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1. (WO2008086994) BLECHVERBUND, VERFAHREN ZUM FÜGEN VON BLECHEN UND FÜGEVORRICHTUNG
Anmerkung: Text basiert auf automatischer optischer Zeichenerkennung (OCR). Verwenden Sie bitte aus rechtlichen Gründen die PDF-Version.

Anwaltsakte: 56 416 X1
EDAG Engineering + Design AG

Blechverbund, Verfahren zum Fügen von Blechen und Fügevorrichtung

Die Erfindung betrifft das Fügen von Bauteilen, insbesondere Blechen, unter Einschluss eines Schweiß- oder Lötprozesses.

Schweißen und Löten sind bewährte Fügeverfahren für metallische Bauteile. Bei einem automatisierten Schweiß- oder Lötprozess werden die zu fügenden Bauteile in einer Fügeposition fixiert und während des Schweißens oder Lötens nahe der momentanen Schweiß- oder Lötstelle mit einer Andrückeinrichtung, beispielsweise einem Andrückfinger oder einer Andrückrolle, gegeneinander gedrückt, wobei die Andrückeinrichtung gemeinsam mit dem Schweiß- oder Lötwerkzeug einen Fügebereich der Bauteile in Längsrichtung einer zu erzeugenden Schweiß- oder Lötnaht abfährt. Die Bauteile müssen in einer für das Schweißen oder Löten geeigneten Geometrie vorliegen. An zu fügenden Blechen werden für das Schweißen oder Löten geeignete Flansche geformt, beispielsweise noch bei der plastischen Umformung in einer Presse, oder in einem der Formgebung in einer Presse nachgelagerten Umformprozess, wie beispielsweise Kanten. Werden die Flansche noch in der Presse geformt, sind den erzeugbaren Flanschgeometrien aufgrund der Notwendigkeit des Entformens Grenzen gesetzt. Kantvorrichtungen für ein nachgelagertes Formen der Flansche sind voluminös und unflexibel. Ferner sind komplexe Kantenverläufe allenfalls mit großem Aufwand erzielbar.

Auch das Falzen hat seinen festen Platz für das Fügen von Blechen. Bekannt ist hier die Fügekombination von Rollfalzen und Kleben, durch die eine form- und stoffschlüssige Verbindung erzielt wird. Der Kleber hat neben der Erhöhung der Steifigkeit bei dynamisch beanspruchten Verbunden auch die Aufgabe, eventuell auftretende Geräusche, die zwischen den gefügten Blechen entstehen können, zu dämpfen oder zu verhindern. Des Weiteren übernimmt der Kleber eine Abdichtfunktion. Ein Vorteil der Rollfalztechnologie ist ihre hohe Flexibilität hinsichtlich der Bauteilgeometrie. Falzwerkzeuge und -Verfahren, oder allgemeiner Bördelwerkzeuge und -verfahren, werden beispielsweise in der EP 1 685 915 Al, der EP 1 420 908 Bl, der DE 100 11 954 Al und der DE 103 38 170 B4 beschrieben.

Es ist eine Aufgabe der Erfindung, das Fügen von Bauteilen, von denen wenigstens eines ein Blech ist, im Hinblick auf Flexibilität bezüglich des Verlaufs einer Bördelkante und Fertigkeit des Verbunds zu verbessern.

Die Erfindung kombiniert einen Bördelprozess mit einem Schweiß- oder Lötprozess.

Durch diese erfindungsgemäße Verfahrenskombination wird ein Blechverbund aus einem Außenblech und einem Innenblech sowie optional einem oder mehreren weiteren Blechen, geschaffen, in dem das Außenblech einen um eine Bördelkante gebördelten Flansch aufweist, der mit dem Innenblech einen Stoß bildet. Im oder am Stoß verläuft eine die Bleche fest miteinander verbindende Schweiß- oder Lötnaht. Durch den in Längsrichtung der Bördelkante kontinuierlich fortschreitenden Bördelprozess wird das Außenblech schonend umgelegt. Das Außenblech weist in Querrichtung über den Bereich der Bördelkante ein deutlich gleichmäßigeres, rissärmeres Materialgefüge auf als ein Blech, das in der gleichen Geometrie beispielsweise in einer Tiefziehpresse geformt wurde. Das Gleiche gilt im Vergleich mit einem Blech, dessen Flansch in einer herkömmlichen Kantmaschine umgelegt wurde. Aufgrund der in Längsrichtung der Bördelkante fortschreitenden und deshalb stets nur lokalen Umformung kann die Bördelkante einen komplexen Verlauf mit einem oder mehreren Bögen, auch mit sich ändernden Krümmungsradien, aufweisen. Im Vergleich zu einem Blechverbund mit einer herkömmlichen Falzverbindung ist der erfindungsgemäße Blechverbund steifer, da die Schweiß- oder Lötnaht die Bleche zumindest im unmittelbaren Fügebereich fest und absolut steif miteinander verbindet. Dies kommt insbesondere dynamisch beanspruchten Blechverbunden zugute, da sich die Bleche im Fügebereich nicht mehr relativ zueinander bewegen und dementsprechend aneinander reiben und somit auch keine Geräusche mehr erzeugen können. Des Weiteren versiegelt die Schweiß- oder Lötnaht den Fügebereich oder zumindest einen inneren Bereich des Fügebereichs. Es ist vorteilhaft, wenn die Naht sich über die gesamte, in Längsrichtung der Bördelkante gemessene Länge des Fügebereichs der Bleche kontinuierlich durchgehend erstreckt.

Das Außenblech ist im verbauten Zustand, beispielsweise an einem Automobil, zwar vorzugsweise von außen sichtbar und kann insbesondere eine Außenhaut eines Fahrzeugs oder grundsätzlich auch jeder anderen Baueinheit bilden, wobei das Innenblech dementsprechend dem Inneren eines Fahrzeugs oder einer anderen Baueinheit zugewandt ist. Grundsätzlich dienen die Worte "Außenblech" und "Innenblech" jedoch nur der begrifflichen Unterscheidung, um darzulegen, dass zumindest das Außenblech einen gebördelten Schweißoder Lötflansch aufweist. Das Bördeln ist an der Außenseite des Flansches anhand von Rolloder Gleitspuren sichtbar, falls die Oberfläche nicht nach dem Bördeln einer die Spuren beseitigenden Oberflächenbearbeitung unterzogen wurde.

Der Flansch erstreckt sich in bevorzugten Ausführungen längs eines äußeren Rands des Außenblechs und bildet im Vergleich zu dem Außenblech im Ganzen nur einen schmalen Randstreifen. Der Flansch ist über zumindest einen überwiegenden Teil der Länge der Bördelkante im Querschnitt des Außenblechs gesehen wesentlich kürzer als ein äußerer Blechbereich des Außenblechs, der über die Bördelkante in den Flansch übergeht.

