Die vorliegende Erfindung betrifft eine Fügevorrichtung zum Verbinden eines Fügepartners mit einem Träger mithilfe eines Befestigungsmittels gemäß dem Oberbegriff von Anspruch 1 sowie ein Fügeverfahren zum Verbinden eines Fügepartners mit einem Träger mithilfe eines Befestigungsmittels gemäß dem Oberbegriff von Anspruch 14.

Der bekannte Stand der Technik (US 2017/0089727 A1), von dem die Erfindung ausgeht, offenbart eine Fügevorrichtung zum Verbinden eines Fügepartners mit einem Träger mithilfe eines Befestigungsmittels, welches als Schraube mit einem Schaftabschnitt und einem Kopfabschnitt, hier Schraubenkopf, ausgebildet ist. Bei dem Fügevorgang soll sichergestellt werden, dass ein Montage-Sollzustand, in dem der Kopfabschnitt mit dem Fügepartner in Eingriff steht, also eine Auflagefläche des Kopfabschnittes mit einer Gegenauflagefläche des Fügepartners in mittelbarem und/oder unmittelbaren Eingriff steht, erreicht wird. Zur Kontrolle, ob die Schraube dem Montage-Sollzustand entsprechend festgeschraubt wird, wird auf dem Kopfabschnitt wenigstens ein Permanentmagnet platziert, der sich beim Einschrauben mit dem Kopfabschnitt mitdreht. Ein neben der Schraube platzierter Hallsensor detektiert beim Einschrauben der Schraube die von der Schraube vollzogenen Drehungen. Anhand der Anzahl vollzogener Drehungen soll darauf geschlossen werden, ob die Auflagefläche mit der Gegenauflagefläche in Eingriff steht oder nicht.

Es ist darüber hinaus auch bekannt, den Abstand des Kopfabschnittes, beispielsweise der oberen Stirnfläche des Kopfabschnittes, zu einem Referenzpunkt zu messen. Wird beim Einschrauben ein vorgegebener Abstand erreicht, kann daraus geschlossen werden, dass der Kopfabschnitt dem Montage-Sollzustand entsprechend mit dem Fügepartner in Eingriff steht.

Bei beiden Vorgehensweisen ist es dabei eine Herausforderung, dass herstellungsbedingte Formabweichungen der Schraube, des Trägers und/oder des Fügepartners zu einer fehlerhaften Bestimmung führen können, ob die Auflagefläche mit der Gegenauflagefläche in Eingriff steht oder nicht. Weist das Außengewinde der Schraube, das Innengewinde des Fügepartners und/oder des Trägers toleranzbedingte Abweichungen auf, kann dies dazu führen, dass die Auflagefläche nicht mit der Gegenauflagefläche in Eingriff steht, obwohl die vorgegebene Anzahl an Drehungen beim Einschrauben erreicht worden ist. Weist beispielsweise der Kopfabschnitt Abweichungen entlang der geometrischen Schraubenachse auf, kann die Auflagefläche nicht mit der Gegenauflagefläche in Eingriff stehen, obwohl der vorgegebene Abstand zwischen dem Kopfabschnitt und dem Referenzpunkt vorliegt.

Der Erfindung liegt das Problem zugrunde, die bekannte Fügevorrichtung derart auszugestalten und weiterzubilden, dass die Bestimmung, ob die Auflagefläche mit der Gegenauflagefläche gemäß dem Montage-Sollzustand in Eingriff steht, in besonders zuverlässiger Weise erfolgt.

Das obige Problem wird durch die Merkmale des kennzeichnenden Teils von Anspruch 1 gelöst.

Wesentlich ist die grundsätzliche Überlegung, dass das korrekte Fügen zwischen dem Fügepartner und dem Träger mithilfe des Befestigungsmittels anhand der Temperatur und/oder der Temperaturänderung des Trägers und/oder des Befestigungsmittels in einem Prüfbereich während und/oder im Anschluss an den Fügevorgang erkannt werden kann. Es ist interessanterweise entdeckt worden, dass sich der Träger und/oder das Befestigungsmittel bei einem entsprechenden Fügevorgang in einem die Gegenauflagefläche und/oder die Auflagefläche umgebenden Bereich stärker erwärmt, wenn die Auflagefläche mit der Gegenauflagefläche in mittelbaren und/oder unmittelbaren Eingriff kommt.

Beim Fügevorgang kommt es beim Kontakt zwischen dem Kopfabschnitt und dem Fügepartner zu Reibeffekten zwischen dem Kopfabschnitt und dem Fügepartner, wodurch sich der Kopfabschnitt und der Fügepartner im Bereich der Auflagefläche und der Gegenauflagefläche erwärmen. Durch Wärmeleitung wird der an die Auflagefläche und/oder die Gegenauflagefläche angrenzende Prüfbereich erwärmt. Der dadurch bedingte Temperaturanstieg des Fügepartners im Prüfbereich entsteht somit nur dann, wenn der Kopfabschnitt mit dem Fügepartner in Eingriff kommt. Auf diese Weise kann anhand der gemessenen Temperatur und/oder Temperaturänderung der Eingriff der Auflagefläche mit der Gegenauflagefläche entsprechend einem Montage-Sollzustand in besonders zuverlässiger Weise bestimmt werden.

Im Einzelnen wird vorgeschlagen, dass die Mess- und Prüfeinrichtung dazu ausgebildet ist, die Temperatur und/oder die Temperaturänderung des Fügepartners und/oder des Befestigungsmittels innerhalb eines an die Auflagefläche und/oder die Gegenauflagefläche angrenzenden Prüfbereichs zu messen und anhand der gemessenen Temperatur und/oder Temperaturänderung den mittelbaren und/oder unmittelbaren Eingriff der Auflagefläche mit der Gegenauflagefläche zu erkennen.

Nach der Ausgestaltung gemäß Anspruch 2 ist das Befestigungsmittel als Schraube ausgebildet oder weist eine Schraube auf, wodurch der Eingriff zwischen der Auflagefläche und der Gegenauflagefläche gemäß dem Montage-Soll- zustand in besonders wirksamer Weise anhand der gemessenen Temperatur und/oder Temperaturänderung erkannt werden kann.

Gemäß Anspruch 3 wird eine quantitative, reproduzierbare Bestimmung, ob die Auflagefläche mit der Gegenauflagefläche in Eingriff steht, durch die Mess- und Prüfeinrichtung ermöglicht, indem diese dazu ausgebildet ist, einen Kennwert aus der Messung der Mess- und Prüfeinrichtung zu bilden und in Bezug zu einem definierten Grenzschwellen-Kennwert zu setzen. Der Grenzschwellen-Kennwert kann in vorteilhafter Weise einem Temperaturwert, einer Temperaturänderung oder einer Temperaturänderung im Verhältnis zu einer Zeiteinheit entsprechen (Anspruch 4).

Die Überwachung des Fügevorgangs wird gemäß Anspruch 5 in besonderem Maße vereinfacht, wenn die Messung der Temperatur und/oder Temperaturänderung berührungslos erfolgt. Dabei kann die Messung mithilfe einer Wärmebildkamera und/oder wenigstens eines pyroelektrischen Sensors erfolgen.

Nach der weiteren Ausgestaltung gemäß Anspruch 6 kann die Mess- und Prüfeinrichtung zur ununterbrochenen Messung der Temperatur und/oder Temperaturänderung ausgebildet sein, sodass in vorteilhafter Weise zu jedem Zeitpunkt eine Temperatur und/oder eine Temperaturänderung des Fügepartners und/oder des Befestigungsmittels erfasst werden kann. In einer alternativen und besonders bevorzugten Ausführungsform wird der Messvorgang durch ein Startsignal gestartet, wodurch ein besonders effizienter Einsatz der Mess- und Prüfeinrichtung erreicht wird.

