einsatz eines entsprechenden Vibrationswendelförderers 60. Die

Zuführung 30, welche den Raum im Aktivbereich des Presswerkzeugs 40 nach dem Ablegen der Butzen 20 wieder frei gibt, wird durch eine entsprechende Bewegungseinrichtung 32 für die Zwischenablage 67 des Vibrationswendelförderers 60, z.B. mittels einer Linearachse realisiert.

Gemäß der Darstellung aus Figur 1 1 kann die Aufteilung durch

Vereinzelung auf Anzahl von n Positionen zum Beispiel innerhalb des Presswerkzeugs 40 bzw. der ersten Bauteilkomponenten 10 mittels Mehrfachweiche 63 erfolgen.

Die Aufteilung der zweiten Bauteilkomponenten 20 durch Vereinzelung auf eine Anzahl von n Positionen kann im oder auch vor dem Presswerkzeug 40 und/oder der ersten Bauteilkomponenten 10 auf der Grundlage eines Trommel- oder Revolvermagazins 51 und/oder mit dem Funktionsprinzip einer so genannten„Gatling Gun" erfolgen.

Alternativ dazu kann ein Förder- und/oder Positionierwerkzeug 30 auch außerhalb des eigentlichen Presswerkzeugs 40 ausgebildet sein, wie dies zum Beispiel im Zusammenhang mit Figur 13 dargestellt ist.

Dabei ist das Presswerkzeug 40 ohne jegliches Element für eine Zuführung ausgebildet. Die Vereinzelung und Bereitstellung der zweiten

Bauteilkomponenten 20 oder Butzen erfolgen außerhalb des

Presswerkzeugs 40. Das eigentliche Zuführen der zweiten

Bauteilkomponenten 20 oder Butzen erfolgt dann zum Beispiel mit Hilfe der gleichen Vorrichtung, die für den Bauteiltransport verwendet wird, d.h. im selben Prozessschritt. Realisiert werden kann dies durch Industrieroboter, Schwingarmroboter, Transferschienen, kollaborierende Roboter,

Seilzugmechanisierung und dergleichen. Bei einer alternativen Ausführungsform mit einer in Bezug auf das

Presswerkzeug 40 werkzeuginterne Variante werden der Vorgang und/oder die Einrichtung zum Zuführen der zweiten Bauteilkomponenten 20 mechanisch vom Antrieb des Presswerkzeugs 40 oder vom Presswerkzeug 40 selbst angetrieben. Eine Vereinzelung erfolgt nicht zwingend, es liegt in diesem Fall nicht zwingend ein Schüttgut vor, es kann auf eine

Magazinlösung zurückgegriffen werden.

Dabei können die jeweiligen Magazine 50 eine in Bezug auf das

Presswerkzeug 40 räumlich feste Position besitzen.

Der Antrieb des Förder- und Positionierwerkzeugs 30 kann werkzeugintern, also im Innern des Presswerkzeugs 40 erfolgen, zum Beispiel durch

Treiber oder Schieber 36 im Werkzeugoberteil 42 des Presswerkzeugs 40, wie dies im Zusammenhang mit den Figuren 10 und 18 dargestellt ist.

Die verwendeten Magazine 50, geben jeweils nur eine einzelne zweite Bauteilkomponenten 20 oder einen einzelnen Butzen frei. Die

Butzenzuführung aus dem Magazin 50 in die erste Bauteilkomponenten 10 erfolgt zum Beispiel mittels einer mechanischer Vorrichtung, die

insbesondere in Bezug auf das Presswerkzeug 40 werkzeugintern angetrieben werden kann, zum Beispiel analog zum Schieber 36.

Bezugszeichenliste: 1 Bauteil

10 erste Bauteilkomponente

1 1 erste Oberfläche, Oberseite

12 zweite Oberfläche, Unterseite 13 Grundkörper

15 Ausnehmung

20 zweite Bauteilkomponente

21 erste Oberfläche, Oberseite 22 zweite Oberfläche, Unterseite

23 Grundkörper

30 Förder- und Positionierwerkzeug

31 Roboterarmeinrichtung

32 Bewegungseinrichtung

35 Förderschieber

36 Steuerschieber

40 Presswerkzeug

41 Werkzeugunterteil, Auflage

42 Werkzeugoberteil

50 Magazin

51 Revolvermagazin, Trommelmagazin 52 Patronenmagazin

59 Magazinlager 60 Vibrationswendelförderer

61 Vibrationswendel

62 Schikane

63 Mehrfachweiche

64 Schlauchsystem

65 Schlauch

66 Empfänger

67 Zwischenablage 70 C-Bügel-Anordnung

100 Vorrichtung zur Bauteilherstellung