Der Stoß kann ein stumpfer Stoß oder insbesondere ein Überlappstoß bzw. Parallelstoß sein. Handelt es sich um einen Überlappstoß, kann die Schweißnaht eine I-Naht sein. Bevorzugter ist die Naht im Falle eines Schweißens oder Lötens als Kehlnaht im Überlappstoß gebildet. Mittels einer Kehlnaht an einem Ende des Überlappstoßes kann der Stoß im Querschnitt des Verbunds gesehen über die gesamte Stoßlänge versiegelt und daher einer Spaltkorrosion am wirksamsten entgegengewirkt werden.

Das Außenblech kann in seinem Bördel- oder Falzbereich mit seinem Flansch insbesondere eine Tasche bilden, in die das Innenblech hinein ragt, um den Überlappstoß an einer in Bezug auf die Tasche innenliegenden Seite des Flansches zu bilden. Obgleich weniger bevorzugt, ist es aber durchaus denkbar, dass der Flansch und das Innenblech einen Überlappstoß an der von der Tasche abgewandten Außenseite des Flansches bilden. Ein taschenfbrmiger Bördelbereich ist ferner auch dann von Vorteil, wenn das Innenblech und der Flansch miteinander einen stumpfen Stoß bildend verschweißt oder verlötet sind.

In bevorzugten Ausführungen ist das Innenblech in der Tasche zwischen einem äußeren Rand des Flansches und einem dem Flanschrand zugewandt gegenüberliegenden Bereich des Außenblechs geklemmt, wie dies grundsätzlich von herkömmlichen Falzverbindungen bekannt ist. Vorzugsweise ist es in solchen Ausführungen beidseitig flächig je mit Flächenpressung geklemmt. Das Außenblech kann in derartigen Ausfuhrungen in seinem den Flansch umfassenden Bördelbereich im Querschnitt insbesondere U-förmig geformt sein. Für die Aufnahme von Dichtmasse im Fügebereich ist es von Vorteil, wenn das Außenblech im Querschnitt gesehen in einem die Bördelkante umfassenden Bördelgrund einen augenförmigen Hohlraum bildet.

In abgewandelten, aber ebenfalls bevorzugten Ausführungsformen, in denen das Innenblech in der Tasche nicht oder nicht in einem nennenswerten Ausmaß geklemmt wird, weist der Flansch mit einer Neigung von dem zugewandt gegenüberliegenden Bereich des Außenblechs weg. Die Tasche verengt sich somit in Richtung auf den die Bördelkante umfassenden Bördelgrund.

Der Flansch kann in sämtlichen Ausführungsbeispielen im Querschnitt des Blechverbunds einen gekrümmten Verlauf aufweisen. Vorzugsweise ist der Flansch in den Querschnitten jedoch gerade.

Die Erfindung eignet sich in besonderer Weise für den Einsatz in der Fahrzeugfertigung, d. h. für Blechverbunde an Luft-, Raum-, Wasser- und Landfahrzeugen, vorzugsweise Automobilen. Der Blechverbund kann insbesondere Bestandteil der Außenhaut eines Fahrzeugs sein. Ein Einsatzschwerpunkt sind Anbauteile von Fahrzeugen, insbesondere Automobilen, wie beispielsweise Türen, Schiebedächer, Heckklappen, Kofferraumdeckel und Motorhauben. Neben derartigen beweglichen Anbauteilen eignet sich die Erfindung aber auch für zwar an eine Karosserie angebaute, aber nach dem Anbau selbst einen festen Bestandteil der Karosserie bildende Anbauteile wie beispielsweise angebaute Kotflügel. Die Erfindung eignet sich ferner auch für die Herstellung der Karosserie vor dem Anbau von Anbauteilen. So kann die Erfindung insbesondere für die Herstellung von Seitenteilen oder eines Daches eines Fahrzeugs, insbesondere eines Automobils, verwendet werden. Ein Anwendungsschwerpunkt ist beispielsweise das sogenannte Radhausfalzen an einem Kotflügel vor dem Einbau oder im eingebauten Zustand oder an einem Karosserieseitenteil. Desweiteren eignet sich die Erfindung auch zur Herstellung der Verbindung eines Seitenteils mit einem Dach einer Karosserie in einer Fertigungsstraße. Grundsätzlich ist die Erfindung jedoch auch für die Herstellung von anderen mehrdimensionalen Verbundstrukturen geeignet, da der erfindungsgemäß eingesetzte Bördelprozess grundsätzlich keiner Begrenzung hinsichtlich der Geometrie des Verbindungsflansches der Bleche unterworfen ist. Je komplexer das zu bördelnde Blech und insbesondere die Bördelkante geformt sind, desto mehr kommen die Vorteile der Erfindung gegenüber den herkömmlichen Verfahren zum Tragen. Die Erfindung ist zwar von besonderem Vorteil für die Fahrzeugindustrie, kann grundsätzlich aber auch in anderen Industriezweigen eingesetzt werden.

Bei einem erfindungsgemäßen Fügeverfahren werden das Außenblech und das Innenblech in einer Fügeposition relativ zueinander fixiert. An dem Außenblech wird mittels eines in Längsrichtung der Bördelkante bewegten Bördelglieds der Flansch um die Bördelkante umgelegt. Die Bördelkante kann in einem vorgelagerten Umformprozess in einer Presse durch beispielsweise Tiefziehen oder Tiefen bis zu einem gewissen Grad bereits vorgeformt sein oder erstmals in einem dem originären Blechformungsprozess nachgelagerten Bördelprozess geformt werden. Der Flansch kann bis in die für das Schweißen oder Löten erforderliche Position oder Ausrichtung außerhalb der Fügeposition mittels des Bördelglieds umgelegt und das Außenblech erst dann in der Fügeposition fixiert werden. Alternativ kann das Außenblech mit dem Bördelglied auch in der Fügeposition gebördelt und erst anschließend das Innenblech in der Fügeposition fixiert werden. In bevorzugten Ausführungen werden jedoch das Außenblech und das Innenblech in einem ersten Verfahrensschritt in der Fügeposition relativ zueinander fixiert, und das Bördeln und Schweißen oder Löten wird erst im fixierten Zustand ausgeführt. In derartigen Ausführungen ist es dann wieder möglich, in einem zweiten Schritt den Flansch mittels des Bördelglieds umzulegen, so dass er mit dem Innenblech einen Stoß bildet, und erst in einem anschließenden, aber von dem Bördelschritt separierten dritten Schritt die Bleche an oder in dem Stoß miteinander zu verschweißen oder verlöten. In einer besonders bevorzugten Verfahrensführung werden die beiden Prozesse des Bördelns und des Schweißens oder Lötens jedoch gemeinsam ausgeführt, indem das Bördelglied zugleich als Umformwerkzeug und Andrückeinrichtung für den Schweiß- oder Lötprozess verwendet wird. Das Bördelglied ersetzt in derartigen Ausführungen in Zweitfunktion die von herkömmlichen Schweiß- oder Lötprozessen bekannten Andrückfinger oder Andrückrollen.