Gemäß Anspruch 7 weist die Mess- und Prüfeinrichtung eine Auswertungseinheit auf, durch die insbesondere eine Auswertung von Bildern einer Wärmebildkamera in besonders effizienter Weise erfolgen kann. Eine entsprechende Auswertungseinheit kann Objekte erkennen und unterscheiden, sodass die Auswertung besonders ressourcensparend auf Teilbereiche des von der Wärmebildkamera erfassten Bereichs beschränkt werden kann.

Nach der Ausgestaltung gemäß Anspruch 8 weist die Mess- und Prüfeinrichtung eine Dokumentationseinheit auf oder ist mit einer Dokumentationseinheit verbunden. Die Dokumentationseinheit ordnet jedem Fügepartner, der mit einem Träger mithilfe eines Befestigungsmittels verbunden worden ist, ein Qualitätskriterium in Abhängigkeit von der gemessenen Temperatur und/oder Temperaturänderung zu. Es kann dann jedem bei einem Fügevorgang erzeugtem Fügebauteil nachverfolgbar zugeordnet werden, ob bei diesem Fügevorgang der Eingriff der Auflagefläche mit der Gegenauflagefläche gemäß dem Montage-Sollzustand erfolgt ist.

Nach der bevorzugten Ausgestaltung gemäß Anspruch 9 weist die Fügevorrichtung eine Steuer- und Regelungseinheit auf oder ist mit einer solchen verbunden. Die Steuer- und Regelungseinheit kann in Abhängigkeit der gemessenen Temperatur und/oder Temperaturänderung wenigstens einen Fügeparameter des Fügevorgangs verändern, wodurch eine automatische Prozessregelung erfolgen kann. Durch die Regelung kann der Ausschuss verringert und die Prozessgüte verbessert werden.

Nach der weiteren Ausgestaltung gemäß Anspruch 10 weist die Fügevorrichtung einen Niederhalter auf, der den Fügepartner und den Träger in einer Füge-Soll- position hält, um ein zuverlässiges Verbinden der beiden vorgenannten Komponenten mithilfe des Befestigungsmittels zu ermöglichen. Alternativ oder zusätzlich kann mithilfe einer Positionserkennung die Füge-Sollposition des Fügepartners und des Trägers erkannt werden. Anspruch 11 betrifft besonders vorteilhafte Ausbildungen des Fügepartners, des Trägers und des Befestigungsmittels aus Kunststoff und/oder Metall.

Um den Einfluss von äußeren Störquellen auf die Messung der Temperatur und/oder der Temperaturänderung zu unterbinden, weist die Fügevorrichtung gemäß Anspruch 12 eine Abschirmung auf, die den Fügebereich zumindest abschnittsweise umschließt.

Nach der weiteren Ausgestaltung gemäß Anspruch 13 weist der Fügepartner und/oder das Befestigungsmittel zumindest abschnittsweise innerhalb des Prüfbereichs eine Beschichtung auf, durch welche die Reflexion, die Absorption und/oder die Transmission des Fügepartners und/oder des Befestigungsmittels verändert wird.

Nach einer weiteren Lehre gemäß Anspruch 14, der eigenständige Bedeutung zukommt, wird ein Fügeverfahren zum Verbinden eines Fügepartners mit einem Träger mithilfe eines Befestigungsmittels mit einer geometrischen Befestigungsmittelachse, insbesondere mit einer vorschlagsgemäßen Fügevorrichtung, beansprucht, wobei im montierten Zustand des Fügepartners auf dem Träger das Befestigungsmittel einen sich entlang der geometrischen Befestigungsmittelachse erstreckenden Schaftabschnitt, der sich zumindest abschnittsweise durch den Fügepartner und den Träger erstreckt, und einen sich an den Schaftabschnitt anschließenden Kopfabschnitt mit einer Auflagefläche, die mit einer Gegenanlagefläche des Trägers in mittelbarem und/oder unmittelbarem Eingriff steht, aufweist, wobei der Fügepartner mit dem Träger mithilfe eines Befestigungsmittels verbunden wird, wobei mittels einer Mess- und Prüfeinrichtung der mittelbare und/oder unmittelbare Eingriff der Auflagefläche mit der Gegenauflagefläche ermittelt wird.

Dabei ist wesentlich, dass die Temperatur und/oder die Temperaturänderung des Fügepartners und/oder des Befestigungsmittels in einem an die Auflagefläche und/oder Gegenauflagefläche angrenzenden Prüfbereich gemessen wird und dass anhand der gemessenen Temperatur und/oder Temperaturänderung der mittelbare und/oder unmittelbare Eingriff der Auflagefläche mit der Gegenauflagefläche erkannt wird. Auf alle Ausführungen zu vorschlagsgemäßen Fügevorrichtung darf insoweit verwiesen werden.

Gemäß Anspruch 15 wird eine quantitative, reproduzierbare Bestimmung, dass die Auflagefläche mit der Gegenauflagefläche in mittelbarem und/oder unmittelbarem Eingriff steht, ermöglicht, indem ein Kennwert aus der gemessenen Temperatur und/oder Temperaturänderung gebildet wird und in Bezug zu einem definierten Grenzschwellen-Kennwert gesetzt wird.

Nach der Ausgestaltung gemäß Anspruch 16 wird jedem Fügevorgang und damit jedem dabei hergestellten Fügebauteil ein Qualitätskriterium in Abhängigkeit von der gemessenen Temperatur und/oder Temperaturänderung zugeordnet. Es kann dann jedem Fügevorgang nachverfolgbar zugeordnet werden, ob die Auflage der Auflagefläche auf der Gegenauflagefläche erfolgt ist.

Nach der besonders bevorzugten Ausgestaltung gemäß Anspruch 17 wird in Abhängigkeit der gemessenen Temperatur und/oder Temperaturänderung wenigstens ein Fügeparameter des Fügevorgangs verändert, wodurch eine automatische Prozessregelung erfolgen kann. Durch die Regelung kann der Ausschuss verringert und die Prozessgüte verbessert werden.

Im Folgenden wird die Erfindung anhand einer lediglich Ausführungsbeispiele darstellenden Zeichnung näher erläutert. In der Zeichnung zeigt

Fig. 1 eine vorschlagsgemäße Fügevorrichtung zum Verbinden eines Fügepartners mit einem Träger mithilfe eines Befestigungsmittels mit einer Detailansicht eines von einer Mess- und Prüfeinrichtung der Fügevorrichtung erfassten Bereichs,

Fig. 2 eine Querschnittsansicht des Fügpartners und des Trägers, die mithilfe des Befestigungsmittels miteinander verbunden sind, in a) einem Montage-Sollzustand, b) einem nicht dem Montage-Sollzustand entsprechenden Zustand, c) einem Montage-Sollzustand bei Verwendung eines Befestigungshilfsmittels und d) einem nicht dem Montage- Sollzustand entsprechenden Zustand bei Verwendung eines Befestigungshilfsmittels und Fig. 3 schematisch ein Diagramm, in dem a) das Drehmoment und die Drehzahl über die Zeit aufgetragen sind, mit denen der Fügepartner mit dem Träger mit Hilfe eines als Schraube ausgebildeten Befestigungsmittels verbunden wird, b) die Temperatur des Fügepartners und/oder des Befestigungsmittels im Prüfbereich im zeitlichen Verlauf während und nach einem Fügevorgang aufgetragen ist, in dessen Rahmen der Montage-Sollzustand erreicht wird, und c) die Temperatur des Fügepartners und/oder des Befestigungsmittels im Prüfbereich im zeitlichen Verlauf während und nach einem Fügevorgang aufgetragen ist, bei dem der Montage-Sollzustand nicht erreicht wird.