Die Erfindung hat auch eine Vorrichtung zum Gegenstand, die sowohl Bördeln als auch Schweißen oder Löten kann. Es handelt sich um ein Kombinationswerkzeug mit einem Werkzeugkopf, einem auf dem Werkzeugkopf angeordneten Bördel werkzeug mit wenigstens einem Bördelglied und einem auf dem Werkzeugkopf angeordneten Schweiß- oder Lötwerkzeug. Das Bördelglied und das Schweiß- oder Lötwerkzeug sind so angeordnet, dass das Bördelglied für die Ausführung der zuletzt genannten, besonders bevorzugten Verfahrensführung eine Andrückeinrichtung für das Schweiß- oder Lötwerkzeug bildet, wenn dieses die Schweiß- oder Lötnaht erzeugt. Das Bördelwerkzeug kann mehrere Bördelglieder aufweisen, die wahlweise in einer Arbeitsposition für die Ausführung eines Bördelprozesses bewegbar am Werkzeugkopf angeordnet sind, in bevorzugten einfachen Ausführungen trägt der Werkzeugkopf jedoch nur ein einziges Bördelglied, das ferner vorzugsweise stets die Arbeitsposition einnimmt.

Das im Zusammenhang mit der Vorrichtung und dem Verfahren genannte Bördelglied kann insbesondere eine Bördelrolle oder alternativ auch ein Gleitstück sein, das bei dem Bördeln in Längsrichtung der Bördelkante auf dem Flansch gleitet. Bei dem Bördelprozess handelt es sich dementsprechend in den bevorzugten Ausführungen um ein Rollbördeln oder gegebenenfalls ein Gleitbördeln.

Das Schweiß- oder Lötwerkzeug kann insbesondere so gestaltet sein, dass es die für das Schweißen oder Löten erforderliche Wärme mittels eines Energiestrahls erzeugt. Das Schweiß- oder Lötwerkzeug ist in bevorzugten Ausführungen ein Laserschweiß- oder Laserlötwerkzeug. In ebenfalls bevorzugten Ausführungen handelt es sich um ein Schutzgas-Schweißwerkzeug. Anstatt eines mit einem Energiestrahl arbeitenden Schweiß- oder Lötwerkzeugs sind grundsätzlich aber auch Schweiß- oder Lötwerkzeuge verwendbar, die auf andere Weise schweißen oder löten.

Handelt es sich bei dem Schweiß- oder Lötwerkzeug um eines, das die für die Verbindung erforderliche Wärme mittels eines Energiestrahls erzeugt, sind das Bördelglied und das Schweiß- oder Lötwerkzeug an dem Werkzeugkopf vorzugsweise so angeordnet, dass die bei dem Bördeln von dem Bördelglied lokal ausgeübte Druckkraft und der Energiestrahl in einem geringen Abstand nebeneinander den zu erzeugenden Verbund beaufschlagen. Der Abstand ist so gewählt, dass die von dem Bördelglied ausgeübte Druckkraft am Schweiß- oder Lötort noch sicher dafür sorgt, dass die Bauteile gegeneinander gepresst sind und nicht auseinanderklaffen können. Der Abstand beträgt in Längsrichtung der Bördelkante gesehen vorzugsweise wenigstens 1 mm und vorzugsweise höchstens 6 mm. Aus dem genannten Abstandsbereich sind Werte von wenigstens 2 mm und höchstens 4 mm und aus diesem engeren Bereich wiederum Werte um 3 mm besonders vorteilhaft. Ist das Bördelglied eine Bördelrolle, liegt es auf der Hand, dass der Energiestrahl der Bördelrolle nachläuft. Der Abstand wird dabei zwischen dem Zentrum des Energiestrahls am Auftreffort und einem dem Zentrum nächsten Ort der Drucklinie oder des schmalen Druckstreifens gemessen, in dem die Bördelrolle Kontakt mit dem Flansch hat. Ist das Bördelglied ein Gleitstück und hat das Gleitstück mit dem Flansch nicht nur Kontakt längs einer Drucklinie oder eines in Längsrichtung der Bördelkante schmalen Druckstreifens, wird der Abstand zwischen dem Zentrum des Energiestrahls und einer nächsten Stelle des Gleitstücks gemessen, bei der der Flansch bis in seine Fügeposition umgelegt ist, in der er mit dem Innenblech verschweißt oder verlötet wird. Das vorstehend in Bezug auf den Energiestrahl Gesagte gilt sinngemäß auch für Schweiß- oder Lötwerkzeuge, die auf andere Weise die für das Schweißen oder Löten erforderliche Energie in den Fügebereich einbringen.

Insbesondere für die Erzeugung einer Kehlnaht ist es von Vorteil, wenn der Werkzeugkopf über ein Nahtverfolgungssystem verfügt, mit dem das Schweiß- oder Lötwerkzeug der am Ende des Überlappstoßes bestehenden Stoßfuge, in der die Naht erzeugt werden soll, nachgeführt wird. Das Nahtverfolgungssystem umfasst einen Sensor für eine Abtastung der Stoßfuge, vorzugsweise für eine taktile Abtastung, und einen Ausgleichsmechanismus, der Bewegungen des Schweiß- oder Lötwerkzeugs relativ zu dem Bördelglied ermöglicht. Der Ausgleichsmechanismus kann so gestaltet sein, dass er nur translatorische Ausgleichsbewegungen oder nur rotatorische Ausgleichsbewegungen oder bevorzugt translatorische und rotatorische Ausgleichsbewegungen zulässt. Das Schweiß- oder Lötwerkzeug kann über den Ausgleichsmechanismus an dem Werkzeugkopf relativ zu dem Bördelglied in der gemeinsamen Arbeitsposition somit einen oder mehrere Freiheitsgrade der Beweglichkeit aufweisen. Bevorzugterweise wird das Schweiß- oder Lötwerkzeug in Bezug auf den einzigen oder die mehreren Freiheitsgrade jeweils mittels Federkraft in einer neutralen Position und Ausrichtung gehalten. Für den Ausgleich kann das Schweiß- oder Lötwerkzeug insbesondere um eine Achse schwenkbeweglich sein, die während eines Arbeitslaufs der Vorrichtung parallel zu der Längsrichtung der Bördelkante am momentanen Wirkort ist. Vorteilhaft ist alternativ oder bevorzugt zusätzlich auch eine Beweglichkeit auf die Stoßfuge zu und von der Stoßfuge weg.

Wegen der räumlichen Nähe, die das Bördelglied zu dem Schweiß- oder Lötwerkzeug hat, ist es vorteilhaft, wenn an dem Werkzeugkopf eine Reinigungseinrichtung angeordnet ist, mit der das Bördelglied während des Bördelns und Schweißens oder Lötens gereinigt werden kann. Die Reinigungseinrichtung kann eine Bürste oder einen Schaber oder eine Einrichtung zur Beaufschlagung des Bördelglieds mit Trockeneis umfassen.

Vorteilhafte Merkmale werden auch in den Unteransprüchen und deren Kombinationen offenbart.

Nachfolgend werden Ausführungsbeispiele der Erfindung anhand von Figuren erläutert. An den Ausführungsbeispielen offenbar werdende Merkmale bilden je einzeln und in jeder Merkmalskombination die Gegenstände der Ansprüche und auch die vorstehend erläuterten Ausführungsformen vorteilhaft weiter. Es zeigen:

Figuren 1-4 einen Falzprozess für das Fügen von Blechen,
Figur 5 einen erfindungsgemäßen Blechverbund eines ersten Ausführungsbeispiels,

Figur 6 einen erfindungsgemäßen Blechverbund eines zweiten Ausführungsbeispiels,

Figur 7 eine erfindungsgemäße Fügevorrichtung mit einem Bördelglied und einem

Schweißwerkzeug bei der Ausführung eines erfindungsgemäßen

Fügeverfahrens,
Figur 8 einen Fügebereich der Figur 7 in vergrößerter Darstellung und mit einem anderen Bördelglied,
Figur 9 einen erfindungsgemäßen Blechverbund eines dritten Ausfuhrungsbeispiels, Figur 10 die erfindungsgemäße Fügevorrichtung bei der Erzeugung des Blechverbunds des dritten Ausfuhrungsbeispiels,
Figur 11 die erfindungsgemäße Fügevorrichtung im Fügebereich,
Figur 12 einen erfindungsgemäßen Blechverbund eines vierten Ausfuhrungsbeispiels,

Figur 13 einen erfindungsgemäßen Blechverbund eines fünften Ausfuhrungsbeispiels,

Figur 14 den Blechverbund des dritten Ausfuhrungsbeispiels,
Figur 15 einen erfindungsgemäßen Blechverbund eines sechsten Ausfuhrungs-beispiels,

Figur 16 einen erfindungsgemäßen Blechverbund eines siebten Ausfuhrungsbeispiels,

Figur 17 einen erfindungsgemäßen Blechverbund eines achten Ausfuhrungsbeispiels,

Figur 18 einen erfindungsgemäßen Blechverbund eines neunten Ausfuhrungs-beispiels,

Figur 19 einen erfindungsgemäßen Blechverbund eines zehnten Ausfuhrungs-beispiels,

Figur 20 einen erfindungsgemäßen Blechverbund eines elften Ausfuhrungsbeispiels und

Figur 21 einen erfindungsgemäßen Blechverbund eines zwölften Ausfuhrungs-beispiels.

Die Figuren 1 bis 4 zeigen einen Verfahrensablauf bei der Herstellung eines Blechverbunds durch Rollbördeln. Dargestellt ist jeweils in einem Querschnitt ein Randbereich eines Innenblechs 1 und eines Außenblechs 2, die mittels einer Spannvorrichtung relativ zueinander in einer Fügeposition fixiert sind. Die Bleche 1 und 2 haben in einem vorgelagerten Prozess der plastischen Umformung, beispielsweise Tiefziehen, ihre für die jeweilige Verwendung gewünschte Endform mit Ausnahme der für das Verbinden noch erforderlichen nachgelagerten Umformung erhalten. Beide Bleche 1 und 2 sind dreidimensional verwölbte Strukturen, die im dargestellten Fügebereich je einen für die Falzverbindung geeigneten Flansch aufweisen, wobei das Innenblech 2 mit seinem Flansch von der Spannvorrichtung flächig gegen das Außenblech 1 gedrückt wird. Das Außenblech 1 geht in einem äußeren Blechbereich Ia über eine scharfe Biegung Ib in einen Flansch Ic über. Der Flansch Ic wird in mehreren Bördelschritten sukzessive in Richtung auf den Flansch des Innenblechs 2 vollständig umgelegt. Die Biegung Ib bildet bei dem Bördeln jeweils eine Bördelkante und wird im Folgenden daher als Bördelkante Ib bezeichnet. Das Umlegen erfolgt mit einer Bördelrolle 13, die um eine Drehachse R an einem Werkzeugkopf drehbar gelagert ist. Im Ausfuhrungsbeispiel wird der Flansch Ic in drei Schritten um insgesamt 90° umgelegt.

Figur 2 zeigt im ersten Bördelschritt, bei dem die in Längsrichtung der Bördelkante Ib auf dem Flansch Ic abrollende Lauffläche der Bördelrolle 13 in einem Winkel von etwa 30° zu dem noch nicht gebördelten Flansch Ic angestellt ist, so dass der Flansch Ic bei dem Abrollen um diesen Anstellwinkel auf den Flansch des Innenblechs 2 zu umgelegt wird. In Figur 3 ist die Lauffläche der Bördelrolle 13 wiederum in einem Winkel von etwa 30° zu dem im ersten Bördelschritt umgelegten Flansch Ic angestellt, so dass bei dem zweiten Arbeitslauf der Flansch Ic um weitere 30° umgelegt wird. Im letzten Arbeitslauf, den Figur 4 zeigt, wird der Flansch Ic um weitere 30° und somit vollständig umgelegt und dabei von der Bördelrolle 13 gegen den Flansch des Innenblechs 2 gepresst. Die Bördelrolle 13 dient im letzten Bördelschritt als Fertigbördelrolle. Im letzten Arbeitslauf bzw. Bördelschritt ist die Bördelrolle 13 vorzugsweise über eine Federkraft an dem Werkzeugkopf abgestützt, wobei die Federkraft in Richtung auf den Flansch Ic wirkt. In den beiden vorhergehenden Schritten ist die Bördelrolle 13 am Werkzeugkopf vorzugsweise nicht nachgiebig abgestützt, um jeweils eine definierte Flanschgeometrie zu erhalten. Nach Fertigstellung der Falzverbindung, wie Figur 4 sie zeigt, bildet das Außenblech 1 im Bereich des Flansches Ic eine U-förmige Tasche in der der Verbindungsflansch des Innenblechs 2 fest zwischen dem äußeren Blechbereich Ia und dem Flansch Ic je mit Flächenpressung geklemmt ist. Vor dem Falzen wird in den Falzbereich eine Dichtungsmasse eingebracht, um Spaltkorrosion zwischen den gegeneinander geklemmten Blechen 1 und 2 zu verhindern und im Falle dynamischer Beanspruchung durch Relativbewegungen erzeugte Geräusche zumindest zu dämpfen.