In Fig. 1 ist eine Fügevorrichtung 1 gezeigt, mit der ein Fügepartner 2 auf einem Träger 3 befestigt und/oder mit diesem verbunden werden kann. Die Verbindung des Fügepartners 2 mit dem Träger 3 erfolgt über ein Befestigungsmittel 4. Das Befestigungsmittel 4 weist eine geometrische Befestigungsmittelachse A auf, wie in Fig. 2 dargestellt ist. Die Fügevorrichtung 1 weist darüber hinaus eine Fügeeinrichtung 5 auf, um den Fügepartner 2 mithilfe des Befestigungsmittels 4 mit dem Träger 3 zu verbinden.

Bei dem Fügepartner 2 kann es sich beispielsweise um eine Fahrzeugarmatur und bei dem Träger 3 um einen Armaturenträger handeln. Alternativ kann der Fügepartner 2 auch als Platine- und/oder Leiterplatte und der Träger 3 als Platinen- und/oder Leiterplattenträger ausgebildet sein. Auch ist es denkbar, die Platine- und/oder Leiterplatte über das Befestigungsmittel 4 elektrisch mit dem Träger 3 zu verbinden.

Die Fügevorrichtung 1 kann manuell betätigbar, und insbesondere manuell tragbar, sein, oder in einer alternativen und insoweit bevorzugten Ausführungsform automatisch, und insbesondere ortsfest, im Rahmen einer Serienproduktion betrieben werden. Bei dem gezeigten und insoweit bevorzugten Ausführungsbeispiels handelt es sich um eine ortsfeste Fügevorrichtung 1 im Rahmen einer Serienproduktion. Alle diesbezüglichen Ausführungen gelten für alle anderen Arten von Fügevorrichtungen 1 entsprechend. Im montierten Zustand des Fügepartners 2 auf dem Träger 3 sind diese mittelbar und/oder unmittelbar über das Befestigungsmittel 4 miteinander verbunden, wie in Fig. 2a) dargestellt ist. Unter dem Begriff "montierter Zustand" ist vorliegend zu verstehen, dass der Fügepartner 2 auf dem Träger 3, diesen insbesondere berührend, angeordnet und an diesem über das Befestigungsmittel 4 fixiert ist, insbesondere formschlüssig und/oder kraftschlüssig in axialer und/oder radialer Richtung bezogen auf die geometrische Befestigungsmittelachse A. Dabei weist das Befestigungsmittel 4 einen sich entlang der geometrischen Befestigungsmittelachse A erstreckenden Schaftabschnitt 6 auf, der sich zumindest abschnittsweise durch den Fügepartner 2 hindurch in den Träger 3 hinein erstreckt. Wie Fig. 2a) zu entnehmen ist, durchdringt das Befestigungsmittel 4 hier und vorzugsweise den Fügepartner 2 vollständig und den Träger 3 abschnittsweise. Es ist auch denkbar, dass das Befestigungsmittel im montierten Zustand den Fügepartner 2 und den Träger 3 vollständig durchdringt.

Das Befestigungsmittel 4 weist, zumindest im montierten Zustand des Fügepartners 2 auf dem Träger 3, einen sich an den Schaftabschnitt 6 anschließenden Kopfabschnitt 7 auf. Der Kopfabschnitt 7 weist eine Auflagefläche 8 auf, die beim Fügevorgang mit einer Gegenauflagefläche 9 des Fügepartners 2 gemäß einem Montage-Sollzustand in mittelbarem und/oder unmittelbarem Eingriff kommt. Unter dem Begriff "unmittelbar in Eingriff' ist vorliegend zu verstehen, dass der Kopfabschnitt 7 im montierten Zustand unmittelbar gegen den Fügepartner 2 anliegt, sodass die Auflagefläche 8 gegen die Gegenauflagefläche 9 anliegt. Der unmittelbare Eingriff zwischen der Auflagefläche 8 und der Gegenauflagefläche

9 ist in Fig. 2a) gezeigt.

Es ist auch denkbar, dass das Befestigungsmittel 4 ein Befestigungshilfsmittel

10 aufweist, das im montierten Zustand zwischen dem Kopfabschnitt 7 und dem Fügepartner 2 angeordnet ist, wie in Fig. 2c) gezeigt ist. Die Auflagefläche 8 und die Gegenauflagefläche 9 liegen dann jeweils gegen das Befestigungshilfsmittel 10 an. Unter dem Begriff "mittelbar in Eingriff' ist vorliegend zu verstehen, dass der Kopfabschnitt 7 im montierten Zustand über ein Befestigungshilfsmittel 10 gegen den Fügepartner 2 anliegt (Fig. 2c)). Hier und vorzugsweise ist das Befestigungshilfsmittel 10 ringförmig ausgebildet. Der Kopfabschnitt 7 weist hier und vorzugsweise im Bereich der Auflagefläche 8 eine runde außenseitige Kontur 11 auf. Die außenseitige Kontur 11 des Kopfabschnitts 7 kann auch eine andere Form, beispielsweise einen Sechskant, ausbilden. Wie in den Figuren gezeigt ist, ergibt sich die Gegenauflagefläche 9 bei einem unmittelbaren Eingriff durch die Geometrie der Auflagefläche 8 und damit durch die Form des Kopfabschnitts 7, genauer durch die außenseitige Kontur 11 des Kopfabschnitts 7. Im Falle des mittelbaren Eingriffs zwischen der Auflagefläche 8 und der Gegenauflagefläche 9, ergibt sich die Gegenauflagefläche 9 durch die Geometrie, insbesondere der radialen Randkontur 12, des Befestigungshilfsmittels 10.

Um detektieren zu können, ob die Auflagefläche 8 mit der Gegenauflagefläche 9 in Eingriff steht, weist die Fügevorrichtung 1 eine Mess- und Prüfeinrichtung 13 auf. Die Mess- und Prüfeinrichtung 13 ist dazu ausgebildet, den mittelbaren und/oder unmittelbaren Eingriff zwischen der Auflagefläche 8 und der Gegenauflagefläche 9 gemäß dem Montage-Sollzustand zu erfassen (Fig. 2a) und Fig. 2c)).

Wesentlich ist nun, dass die Mess- und Prüfeinrichtung 13 dazu ausgebildet ist, die Temperatur und/oder die Temperaturänderung des Fügepartners 2 und/oder des Befestigungsmittels 4 innerhalb eines an die Gegenauflagefläche 9 und/oder die Auflagefläche 8 angrenzenden Prüfbereichs 14 zu messen und anhand der gemessenen Temperatur und/oder Temperaturänderung den mittelbaren und/oder unmittelbaren Eingriff der Auflagefläche 8 mit der Gegenauflagefläche 9 zu erkennen.

Beim Fügevorgang kommt es zum Eingriff zwischen dem Schaftabschnitt 6 und dem Fügepartner 2 und/oder dem Träger 3, wodurch Reibung zwischen den in Eingriff stehenden Komponenten entsteht, die zu einer Erwärmung der jeweiligen Komponenten führt. Durch Wärmeleitung kann sich der Fügepartner 2 im Prüfbereich 14 erwärmen, auch wenn die Auflagefläche 8 nicht mit der Gegenauflagefläche 9 in Eingriff kommt und somit kein Zustand gemäß dem Montage-Soll- zustand erreicht wird, wie in Fig. 2b), Fig. 2d) und Fig. 3c) gezeigt ist.