Figur 5 zeigt den Fügebereich eines erfindungsgemäßen Blechverbunds eines ersten Ausführungsbeispiels. Den Blechverbund bilden ein Außenblech 1 und ein Innenblech 2, die mittels einer Falzverbindung und einer Schweißverbindung form-, reib- und stoffschlüssig miteinander verbunden sind. Die Falzverbindung stimmt geometrisch mit der vorstehend beschriebenen überein. Sie kann insbesondere auch wie anhand der Figuren 1 und 4 beispielhaft erläutert hergestellt werden. Die Schweißverbindung wird von einer Kehlnaht 4 gebildet, die von einem Schweißwerkzeug erzeugt wird, wenn der Flansch Ic bis gegen das Innenblech 2 vollständig umgelegt ist. Der vollständig umgelegte Flansch Ic bildet mit dem Flansch des Innenblechs 2 im Fügebereich, d.h. in der Tasche des Außenblechs 1 , einen Überlappstoß 3, in dem der Flansch Ic und der Flansch des Innenblechs 2 flächig aufeinander liegen, wobei im Überlappstoß 3 vorzugsweise Dichtungsmasse vorhanden ist. Die Kehlnaht

4 verläuft am Überlappstoß 3, d.h. längs des freien äußeren Rands des Flansches Ic.

Die Schweißnaht 4 kann in einem von dem Fertigbördeischritt separaten Arbeitslauf eines Schweißwerkzeugs erzeugt werden. Vorzugsweise fuhren das Bördelwerkzeug und das Schweißwerkzeug jedoch bei dem Fertigbördeln, wie es in Figur 4 dargestellt ist, einen Arbeitslauf gemeinsam aus, bei dem das Bördelwerkzeug mit der Bördelrolle 13 eine Andrückeinrichtung für das Schweißwerkzeug bildet, indem die Naht 4 während des Arbeitslaufs an dem Ort erzeugt wird, an dem die Bördelrolle 13 eine für das Schweißen ausreichende Druckkraft auf dem Flansch Ic ausübt, so dass der freie Rand des Flansches Ic während des Schweißens von der Bördelrolle 13 fest gegen das Innenblech 2 gedrückt wird und in diesem Bereich nicht von dem Innenblech 2 abklaffen kann. Als Schweißwerkzeug wird ein Laserschweißgerät verwendet, das den Fügebereich am momentanen Wirkort lokal aufschmilzt und während des Arbeitslaufs dem momentanen Schmelzbereich Schweißmaterial zuführt. Die Schweißnaht 4 sorgt im Fügebereich für eine absolut feste Verbindung der Bleche 1 und 2 und verhindert dort Relativbewegungen zwischen den Blechen 1 und 2, so dass unter dynamischer Belastung keine Geräusche mehr entstehen können. Ferner versiegelt die Schweißnaht 4 den Fügebereich unmittelbar an dem äußeren Ende des Überlappstoßes 3, übernimmt also auch Dichtfunktion. Dichtungsmasse ist daher im Fügebereich, d.h. in der Tasche des Außenblechs 1, nicht mehr unumgänglich erforderlich, obgleich auch der erfindungsgemäße Blechverbund bevorzugterweise im Fügebereich Dichtungsmasse zwischen den Blechen 1 und 2 enthält.

Figur 6 zeigt einen erfindungsgemäßen Blechverbund eines zweiten Ausführungsbeispiels, dass sich von dem Blechverbund des ersten Ausführungsbeispiels nur hinsichtlich der Schweißverbindung unterscheidet. Im zweiten Ausfuhrungsbeispiel verläuft eine Schweißnaht

5 im Überlappstoß 3 zumindest im Wesentlichen parallel zu der Bördelkante Ib. Die Schweißnaht 5 ist eine I-Naht. Zur Herstellung der Schweißnaht 5 fahrt ein Laserschweißwerkzeug nach dem Fertigbördeln oder vorzugsweise wie anhand des ersten Ausführungsbeispiels geschildert gleich während des Fertigbördelns den Flansch Ic ab und schmilzt diesen in Längsrichtung der Bördelkante Ib kontinuierlich fortschreitend jeweils lokal auf. Die Vorwärtsgeschwindigkeit und die Laserleistung sind so aufeinander abgestimmt, dass der Laserstrahl auch das unter dem Flansch Ic liegende Innenblech 2 lokal aufschmilzt. Der Schmelzbereich durchsetzt somit den Flansch Ic und reicht bis in das Innenblech 2 hinein. Hinter dem Laserstrahl bildet sich nach dem Erstarren die feste Schweißverbindung. Die Herstellung der Schweißnaht 5 stellt an den Schweißprozess geringere Anforderungen hinsichtlich der Präzision des Nahtverlaufs und somit der Führung des Schweiß Werkzeugs. Die Schweißnaht 4 am Ende des Überlappstoßes 3 sorgt jedoch für eine Abdichtung des gesamten Fügebereichs und trägt daher mehr zur Verhinderung von Spaltkorrosion bei. Ein weiterer Vorteil der am Ende des Überlappstoßes 3 gebildeten Schweißnaht 4 ist das Materialeinsparungspotential, da im Querschnitt gesehen die Länge des Flansches Ic gegenüber dem des zweiten Ausführungsbeispiels verkürzt und somit bei dem Außenblech 1 Material eingespart werden kann.

Figur 7 zeigt eine Vorrichtung, mit der im gleichen Arbeitslauf ein Falz geschlossen, d.h. eine Falzverbindung fertig gestellt, und im Falzbereich geschweißt werden kann. Die Vorrichtung weist einen Werkzeugkopf 10 auf, der ein Gestell für ein Bördelwerkzeug 12 und ein Schweißwerkzeug 15, im Ausführungsbeispiel ein Laserschweißwerkzeug, bildet. Der Werkzeugkopf 10 besitzt ferner einen Anschluss 11 für die Befestigung an einem im Raum beweglichen Aktor. Den Aktor kann insbesondere das Ende eines Roboterarms bilden. Von den Blechen 1 und 2 ist wieder nur der Fügebereich und dessen unmittelbare Umgebung dargestellt. Das Innenblech 2 ragt bereits nahe des Flansches 1 c von dem Außenblech 1 weg auf, wodurch die Zugänglichkeit für das Schweißwerkzeug 15 erheblich beeinträchtigt wird. Der am Innenblech 2 für das Fügen geformte Flansch ist somit sehr kurz. Um den Schweißstrahl 16 dennoch an den gewünschten Ort im Fügebereich richten zu können, wird anstatt einer kreiszylindrischen Bördelrolle eine konische Bördelrolle 13' zum Fertigbördeln verwendet. Das Schweißwerkzeug 15 kann dadurch zum Fügebereich steiler angestellt werden. Die Bördelrolle 13' ist um ihre Drehachse R drehbar und ferner gegen eine rückstellende Federkraft längs einer zu der Drehachse R und der lokalen Längsrichtung X der Bördelkante Ib senkrechten Achse Z linear beweglich am Werkzeugkopf 10 abgestützt. Die für das Fertigbördeln gewünschte Elastizität der Abstützung wird mittels einer Pneumatikeinheit 14 erhalten, indem die Bördelrolle 13' an einer Kolbenstange der Pneumatikeinheit 14 um die Drehachse R drehbar befestigt ist. Über die Drehbeweglichkeit und die translatorische Beweglichkeit längs der Achse Z hinaus weist die Bördelrolle 13' relativ zu dem Werkzeugkopf 10 keinen weiteren Freiheitsgrad mehr auf. Die Bewegungsachse Z ist in Figur 7 neben der Vorrichtung in einem relativ zu dem Werkzeugkopf 10 ortsfesten kartesischen Koordinatensystem eingetragen. Die Drehachse R bildet eine weitere Achse dieses Koordinatensystems. Die dritte Achse X fällt während des Arbeitslaufs mit der Längsrichtung der Bördelkante Ib am momentanen Wirkort der Bördelrolle 13' zusammen.