Kommt jedoch der Kopfabschnitt 7 des Befestigungsmittels 4 mit dem Fügepartner 2 in mittelbaren und/oder unmittelbaren Eingriff, wodurch der Montage- Sollzustand erreicht wird, kommt es zu Reibeffekten zwischen dem Kopfabschnitt 7 und dem Fügepartner 2, wodurch sich der Kopfabschnitt 7 und der Fügepartner 2 im Bereich der Auflagefläche 8 und der Gegenauflagefläche 9 zusätzlich erwärmen. Durch Wärmeleitung wird der an die Gegenauflagefläche 9 und/oder die Auflagefläche 8 angrenzende Prüfbereich 14 stärker erwärmt, wie in Fig. 2a), Fig. 2c) und Fig. 3b) gezeigt ist, als wenn die Auflagefläche 8 nicht mit der Gegenauflagefläche 9 in Eingriff kommt.

Dieser Effekt wird noch dadurch verstärkt, dass beim Fügevorgang erzeugte und vom Schaftabschnitt 6 aufgenommene Wärme beim Eingriff des Kopfabschnitts 7 mit dem Fügepartner 2 an den Fügepartner 2 im Bereich der Auflagefläche 8 und der Gegenauflagefläche 9 durch Wärmeleitung übertragen werden kann. Dadurch erwärmt sich der Fügepartner 2 im Bereich der Gegenauflagefläche 9 zusätzlich, wodurch auch der Prüfbereich 14 eine zusätzliche Erwärmung erfährt.

Somit kommt es beim Erreichen des Montage-Sollzustandes zu einem deutlich höheren Temperaturanstieg des Fügepartners 2 und/oder des Befestigungsmittels 4 im Prüfbereich 14, wie in Fig. 3b) gezeigt ist, als bei einem Fügevorgang, bei dem die Auflagefläche 8 nicht mit der Gegenauflagefläche 9 in Eingriff kommt, wie in Fig. 3c) gezeigt ist. Auf diese Weise kann anhand der gemessenen Temperatur und/oder Temperaturänderung der Eingriff der Auflagefläche 8 mit der Gegenauflagefläche 9 in besonders zuverlässiger Weise bestimmt werden.

Die beim Fügen erzeugte Reibung und damit erzeugte Wärme ist abhängig von der Fügegeschwindigkeit, der Fügekraft und der Reibpaarung zwischen dem Fügepartner 2 und dem Befestigungsmittel 4. Unter dem Begriff "Reibpaarung" sind alle Einflussfaktoren des Fügepartners 2 und des Befestigungsmittels 4 zu verstehen, durch die das Reibverhalten zwischen den beiden Komponenten beeinflusst wird. Beispielhaft sei hier lediglich die Materialpaarung und die Oberflächenrauheit genannt.

Es ist darüber hinaus interessanter Weise entdeckt worden, dass anhand der gemessenen Temperatur und/oder Temperaturänderung nicht nur der mittelbare und/oder unmittelbare Eingriff der Auflagefläche 8 mit der Gegenauflagefläche 9 erkennbar ist. Vielmehr ist es auch möglich, anhand der gemessenen Temperatur und/oder Temperaturänderung zusätzlich zu erkennen, ob das Befestigungsmitel 4 die Verbindung des Fügepartners 2 mit dem Träger 3 mit einem vorgegebenen Soll-Parameter, insbesondere mit einer Soll-Fügekraft und/oder mit einem Soll-Fügemoment, bewirkt hat. Eine mit zu geringen Fügekräften und/oder Fügemomenten hergestellte Verbindung kann somit trotz einem erfolgten mitelbaren und/oder unmittelbaren Eingriff der Auflagefläche 8 mit der Gegenauflagefläche 9 erkannt werden, wodurch die Sicherheit der Verbindung zwischen dem Fügepartner 2 und dem Träger 3 erhöht wird.

Der Prüfbereich 14 grenzt, wie oben bereits erläutert worden ist, im montierten Zustand unmittelbar an die Auflagefläche 8 und/oder die Gegenauflagefläche 9 an. Der Prüfbereich 14 erstreckt sich hier und vorzugsweise in radialer Richtung um die Gegenauflagefläche 9 und ist insbesondere als ringförmige, die Gegenauflagefläche 9 umschließende Fläche ausgebildet. Es ist besonders vorteilhaft, wenn der Prüfbereich 14 eine der Außenkontur 15 der Gegenauflagefläche 9 entsprechende radial äußere Kontur 16 aufweist. Der Abstand zwischen der radial äußeren Kontur 16 des Prüfbereichs 14 und der Außenkontur 15 der Gegenauflagefläche 9 ist dann an jeder Position der radial äußeren Kontur 16 identisch. Alternativ oder zusätzlich kann sich der Prüfbereich 14 unmittelbar an die Auflagefläche 8 anschließen und im Bereich einer radialen Außenfläche 17 des Kopfabschnitts 7 ausgebildet sein.

Wird, wie in Fig. 2c) gezeigt, ein Befestigungshilfsmittel 10 verwendet, kann sich der Prüfbereich 14 zusätzlich über das Befestigungshilfsmittel 10 erstrecken. So kann sich der Prüfbereich 14 auf der dem Kopfabschnit 7 zugewandten Stirnseite 18 des Befestigungshilfsmittels 10 um die Auflagefläche 8 herum erstrecken. Zusätzlich kann der Prüfbereich 14 auch im Bereich der außenseitigen Kontur 11 des Befestigungshilfsmittels 10 ausgebildet sein, wie in Fig. 2c) gezeigt ist.

Hier und vorzugsweise beträgt der Abstand zwischen der radial äußeren Kontur 16 des Prüfbereichs 14 und der Außenkontur 15 der Gegenauflagefläche 9 zwischen 0,5 mm und 10 mm, vorzugsweise zwischen 0,5 mm und 7,5 mm, weiter vorzugsweise zwischen 0,5 mm und 5 mm.

Hier und vorzugweise beträgt der Abstand zwischen einer axialen äußeren Kontur 19 des Prüfbereichs 14 und der Auflagefläche 8 zwischen 0,5 mm und 10 mm, vorzugsweise zwischen 0,5 mm und 7,5 mm, weitervorzugsweise zwischen 0,5 mm und 5 mm.

Es ist denkbar, die Messung der Temperatur und/oder der Temperaturänderung an einer oder mehreren Positionen des Prüfbereichs 14 vorzunehmen. Die gemessenen Temperaturen und/oder Temperaturänderungen können dann einzeln betrachtet oder mathematisch gemittelt werden.

Im Folgenden wird der Begriff "in Eingriff" verwendet, um einen mittelbaren und/oder unmittelbaren Eingriff der Auflagefläche 8 mit der Gegenauflagefläche 9 zu kennzeichnen. Lediglich wenn die Unterscheidung zwischen einem mittelbaren und einen unmittelbaren Eingriff entscheidend ist, wird explizit von einem mittelbaren Eingriff oder einem unmittelbaren Eingriff gesprochen.

In der in den Figuren gezeigten und insoweit bevorzugten Ausführungsform ist vorgesehen, dass das Befestigungsmittel 4 als Schraube ausgebildet ist und/oder eine Schraube aufweist. Der besagte Kopfabschnitt 7 ist in diesem Fall der Schraubenkopf. Grundsätzlich kann gemäß einem hier nicht dargestellten Ausführungsbeispiel auch eine Gewindemutter den Kopfabschnitt bilden. Bei Verwendung eines Befestigungshilfsmittels 10 kann dieses insbesondere als Unterlegscheibe ausgebildet sein.

Hier und vorzugsweise handelt es sich bei dem Befestigungsmittel 4 um eine gewindefurchende oder eine selbstschneidende Schraube. Auf diese Weise kann das Fügen auf besonders einfache Weise erfolgen, da ein vorheriges Einbringen eines Gewindes in den Träger 3 und gegebenenfalls den Fügepartner 2 nicht notwendig ist.