Das Laserwerkzeug 15 ist über einen Verbindungsflansch 17 ebenfalls fest mit dem Werkzeugkopf 10 verbunden, d.h. der Verbindungsflansch 17 wird als ein festes Gestellteil des Werkzeugkopfs 10 verstanden. Durch die feste Verbindung wird sichergestellt, dass das Laserwerkzeug 15 in einer definierten Position und Ausrichtung relativ zu der Bördelrolle 13' angeordnet ist. Innerhalb dieser festen Anordnung sind einem Laserkopf des Laserwerkzeugs 15 jedoch Ausgleichsbewegungen relativ zu der Bördelrolle 13' möglich, mit denen der Laserkopf insbesondere Unebenheiten im Fügebereich ausgleichen kann. Der Laserkopf oder das gesamte Laserwerkzeug ist hierfür über einen Ausgleichsmechanismus an dem Werkzeugkopf 10 abgestützt. Der Ausgleichsmechanismus ermöglicht Schwenkbewegungen um die X-Achse und Translationsbewegungen auf den Fügebereich zu und von dem Fügebereich weg. Der Ausgleichsmechanismus lagert den Laserkopf oder das Laserwerkzeug in Bezug auf diese beiden Freiheitsgrade der Beweglichkeit um eine Neutralposition je gegen eine Federkraft hin und her schwenkbar und ebenfalls jeweils gegen eine rückstellende Federkraft translatorisch hin und her bewegbar.

Figur 8 zeigt den Fügebereich vergrößert. Von der Vorrichtung sind lediglich die Bördelrolle, die in Figur 8 abweichend von Figur 7 als kreiszylindrische Bördelrolle 13 dargestellt ist, und der Laserstrahl 16 zu erkennen. Die Bördelrolle 13 könnte durch die Bördelrolle 13' ersetzt werden, wodurch sich allerdings der Neigungswinkel α des Laserstrahls 16 ändern würde. Der Neigungswinkel α wird zwischen einer im Wirkort zu dem Flansch Ic senkrechten Geraden und einer Strahlmittelachse des Laserstrahls 16 gemessen. Im Ausführungsbeispiel wird mittels der Vorrichtung eine Kehlnaht 4 erzeugt, wie sie für das erste Ausführungsbeispiel eines Blechverbunds anhand der Figur 5 beschrieben wurde. Für die Herstellung der Kehlnaht 4 wird der Laserstrahl 16 auf das Ende des Überlappstoßes 3 gerichtet. Der Neigungswinkel α sollte wenigstens 5° betragen, damit nicht nur das Innenblech 2, sondern auch der Rand des Flansches Ic aufgeschmolzen wird. Eine derartige Wahl des Neigungswinkels α stellt sicher, dass sich der Schmelzbereich S wie in Figur 8 gezeigt über den gesamten Eckbereich der Stoßfuge erstreckt, so dass sich das während des Schweißens zugeführte Schweißmaterial gleichmäßig mit dem Flansch Ic und dem Innenblech 2 verbindet. Bei Verwendung der konischen Bördelrolle 13' ergibt sich hieraus ein für das Schweißen noch günstiger oberer Wert für die Konizität. Danach beträgt die Konizität der Bördelrolle 13', d.h. die Neigung der Lauffläche der Bördelrolle 13' zur Drehachse R vorzugsweise höchstens 15°.

Figur 9 zeigt einen erfindungsgemäßen Blechverbund eines dritten Ausführungsbeispiels. Der Blechverbund unterscheidet sich von dem ersten und zweiten Ausführungsbeispiel durch die Form der im Fügebereich durch Bördeln geformten Tasche. Der zur Unterscheidung mit Id bezeichnete Flansch des Außenblechs 1 wird bei dem Bördeln weniger weit umgelegt als im ersten und zweiten Ausführungsbeispiel. Der Flansch Id wird bei dem Bördeln in Richtung auf den über die Bördelkante Ib angrenzenden Blechbereich Ia nur soweit umgelegt, dass eine V-förmige Tasche erhalten wird, der Flansch Id also nach dem Bördeln mit einer Neigung schräg zu dem Blechbereich Ia weist. Der Neigungswinkel ist vorzugsweise so gewählt, dass der Flansch Id in einem oder höchstens zwei Bördelschritten in die gezeigte Endform umgelegt werden kann, falls bei dem Bördeln wie anhand der Figur 1 lediglich beispielhaft angenommen, von einem Außenblech 1 ausgegangen wird, bei dem der Flansch Id vor dem Bördeln bereits in etwa rechtwinklig von dem Blechbereich Ia abragt. Das Innenblech 2 ragt mit seinem Flansch in die Tasche und mit seinem freien Flanschrand bis gegen die dem Flansch Id zugewandte Innenseite des Blechbereichs Ia. Je nach Blechdicke kann das Innenblech 2 auch bis in den Grund der Tasche ragen.

Figur 10 zeigt die erfϊndungsgemäße Vorrichtung mit kreiszylindrischer Bördelrolle 13 beim Bördeln und zeitgleichen Schweißen eines Blechverbunds mit dem in Figur 9 dargestellten Fügebereich. Der Blechverbund kann beispielsweise eine Tür für ein Automobil bilden. Der Fügebereich ist zusammen mit dem dort wirkenden Bördel- und Laserwerkzeug 12 und 15 auch im Detail dargestellt. Der Blechverbund entspricht mit Ausnahme des Fügebereichs dem Blechverbund der Figuren 7 und 8. Wie anhand der Detaildarstellung der Figur 10 erkennbar ist, wird durch die Form des Innenblechs 2, dessen Flansch in der Fügeposition zu dem Blechbereich Ia geneigt ist, und das daraus folgend nicht vollständige Umlegen des Flansches Id die Zugänglichkeit für das Laserwerkzeug 15 im Fügebereich verbessert. Es kann mit der kreiszylindrischen Bördelrolle 13 fertiggebördelt werden, während gleichzeitig der Laserstrahl 16 mit einem für das Aufschmelzen des Eck bzw. Schmelzbereichs S günstigen Neigungswinkel α (Figur 8) auf den Fügebereich gerichtet werden kann. Die Ausrichtung des Flansches des Innenblechs und die sich daraus ergebende Form des Flansches Id, d.h. der zwischen dem Flansch Id und dem Blechbereich Ia gebildeten Tasche ist, wie das Ausführungsbeispiel zeigt, insbesondere dann von Vorteil, wenn das Innenblech 2 bereits nahe bei dem Fügebereich in Bezug auf das gegenüberliegende Außenblech 1 aufragt und dadurch den für das Laserwerkzeug 15 zwischen der Bördelrolle 13 oder 13' und dem aufragenden, im Ausführungsbeispiel wannenförmigen Bereich des Innenblechs 2 erheblich einschränkt.