Es ist jedoch auch denkbar, dass es sich bei dem Befestigungsmittel 4 um eine Gewindeschraube handelt, die in ein geschnittenes Gewinde des Fügepartners 2 und gegebenenfalls des Trägers 3 eingeschraubt wird. In einer weiteren alternativen und insoweit bevorzugten Ausführungsform ist vorgesehen, dass das Befestigungsmittel 4 eine Schraube aufweist, die mit einer Mutter verschraubt, den Fügepartner 2 mit dem Träger 3 verbindet. Im weiteren Verlauf wird das Fügen anhand eines als Schraube ausgebildetes Befestigungsmittel 4 beschrieben, wobei dies lediglich als Beispiel und nicht abschließend zu verstehen ist. Bei der Schraube kann es sich um jegliche Arten von Schrauben mit einem Kopfabschnitt 7 handeln, insbesondere auch um eine Senkkopfschraube.

Wie oben bereits dargelegt worden ist, wird die Reibung beim Fügen von mehreren Einflussfaktoren beeinflusst. In Bezug auf eine Schraube als Befestigungsmittel 4 handelt es sich dabei beispielsweise um die Fügegeschwindigkeit, also die Drehzahl n der Schraube beim Fügevorgang, die Steigung des Gewindes, das Drehmoment M, mit dem die Schraube festgezogen wird, und die Reibpaarung zwischen dem Fügepartner 2 und dem Befestigungsmittel 4.

Weiter ist hier und vorzugsweise vorgesehen, dass die Mess- und Prüfeinrichtung 13 dazu ausgebildet ist, aus der gemessenen Temperatur und/oder Temperaturänderung einen Kennwert zu bilden und den mittelbaren und/oder unmittelbaren Eingriff der Auflagefläche 8 mit der Gegenauflagefläche 9 durch ein Überschreiten eines Grenzschwellen-Kennwerts zu erkennen. Unter dem Begriff "Kennwert" ist vorliegend eine Maßzahl zu verstehen, die zur Quantifizierung dient und der eine Vorschrift zur quantitativen, reproduzierbaren Messung einer Größe oder eines Zustandes oder Vorgangs zugrunde liegt. Der Kennwert wird folglich mit einem vorgegebenen, definierten Grenzschwellen-Kennwert verglichen.

Wird an mehreren Positionen des Prüfbereichs 14 die Temperatur und/oder die Temperaturänderung gemessen, so kann für jede gemessene Position ein Kennwert gebildet werden und das Überschreiten des Grenzschwellen-Kennwertes an einer Position die Bestätigung darstellen, dass der Montage-Sollzustand der Verbindung vorliegt. Alternativ ist es auch denkbar, dass erst das Überschreiten des Grenzschwellen-Kennwerts an allen gemessenen Positionen die Bestätigung darstellt, dass der Montage-Sollzustand der Verbindung vorliegt. Auch eine Mittelung der Messergebnisse kann erfolgen, sodass beispielsweise ein Überschreiten des Grenzschwellen-Kennwerts durch einen aus den Messergebnissen gemittelten Kennwert das Vorliegen der Montage-Sollzustand der Verbindung bestätigt.

Die Bestimmung, ob der Montage-Sollzustand der Verbindung vorliegt, kann in besonders zuverlässiger Weise erfolgen, wenn an mehreren Positionen des Prüfbereichs 14 die Temperatur und/oder die Temperaturänderung gemessen wird. Es ist dann möglich, anhand von unterschiedlichen Temperaturen und/oder Temperaturänderungen an verschiedenen Positionen zu erkennen, dass die Auflagefläche 8 ungleichmäßig mit der Gegenauflagefläche 9 in mittelbarem und/oder unmittelbarem Eingriff steht, wodurch ein weiterer von dem Montage- Sollzustand abweichender Zustand auf zuverlässige Weise erkannt werden kann.

Hier und vorzugsweise ist die Mess- und Prüfeinrichtung 13 dazu ausgebildet, in Abhängigkeit des Kennwerts ein Gütesignal zu erzeugen. Bei dem Gütesignal kann es sich um ein optisches, akustisches, elektrisches und/oder elektronisches Signal handeln. So kann beispielsweise eine optische Anzeigevorrichtung vorgesehen sein, die anzeigt, ob der Grenzschwellen-Kennwert überschritten worden ist oder nicht. Alternativ oder zusätzlich kann akustisch darauf hingewiesen werden, dass der Grenzschwellen-Kennwert überschritten worden ist oder nicht.

Das Vorliegen einer Verbindung zwischen dem Fügepartner 2 und dem Träger 3 entsprechend dem Montage-Sollzustand zu erkennen, kann in besonders einfacher Weise erfolgen, wenn der Grenzschwellen-Kennwert einem Temperaturwert entspricht. Das Überschreiten einer bestimmten Temperatur des Trägers 3 und/oder des Befestigungsmittels 4 im Prüfbereich 14 zeigt dann, dass die Verbindung dem Montage-Sollzustand entspricht. Dabei ist zu beachten, dass die gemessene Temperatur innerhalb des Prüfbereichs 14 von der Umgebungstemperatur und der Temperatur des Fügepartners 2, des Befestigungsmittels 4 und des Trägers 3 zu Beginn des Fügevorgangs abhängig ist. Somit eignet sich ein Temperaturwert als Grenzschwellen-Kennwert insbesondere dann, wenn die Umgebungstemperatur und die Temperatur des Fügepartners 2, des Befestigungsmittels 4 und des Trägers 3 zu Beginn des Fügens bekannt sind.

Es ist alternativ oder zusätzlich denkbar, dass der Grenzschwellen-Kennwert einer Temperaturänderung des Trägers 3 und/oder des Befestigungsmittels 4 im Prüfbereich 14 entspricht. Auf diese Weise kann der Montage-Sollzustand unabhängig von der absoluten Temperatur des Trägers 3 und/oder des Befestigungsmittels 4 im Prüfbereich 14 bestimmt werden. Es ist dann nicht zwingend notwendig, die Temperatur des Fügepartners 2, des Befestigungsmittels 4 und des Trägers 3 zu Beginn des Fügevorgangs zu kennen, wodurch die Bestimmung des Montage-Sollzustandes vereinfacht wird. Der Grenzschwellen-Kennwert kann vorliegend 0,3 K bis 10 K, vorzugsweise 0,4 K bis 5 K, weiter vorzugsweise 0,5 K bis 3 K, betragen.

In der in den Figuren gezeigten und insoweit bevorzugten Ausführungsform ist alternativ oder zusätzlich vorgesehen, dass der Grenzschwellen-Kennwert einer Temperaturänderung innerhalb einer vorgegebenen Zeit entspricht. Das Vorliegen einer Verbindung gemäß dem Montage-Sollzustand zwischen dem Fügepartner 2 und dem Träger 3 kann dann auf besonders zuverlässige Weise unabhängig von der Umgebungstemperatur und der Temperatur des Fügepartners 2, des Befestigungsmittels 4 und des Trägers 3 erfasst werden. Hier und vorzugsweise beträgt der Grenzschwellen-Kennwert 0,5 K/s bis 25 K/s, vorzugsweise 0,75 K/s bis 15 K/s, weiter vorzugsweise 1 K/s bis 5 K/s.

In Fig. 3a) ist das Verbinden des Fügepartners 2 mit dem Träger 3 mithilfe des als Schraube ausgebildeten Befestigungsmittels 4 und gegebenenfalls unter Verwendung des als Unterlegscheibe ausgebildeten Befestigungshilfsmittels 10 als Bestandteil des Befestigungshilfsmittels 4 schematisch durch das über die Zeit aufgetragene Drehmoment M und die Drehzahl n gezeigt, mit denen der Fügepartner 2 mit dem T räger 3 verschraubt wird. Während zu Beginn des Einschraubens der Schraube die Drehzahl n konstant bleibt, steigt das Drehmoment M erst geringfügig und dann zunehmend an. Die Drehzahl n wird Null, wenn die Auflagefläche 8 des Kopfabschnitts 7 im Montage-Sollzustand mit der Gegenauflagefläche 9 des Trägers 3 zum Zeitpunkt to in Eingriff kommt, oder ein weiteres Festschrauben zum Zeitpunkt to ein höheres Drehmoment M erfordert. Gleichzeitig erreicht das Drehmoment M sein Maximum.

Fig. 3b) zeigt beispielhaft die Temperatur des Fügepartners 2 im Prüfbereich 14 im zeitlichen Verlauf während und im Anschluss eines Fügevorgangs, in dessen Rahmen der Montage-Sollzustand erreicht wird. Wie Fig. 3b) entnommen werden kann, steigt die Temperatur des Fügepartners 2 im Prüfbereich 14 während des Fügens bis zum Zeitpunkt to nur geringfügig auf die Temperatur To an. Ab dem Zeitpunkt to steigt die Temperatur des Fügepartners 2 im Prüfbereich 14 deutlich stärker an und übersteigt die Temperatur To+ATmin vor dem Zeitpunkt to+At. Ein qualitativ gleicher Verlauf der Temperatur über die Zeit wird bei einer Temperaturmessung des Befestigungsmittels 4 im Prüfbereich 14 erreicht. Fig. 3c) zeigt beispielhaft die Temperatur des Fügepartners 2 im Prüfbereich 14 im zeitlichen Verlauf während und im Anschluss eines Fügevorgangs, in dessen Rahmen der Montage-Sollzustand nicht erreicht wird, beispielsweise weil sich das als Schraube ausgebildete Befestigungsmittel 4 im Träger 3 verhakt und/oder verkantet oder weil ein weiteres Eindringen des Befestigungsmittels 4 in den Träger 3 und/oder den Fügepartner 2, beispielsweise aufgrund einer Verschmutzung, verhindert wird. Wie Fig. 3c) entnommen werden kann, steigt die Temperatur des Fügepartners 2 im Prüfbereich 14 während des Fügens bis zum Zeitpunkt to auch hier nur geringfügig auf die Temperatur To an. Das Temperaturverhalten während des Fügens ist dabei im Wesentlichen unabhängig davon, ob der Montage-Sollzustand erreicht wird oder nicht. Ab dem Zeitpunkt to steigt die Temperatur des Fügepartners 2 im Prüfbereich 14 gegebenenfalls etwas stärker an. Jedoch erreicht oder übersteigt die Temperatur bis zu einem festgelegten Zeitpunkt to+At die Temperatur To+ATmin nicht. Ein qualitativ gleicher Verlauf der Temperatur über die Zeit wird bei einer Temperaturmessung des Befestigungsmittels 4 im Prüfbereich 14 erreicht.

Wie aus der Zusammenschau der Fig. 3b) und Fig. 3c) deutlich wird, kommt es im Anschluss an den Fügevorgang nur dann zu einer entsprechend starken Temperaturerhöhung des Fügepartners 2 und/oder des Befestigungsmittels 4 im Prüfbereich 14, wenn der Montage-Sollzustand erreicht worden ist. Insofern ist der Grenzschwellen-Kennwert vorzugsweise als Temperaturwert To+ATmin, als Temperaturänderung AT oder als Temperaturänderung über eine vorgegebene Zeit ATmin/At ausgebildet sein.

Die Temperatur und/oder die Temperaturänderung des Trägers 3 und/oder des Befestigungsmittels 4 im Prüfbereich 14 kann auf besonders einfache Weise gemessen werden, wenn die Mess- und Prüfeinrichtung 13 zum berührungslosen Messen der Temperatur und/oder der Temperaturänderung ausgebildet ist, wie in Fig. 1 gezeigt ist. Hier und vorzugsweise weist die Mess- und Prüfeinrichtung 13 wenigstens einen optischen Sensor zum berührungslosen Messen der Temperatur und/oder Temperaturänderung auf. Bei dem optischen Sensor kann es sich in vorteilhafterWeise um eine Wärmebildkamera oder mehrere Bildkameras und/oder einen oder mehrere pyroelektrische Sensoren handeln. Wärmebildkameras und pyroelektrische Sensoren sind kostengünstig und zuverlässig. Es ist denkbar, dass die Mess- und Prüfeinrichtung 13 zum dauerhaften Messen der Temperatur und/oder der Temperaturänderung des Fügepartners 2 und/oder des Befestigungsmittels 4 im Prüfbereich 14 ausgebildet ist. Wird der Grenz- schwellen-Kennwert überschritten, so kann gegebenenfalls eine Plausibilitätsprüfung erfolgen, ob dem Überschreiten des Grenzschwellen-Kennwertes ein Fügen des Fügepartners 2 mit dem Träger 3 vorausgegangen ist oder entsprechend zeitlich überlappend erfolgt ist.

In einer alternativen und insoweit bevorzugten Ausführungsform ist vorgesehen, dass die Mess- und Prüfeinrichtung 13 dazu ausgebildet ist, in Abhängigkeit von einem Startsignal einen Messvorgang zu beginnen, hier und vorzugsweise in Abhängigkeit von einem von der Fügeeinrichtung 5 erzeugten Startsignal. Zu diesem Zweck ist die Mess- und Prüfeinrichtung 13 signaltechnisch mit der Fügeeinrichtung 5 verbunden. Bei Erhalt des Startsignals wird die Messung der Mess- und Prüfeinrichtung 13 begonnen. Durch das sequenzielle Starten der Messung kann eine oben erwähnte Plausibilitätsprüfung entfallen. Des Weiteren werden fehlerhafte Messungen vermieden, die sich nicht auf einen Fügevorgang beziehen. Darüber hinaus kann die Mess- und Prüfeinrichtung 13 effizienter genutzt werden, wenn eine Messung lediglich dann erfolgt, wenn auch ein Fügevorgang durchgeführt wird.

Hier und vorzugsweise wird das Startsignal beim Überschreiten, Unterschreiten und/oder Erreichen eines Grenz-Schwellenwertes eines Fügeparameters beim Verbinden des Fügepartners 2 mit dem Träger 3 erzeugt. Unter dem Begriff "Fügeparameter" sind vorliegend alle den Fügevorgang beeinflussenden Rahmenbedingungen zu verstehen, beispielsweise die Kraft, die im montierten Zustand zwischen Auflagefläche 8 und Gegenauflagefläche 9 wirkt (Fügekraft), das Drehmoment M, das auf das Befestigungsmittel 4, insbesondere den Kopfabschnitt 7, und/oder den Fügepartner 2 wirkt, und/oder die Drehzahl n des Befestigungsmittels 4, insbesondere Kopfabschnitts 7, insbesondere absolut oder relativ zum Fügepartner 2. Es ist somit besonders vorteilhaft, wenn der Grenz-Schwellenwert einer Kraft, einem Drehmoment M und/oder einer Drehzahl n entspricht. So kann beispielsweise das Startsignal bei Überschreiten und/oder Erreichen eines vorgegebenen Drehmoments M, mit dem die Schraube angezogen wird, erzeugt werden. Alternativ oder zusätzlich kann auch das Unterschreiten und/oder Erreichen einer vorgegebenen Drehzahl n, beispielsweise der Schraube, das Erzeugen des Startsignals bewirken. Auch andere oder zusätzliche Arten, das Startsignal zu erzeugen, sind denkbar.