Vor dem Bördeln und Schweißen werden das Außenblech 1 und das Innenblech 2 in der in Figur 10 gezeigten Fügeposition relativ zueinander fixiert, wobei der umlaufende Flansch des Innenblechs 2 gegen den an die Bördelkante Ib grenzenden Blechbereich Ia gedrückt wird. Im Unterschied zu dem ersten und dem zweiten Ausführungsbeispiel liegt der Flansch des Innenblechs 2 in der Fügeposition nicht flächig auf dem gegenüberliegenden Blechbereich Ia an, sondern hat umlaufend im Wesentlichen nur Linienberührung, wie dies die Detaildarstellung der Figur 10 und insbesondere die Figur 9 zeigen. Die Linienberührung oder generell ein Kontakt der Bleche 1 und 2 ist für das Bördeln von Vorteil, da hierdurch ein Nachgeben des Innenblechs 2 verhindert oder zumindest im Wesentlichen verhindert wird, wenn der Flansch Ic oder Id zur Bildung des Überlappstoßes 3 bis gegen den Flansch des Innenblechs 2 umgelegt wird. Figur 10 zeigt die Fügevorrichtung bei diesem letzten von mehreren Bördelschritten oder dem vorzugsweise insgesamt nur einen Bördelschritt. Um für das Fügen mit einem möglichst kurzen Flansch Id auszukommen, wird die Schweißnaht 4 wieder wie im ersten Ausführungsbeispiel als Kehlnaht am Überlappstoß 3 erzeugt.

Figur 11 zeigt die Fügevorrichtung während des Arbeitslaufs in einer Sicht auf eine Längsschnittebene durch den Fügebereich des Blechverbunds 1, 2 des ersten Ausführungsbeispiels, in dem der Flansch Ic und der gegenüberliegende Blechbereich Ia des Außenblechs 1 eine U-förmige Tasche bilden. Die Laufrichtung der Fügevorrichtung ist mit einem Richtungspfeil auf der X-Achse des Werkzeugkopfs 10 eingetragen. Der Laserstrahl 16 ist auf den Schmelzbereich S gerichtet, während die Bördelrolle 13 auf einer Drucklinie P, die in der Praxis ein schmaler Druckstreifen ist, auf den Flansch Ic und über diesen auf das Innenblech 2 und den Blechbereich Ia des Außenblechs 1 wirkt. Der in erster Näherung punktförmige Schmelzbereich S fährt der Drucklinie P wegen der beschriebenen Anordnung des Bördelwerkzeugs 12 und des Laserwerkzeugs 15 am gleichen Werkzeugkopf 10 während des Arbeitslaufs in einem geringen Abstand d nach. Handelt es sich bei dem Blechverbund wie im Beispielfall angenommen um eine Tür oder ein anderes Anbauteil oder auch ein Karosserieteil eines Automobils, so beträgt der Abstand d bei den für derartige Blechverbunde typischen Blechdicken und der für Bördelwerkzeuge üblichen Vorwärtsgeschwindigkeiten sowie der angepassten Laserleistung vorzugsweise etwa 3mm. Der Abstand d ist ungeachtet dieser speziellen Anwendung so gewählt, dass der von der Bördelrolle 13 auf den Flansch Ic ausgeübte Druck im Schmelzbereich S noch ausreichend groß ist, um den Flansch Ic an seinem äußeren, einen Teil des Schmelzbereichs S bildenden Rand fest gegen das Innenblech 2 zu drücken, so dass der Flansch Ic im Schmelzbereich S nicht von dem Innenblech 2 abklafft und eine saubere Schweißnaht 4 in Form einer Kehlnaht erzeugt werden kann.

Um etwaige Unebenheiten und sonstige Unregelmäßigkeiten auszugleichen, die längs der Bördelkante Ib im momentanen Schmelzbereich S auftreten können, verfügt das Laserwerkzeug 15 über einen taktilen Sensor 18, der mit dem Laserkopf unbeweglich verbunden ist. Der taktile Sensor 18 ist ein schlanker Finger, der in Laufrichtung X vor dem Schmelzbereich S das Ende des Überlappstoßes zwischen dem Flansch Ic und dem Innenblech 2 abtastet und wegen der festen Verbindung mit dem Laserkopf diesen im Rahmen seiner Schwenkbeweglichkeit und translatorischen Beweglichkeit nachführt.

Figur 12 zeigt den Fügebereich eines erfindungsgemäßen Blechverbunds eines vierten Ausführungsbeispiels, der dem Fügebereich des ersten Ausführungsbeispiels mit einer Abweichung entspricht. Gegenüber dem in Figur 5 abgebildeten Fügebereich sind der Flansch Ic und dementsprechend der Überlappstoß 3 verkürzt. Durch die Verkürzung verkürzt sich entsprechend auch der potentiell durch Spaltkorrosion gefährdete Bereich, insbesondere wird jedoch bei dem Außenblech 1 Material eingespart. Die Verkürzung der Länge des Überlappstoßes 3 wirkt sich wegen der Schweißverbindung nicht oder nicht nennenswert auf die Steifigkeit und Festigkeit der Fügeverbindung aus.

Figur 13 zeigt einen erfindungsgemäßen Blechverbund eines fünften Ausführungsbeispiels mit einem Fügebereich, der dem ersten Ausführungsbeispiel entspricht, soweit unmittelbar nur die Falzverbindung und die Schweißverbindung betroffen sind. Allerdings ist die Geometrie des Blechverbunds insgesamt ungünstiger als bei dem ersten und dem vierten Ausführungsbeispiel (Figuren 5 und 12), da die Zugänglichkeit für das Bördelwerkzeug und insbesondere die Zugänglichkeit für das Schweißwerkzeug aufgrund der Geometrie des Blechverbunds erheblich beeinträchtigt ist.