Es ist besonders vorteilhaft, wenn die Messung der Mess- und Prüfeinrichtung

13 gestartet wird, sobald der Fügevorgang abgeschlossen ist, in Fig. 3 im Zeitpunkt to. Da die Wärmeleitung von der Gegenauflagefläche 9 in den Prüfbereich

14 eine gewisse Zeit benötigt, ist es ausreichend, wenn die Messung erst im unmittelbaren Anschluss an den Fügevorgang begonnen wird, wie in Bezug auf die Fig. 3 bereits erläutert worden ist.

Die Messung durch die Mess- und Prüfeinrichtung 13 kann nach einer vorgegebenen Zeit und/oder nach Überschreiten des Grenzschwellen-Kennwerts gestoppt werden. So kann ein erstes Abbruchkriterium der Messung das Überschreiten des Grenzschwellen-Kennwerts darstellen. Wird der Grenzschwellen- Kennwert nicht innerhalb einer vorbestimmten Zeit überschritten, kann dies als zweites Abbruchkriterium der Messung dienen.

Des Weiteren ist hier und vorzugsweise vorgesehen, dass die Mess- und Prüfeinrichtung 13 eine Auswertungseinheit 20 aufweist. Dies ist besonders vorteilhaft, wenn die Messung der Temperatur und/oder Temperaturänderung mithilfe einer Wärmebildkamera, beispielsweise einer Infrarotkamera, gemessen wird. Die von der Wärmebildkamera aufgenommenen Bilder können dann unmittelbar durch die Auswertungseinheit 20 ausgewertet werden. Hier und vorzugsweise ist die Auswertungseinheit 20 zur automatischen Erkennung der Gegenauflagefläche 9 und/oder des Prüfbereichs 14 ausgebildet. Die Auswertungseinheit 20 kann somit nicht relevante Bereiche des Fügepartners 2, des Trägers 3 und/oder des Befestigungsmittels 4, wie beispielsweise den Kopfabschnitt 7, ausblenden und/oder bei dem Messvorgang unberücksichtigt lassen. Gleichzeitig kann der Prüfbereich 14 automatisch erkannt und entsprechend ausgewertet werden. Es ist dann nicht notwendig, den Sensor und/oder die Wärmebildkamera ausschließlich auf den Prüfbereich 14 zu richten.

Weiter ist hier und vorzugsweise vorgesehen, dass die Mess- und Prüfeinrichtung 13 eine Dokumentationseinheit 21 aufweist oder mit einer Dokumentationseinheit 21 gekoppelt ist, und dass die Dokumentationseinheit 21 dazu ausgebildet ist, jedem Fügepartner 2, der mit einem Träger 3 verbunden worden ist, ein Qualitätskriterium in Abhängigkeit von der gemessenen Temperatur und/oder der Temperaturänderung zuzuordnen. Unter dem Begriff "gekoppelt" ist vorliegend zumindest signaltechnisch verbunden zu verstehen, also eine Verbindung, die zumindest die Übertragung einer Information und/oder eines Signals von der Mess- und Prüfeinrichtung 13 zur Dokumentationseinheit 21 erlaubt.

In einem besonders einfachen Fall kann das Qualitätskriterium einen positiven Wert, der angibt, dass der Eingriff der Auflagefläche 8 mit der Gegenauflagefläche 9 durch die Messung der Temperatur und/oder Temperaturänderung erkannt worden ist, oder einen negativen Wert, der angibt, dass der Eingriff der Auflagefläche 8 mit der Gegenauflagefläche 9 durch die Messung der Temperatur und/oder Temperaturänderung nicht erfolgt ist, annehmen. Auf diese Weise kann dokumentiert werden, welcher Fügepartner 2 mit einem Träger 3 entsprechend dem Montage-Sollzustand verbunden worden ist, beispielsweise im Rahmen eines Qualitätssicherungssystems. Auf diese Weise kann die Qualität der Verbindung zwischen dem Fügepartner 2 und dem Träger 3 auch bei großen Stückzahlen überwacht und jeder Verbindung ein Qualitätskriterium zugeordnet werden. Es ist dann möglich, einzelne Verbindungen oder Chargen, die nicht dem Montage-Sollzustand entsprechen, auszusortieren.

Hier und vorzugsweise wird das Qualitätskriterium gespeichert, um eine Zuordnung des Qualitätskriteriums zu einem spezifischen Fügevorgang übereinen langen Zeitraum zu erlauben.

In der in den Figuren gezeigten und insoweit bevorzugten Ausführungsform ist vorgesehen, dass die Fügevorrichtung 1 eine Steuer- und Regelungseinheit 22 aufweist oder mit einer Steuer- und Regelungseinheit 22 elektrisch verbunden ist, und dass die Steuer- und Regelungseinheit 22 dazu ausgebildet ist, wenigstens einen Fügeparameter beim Fügen des Fügepartners 2 mit dem Träger 3 in Abhängigkeit von der gemessenen Temperatur und/oder Temperaturänderung zu verändern.

So ist es beispielsweise möglich, dass der Fügevorgang eines Fügepartners 2 mit einem Träger 3 unmittelbar mit einem oder mehreren geänderten Fügeparametern wiederholt wird, wenn anhand der gemessenen Temperatur und/oder Temperaturänderung erkannt worden ist, dass der Eingriff der Auflagefläche 8 mit der Gegenauflagefläche 9 nicht erfolgt ist. So kann beispielsweise das als Schraube ausgebildete Befestigungsmittel 4 mit einem höheren Drehmoment M erneut angezogen werden. Dieser Vorgang kann wiederholt werden, bis der Eingriff der Auflagefläche 8 mit der Gegenauflagefläche 9 erkannt wird oder ein anderes Abbruchkriterium erfüllt ist.

Alternativ oder zusätzlich ist es auch denkbar, dass ein oder mehrere Fügeparameter für einen darauffolgenden Fügevorgang angepasst werden. So kann anhand der Erkenntnis, dass der vorherige Fügevorgang nicht zum Eingriff der Auflagefläche 8 mit der Gegenauflagefläche 9 geführt hat, ein Fügeparameter des darauffolgenden Fügevorgangs geändert werden. Im Falle einer Schraube als Befestigungsmittel 4 kann beispielsweise das Drehmoment M erhöht werden.

Alternativ oder zusätzlich können ein oder mehrere Fügeparameter auch erst dann geändert werden, wenn vorgegebene Änderungsbedingungen erfüllt sind. So kann beispielsweise eine Anzahl aufeinanderfolgender Fügevorgänge oder ein vorgegebener Prozentsatz von Fügevorgängen, die nicht zum Eingriff der Auflagefläche 8 mit der Gegenauflagefläche 9 geführt haben, eine Änderung eines Fügeparameters bewirken.

Um ein zuverlässiges Fügen des Fügepartners 2 mit dem Träger 3 zu ermöglichen, ist des Weiteren vorzugsweise vorgesehen, dass die Fügevorrichtung 1 wenigstens einen Niederhalter 23 aufweist, der den Fügepartner 2 und den Träger 3 im ungefügten Zustand in einer Füge-Sollposition hält, in der das Fügen der beiden Komponenten erfolgen kann. Es ist dann sichergestellt, dass der Fügepartner 2 und der Träger 3 derart zueinander angeordnet sind, dass ein Fügen der beiden Komponenten mithilfe des Befestigungsmittels 4 in zuverlässiger Weise erfolgen kann. Anhand der Fig. 1 und der Fig. 2 ist ersichtlich, dass eine fehlerhafte Positionierung des Fügepartners 2 relativ zum Träger 3 ein Einführen des Befestigungsmittels 4 und damit ein Fügen erschwert und/oder unmöglich macht.