Figur 14 zeigt nochmals den Blechverbund des dritten Ausführungsbeispiels. Figur 15 zeigt im Vergleich hierzu einen erfindungsgemäßen Blechverbund eines sechsten Ausführungsbeispiels, der sich von dem Blechverbund des dritten Ausführungsbeispiels dadurch unterscheidet, dass das Innenblech 2 nicht bis auf Anschlagkontakt mit dem Außenblech 1 in die zwischen dem Flansch Id und dem Blechbereich Ia gebildete Tasche hineinragt. Ein weiterer Unterschied besteht darin, dass das Außenblech 1 im Bereich der Tasche zweimal abknickt. Die Bördelkante Ib ist in einem geringen Abstand von der unmittelbar in den Blechbereich Ia führenden weiteren scharfen Biegung abgesetzt. Ein letzter, dritter Unterschied besteht in der gegenüber dem dritten Ausführungsbeispiel größeren Länge des Flansches Id und des Überlappstoßes 3.

Figur 16 zeigt einen erfindungsgemäßen Blechverbund eines siebten Ausführungsbeispiels. Im siebten Ausfuhrungsbeispiel ist der zur Unterscheidung mit Ie bezeichnete Flansch in Richtung auf den Blechbereich Ia, von dem er über die Bördelkante Ib abragt, weniger weit umgelegt, so dass er keine Richtungskomponente mit dem angrenzenden Blechbereich Ia gemeinsam hat und insbesondere mit diesem keine Tasche bildet. Bei der Herstellung der Falzverbindung wird der Flansch Ie wie anhand der anderen Ausführungsbeispiele beschrieben mittels des Bördel Werkzeugs 12 um die Bördelkante Ib umgelegt, so dass er mit dem über die Bördelkante angrenzenden Blechbereich Ia einen Winkel von beispielsweise 90° wie im Ausführungsbeispiel gezeigt oder einen Winkel größer als 90° einschließt. Der Flansch Ie kann vor dem Umlegen den Blechbereich Ia einfach nur gerade verlängern. Die Schweißnaht 4 wird wie im ersten Ausfiihrungsbeispiel mittels des Schweißwerkzeugs 15 als Kehlnaht am Überlappstoß 3 erzeugt.

Die Figuren 17 bis 19 zeigen drei weitere Ausfuhrungsbeispiele für erfindungsgemäße Blechverbunde. Im Unterschied zu den Blechverbunden der bislang beschriebenen Ausfuhrungsbeispiele ist der Stoß zwischen den Blechen 1 und 2 nicht als Überlappstoß, sondern als stumpfer Stoß 6 gebildet. Die Schweißnaht 7, die vorzugsweise den gesamten Bereich des Stoßes 6 erfasst, kann beispielsweise als V-Naht erzeugt werden. In den Ausfuhrungsbeispielen der Figuren 17 und 18 ist der Flansch Ie entsprechend dem Ausfuhrungsbeispiel der Figur 16 umgelegt, so dass er mit dem Blechbereich Ia einen Winkel von 90° oder mehr einschließt. Im Ausfuhrungsbeispiel der Figur 19 ist der Flansch Id in einem oder mehreren Bördelschritten zwar nur um einen Winkel von höchstens 90° um die Bördelkante Ib umgelegt worden, das Blech weist jedoch bereits vor dem Bördeln einen abgekanteten Flansch auf, in dem durch das erfindungsgemäße Bördeln nochmals der Flansch Id umgelegt wurde. Im Ergebnis wird wieder eine Tasche erhalten mit allerdings zwei Kanten, zum einen der bereits zuvor geformten Kante und zum anderen der Bördelkante Ib.

Im Ausfuhrungsbeispiel der Figur 17 wird der Flansch Ie mit einer Innenseite gegen eine Stirnseite des Blechs 2 gelegt. Im Ausfiihrungsbeispiel der Figur 18 drückt das Innenblech 2 bei dem Schweißen mit einer Innenseite gegen die Stirnseite des Flansches Ie. Im Ausfiihrungsbeispiel der Figur 19 werden der Flansch Id und das Blech 2 je mit ihren Stirnseiten gegeneinander gedrückt und in einem derart gespannten Zustand miteinander verschweißt.

Figur 20 zeigt ein Ausfuhrungsbeispiel, in dem die Bleche 1 und 2 mittels einer Schweißnaht 4 miteinander verbunden sind, die sich längs der Außenseite des Flansches Ic erstreckt. Der Flansch Ic bildet an seiner Außenseite mit dem Blech 2 einen Überlappstoß, der zur Unterscheidung von dem Überlappstoß 3 an der Innenseite des Flansches Ic mit dem Bezugszeichen 8 versehen ist. Der Flansch Ic bildet mit dem über die Bördelkante Ib angrenzenden Blechbereich Ia eine Tasche und ist daher in Anlehnung an die Ausfuhrungsbeispiele der Figuren 5, 6, 12 und 13 mit Ic bezeichnet. Allerdings steckt das Blech 2 nicht in der so gebildeten Tasche, sondern bildet den Überlappstoß 8 wie bereits erwähnt mit der Außenseite des Flansches Ic.

Figur 21 entspricht hinsichtlich des Überlappstoßes und der Schweißnaht 4 dem Ausführungsbeispiel der Figur 20 und hinsichtlich der Form des Blechs im Bereich des Flansches Id den Ausfuhrungsbeispielen der Figuren 15 und 19, so dass auf die jeweiligen Ausführungen zu diesen Ausführungsbeispielen verwiesen wird.

Die Bördel-Schweißverbindungen der Figuren 5, 6 und 12 bis 19 können im gleichen Arbeitslauf der erfindungsgemäßen Vorrichtung mit vorlaufendem Bördelwerkzeug und nachlaufendem Schweißwerkzeug hergestellt werden. Bei den Verbindungen der Ausführungsbeispiele der Figuren 20 und 21 wird in einem separaten Bördelverfahren der jeweilige Flansch Ic oder Id umgelegt, anschließend werden die Bleche 1 und 2 mit dem Überlappstoß 8 relativ zueinander fixiert, d.h. gespannt, und in einem nachfolgenden, separaten Arbeitslauf wird die jeweilige Schweißnaht 4 erzeugt.

Bezugszeichen:

1 Außenblech
Ia äußerer Blechbereich
Ib Bördelkante
Ic Flansch
Id Flansch
Ie Flansch
2 Innenblech
3 Überlappstoß
4 Schweißnaht
5 Schweißnaht
6 stumpfer Stoß
7 Schweißnaht
8 Überlappstoß 9 - 10 Werkzeugkopf
11 Anschluss
12 Bördelwerkzeug
13 Bördelglied
13' Bördelglied
14 Pneumatikeinheit
15 Schweiß- oder Lötwerkzeug

16 Energiestrahl
17 Verbindungsflansch
18 Sensor

R Drehachse
X Längsrichtung, Bewegungsrichtung

Z Druckachse
α Neigungswinkel