Es ist alternativ oder zusätzlich auch denkbar, dass die Fügevorrichtung 1 eine Positionserkennung zum Erkennen einer Füge-Sollposition des Fügepartners 2 und des Trägers 3, in der das Fügen der beiden Komponenten erfolgen kann, aufweist. Befinden sich der Fügepartner 2 und der Träger 3 nicht in der Füge- Sollposition kann das Einleiten des Fügevorgangs unterbunden werden und gegebenenfalls eine Fehlermeldung erfolgen.

Es ist besonders vorteilhaft, wenn der Fügepartner 2, der Träger 3 und/oder das Befestigungsmittel 4 aus Kunststoff und/oder Metall ausgebildet sind. In der in den Figuren gezeigten und insoweit bevorzugten Ausführungsform ist vorgesehen, dass der Fügepartner 2 aus Kunststoff und das Befestigungsmittel 4 aus Metall ausgebildet ist. Bei dieser Materialkombination lässt sich der Montage- Sollzustand der Verbindung zwischen dem Fügepartner 2 und dem Träger 3 in besonders zuverlässige Weise durch die Messung der Temperatur und/oder der Temperaturveränderung des Fügepartners 2 im Prüfbereich 14 bestimmen.

Um eine Beeinflussung der Temperaturmessung im Prüfbereich 14 durch andere Wärmequellen, insbesondere Strahlungsquellen, zu verhindern, ist vorgesehen, dass die Fügevorrichtung 1 eine Abschirmung 24 aufweist, die zum Abschirmen von äußeren Störeinflüssen, insbesondere von anderen Wärmequellen, einen Fügebereich, in dem die Verbindung des Fügepartners 2 mithilfe des Befestigungsmittels 4 mit dem Träger 3 erfolgt, zumindest abschnittsweise umschließt. Die Verwendung einer Abschirmung 24 ist insbesondere dann sinnvoll, wenn der Fügepartner 2 aus einem Material mit niedrigem Emissionsgrad, beispielsweise Metall, ausgebildet ist und Strahlung von umgebenden Strahlen- und Wärmequellen reflektieren kann.

Der Begriff "Fügebereich" ist vorliegen weit auszulegen und als Bereich zu verstehen, in dem die Verbindung zwischen dem Fügepartner 2 und dem Träger 3 mithilfe des Befestigungsmittels 4 erfolgt. Dabei kann die Abschirmung 24 lediglich den Fügebereich, der durch den Prüfbereich 14 und beispielsweise den Kopfabschnitt ? und/oder das Befestigungshilfsmittel 10 ausgebildet wird, zumindest abschnittsweise umschließen. Alternativ oder zusätzlich ist es auch denkbar, dass die Abschirmung 24 den gesamten Fügepartner 2, den gesamten Träger 3 und das gesamte Befestigungsmittel 4 zumindest abschnittsweise umschließt.

Um die Messung der Temperatur und/oder Temperaturänderung zu verbessern, ist vorzugsweise vorgesehen, dass der Fügepartner 2 und/oder das Befestigungsmittel 4 zumindest abschnittsweise innerhalb des Prüfbereichs 14 eine Beschichtung zur Änderung der Reflexion, der Absorption und/oder der Transmission aufweisen.

Es ist dann unabhängig vom Material möglich, die Messung der Temperatur und/oder Temperaturänderung im Prüfbereich 14 auf kostengünstige Weise zu verbessern.

Beansprucht wird außerdem gemäß einer weiteren Lehre, der eigenständige Bedeutung zukommt, ein Fügeverfahren zum Verbinden eines Fügepartners 2 mit einem Träger 3 mithilfe eines Befestigungsmittels 4 mit einer geometrischen Befestigungsmittelachse A, insbesondere mit einer vorschlagsgemäßen Fügevorrichtung 1 , wobei im montierten Zustand des Fügepartners 2 auf dem Träger 3 das Befestigungsmittel 4 einen sich entlang der geometrischen Befestigungsmittelachse A erstreckenden Schaftabschnitt 6, der sich zumindest abschnittsweise durch den Fügepartner 2 und den Träger 3 erstreckt, und einen sich an den Schaftabschnitt 6 anschließenden Kopfabschnitt 7 mit einer Auflagefläche 8, die gemäß einem Montage-Sollzustand mit einer Gegenauflagefläche 9 des Trägers 3 in mittelbarem und/oder unmittelbarem Eingriff steht, aufweist, wobei der Fügepartner 2 mit dem Träger 3 mithilfe eines Befestigungsmittels 4 verbunden wird, wobei mittels einer Mess- und Prüfeinrichtung 13 der mittelbare und/oder unmittelbare Eingriff der Auflagefläche 8 mit der Gegenauflagefläche 9 ermittelt wird.

Wesentlich ist nun, dass die Temperatur und/oder die Temperaturänderung des Fügepartners 2 und/oder des Befestigungsmittels 4 in einem an die Auflagefläche 8 und/oder die Gegenauflagefläche 9 angrenzenden Prüfbereich 14 gemessen wird und dass anhand der gemessenen Temperatur und/oder Temperaturänderung der mittelbare und/oder unmittelbare Eingriff der Auflagefläche 8 mit der Gegenauflagefläche 9 erkannt wird. Auf alle Ausführungen zur vorschlagsgemäßen Fügevorrichtung 1 darf insoweit verwiesen werden. Es ist dann in besonders einfacher und zuverlässiger Weise möglich, zu erkennen, ob das Verbinden des Fügepartners 2 mit dem Träger 3 mithilfe des Befestigungsmittel 4 entsprechend dem Montage-Sollzustand erfolgt ist.

Es ist besonders vorteilhaft, wenn aus der gemessenen Temperatur und/oder Temperaturänderung ein Kennwert gebildet wird und der mittelbare und/oder unmitelbare Eingriff der Auflagefläche 8 mit der Gegenauflagefläche 9 durch ein Überschreiten eines Grenzschwellen-Kennwertes erkannt wird. Hier und vorzugsweise wird bei Überschreiten des Grenzschwellen-Kennwertes ein Gütesignal erzeugt.

Des Weiteren ist hier und vorzugsweise vorgesehen, dass jedem Fügepartner 2, der mit einem Träger 3 verbunden worden ist, ein Qualitätskriterium in Abhängigkeit von der Messung der Temperatur und/oder der Temperaturänderung zugeordnet wird. Auf diese einfache Weise kann ein Qualitätssystem geschaffen werden, das jedem aus einem Fügepartner 2 mithilfe eines Befestigungsmittels 4 und einem Träger 3 bestehenden, zusammengefügten Bauteil ein Qualitätskriterium zugeordnet wird. Das Qualitätskriterium ist hier und vorzugsweise ein Kriterium dafür, ob die Auflagefläche 8 auf der Gegenauflagefläche 9 aufliegt.

Eine besonders einfache und wirkungsvolle Regelung des Fügevorgangs kann erzeugt werden, wenn wenigstens ein Fügeparameter beim Fügen des Fügepartners 2 mit dem Träger 3 in Abhängigkeit von der gemessenen Temperatur und/oder Temperaturänderung verändert wird.

Bezugszeichenliste

1 Fügevorrichtung

2 Fügepartner

3 Träger

4 Befestigungsmittel

5 Fügeeinrichtung

6 Schaftabschnitt

7 Kopfabschnitt

8 Auflagefläche

9 Gegenauflagefläche

10 Befestigungshilfsmittel

11 außenseitige Kontur

12 radialen Randkontur

13 Mess- und Prüfeinrichtung

14 Prüfbereich

15 Außenkontur

16 radial äußere Kontur

17 Außenfläche

18 Stirnseite

19 axial äußere Kontur

20 Auswertungseinheit

21 Dokumentationseinheit

22 Steuer- und Regelungseinheit

23 Niederhalter

24 Abschirmung

A geometrische Befestigungsmittelachse n Drehzahl

M Drehmoment