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Dokumentenidentifikation DE10259031A1 24.07.2003
Titel Verfahren zum Verbinden von Kunstharzformteilen durch wirkungsvolles Erwärmen ihrer Verbindungsflächen
Anmelder Denso Corp., Kariya, Aichi, JP
Erfinder Ichikawa, Masato, Kariya, Aichi, JP;
Kayano, Hisashi, Kariya, Aichi, JP;
Onoue, Tsutomu, Kariya, Aichi, JP;
Ishiguro, Manabu, Kariya, Aichi, JP;
Nakayama, Toshiaki, Kariya, Aichi, JP
Vertreter Tiedtke, Bühling, Kinne & Partner GbR, 80336 München
DE-Anmeldedatum 17.12.2002
DE-Aktenzeichen 10259031
Offenlegungstag 24.07.2003
Veröffentlichungstag im Patentblatt 24.07.2003
IPC-Hauptklasse B29C 45/14
IPC-Nebenklasse B29C 65/40   
Zusammenfassung Ein Verfahren, das verhindern kann, dass primäre Formteile während einem sekundären Formgebungsvorgang verformt werden oder brechen, um die Verbindungsfestigkeit von Verbindungsabschnitten zu verbessern.
In dem Verfahren zum Verbinden einer Vielzahl von primären Formteilen 6, 7, die durch einen getrennten Vorgang ausgebildet wurden, wird in einem sekundären Formgebungsprozess ein sekundäres Formgebungskunstharz 13 zu Verbindungsabschnitten 12 eingespritzt, nachdem die Flächen 10 und 11 des Verbindungsabschnitts 12 der zu verbindenden primären Formteile 6, 7 erwärmt wurden.

Beschreibung[de]

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zum Verbinden von Kunstharzformteilen bzw. Kunstharzerzeugnissen, wie z. B. für Einlasskrümmer oder dergleichen.

Ein Verfahren zum Verbinden von Kunstharzformteilen wurde in den japanischen ungeprüften Patentveröffentlichungen (Kokai) Nr. 62- 87315 und 4-91914 offenbart, wobei eine stationäre Form und eine bewegliche Form, die sowohl für den ersten Formvorgang als auch für den zweiten Formvorgang verwendet werden können, zunächst für den ersten Formvorgang einer Vielzahl von primären Formteilen verwendet werden und direkt im Anschluss wird die bewegliche Form so geschoben oder gedreht, dass die Vielzahl von primären Formteilen aneinander anliegen. Ein sekundäres Formgebungskunstharz wird dann zu den anliegenden Abschnitten eingespritzt, so dass die Vielzahl von primären Formteilen verbunden werden um ein sekundäres Formteil zu vollenden.

Ein weiteres Verfahren zum Verbinden von Kunstharzformteilen ist in der japanischen ungeprüften Patentveröffentlichung (Kokai) Nr. 6-238707 offenbart, worin eine Vielzahl von in einem getrennten Prozess geformten primären Formteilen in einer sekundären Form aneinander anliegen und Kunstharz zu den anliegenden Abschnitten eingespritzt wird, um die Vielzahl von primäre Formteilen zu verbinden und so das sekundären Formteil zu vollenden.

In dem ersten Verbindungsverfahren wird der sekundäre Formvorgang direkt nach dem primären Formvorgang ausgeführt, wodurch das Innere der Vielzahl von primären Formteilen bei einer hohen Temperatur beibehalten wird, so dass deren Festigkeit während dem sekundären Formvorgang geschwächt wird. Dementsprechend neigen die primären Formteile dazu, durch einen Druck des Kunstharzes während dem sekundären Formvorgang verformt zu werden oder zu brechen.

In dem letztgenannten Verbindungsverfahren besteht das Problem darin, dass wenn die gekühlten und ausgehärteten primären Formteile dem sekundären Formvorgang bei Raumtemperatur ausgesetzt werden, das eingespritzte sekundäre Formkunstharz übermäßig ausgehärtet wird, wodurch die Verbindungsfestigkeit des Harzes verringert wird.

Daher ist es eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, die vorgenannten Probleme des Stands der Technik zu lösen, indem ein Verfahren zum Verbinden von Kunstharzteilen geschaffen wird, das in der Lage ist, ein Verformen oder Brechen der primären Formteile während dem zweiten Formvorgang zu verhindern, und das auch in der Lage ist, deren Verbindungsfestigkeit zu verbessern.

Ein Verfahren zum Verbinden von Kunstharzformteilen gemäß einem ersten Gesichtspunkt der vorliegenden Erfindung weist einen sekundären Formgebungsprozess auf, in dem eine Vielzahl von in einem davon getrennten Prozess geformten primären Formteilen durch Einspritzen eines sekundären Formteilkunstharzes in Verbindungsabschnitte der primären Formteile miteinander verbunden werden, nachdem lediglich die Flächenbereiche der Verbindungsflächen der miteinander zu verbindenden primären Formteile erwärmt wurden.

Gemäß dem Verfahren zum Verbinden von Kunstharzformteilen, wie es in dem ersten Gesichtspunkt definiert ist, ist es möglich zu verhindern, dass die Festigkeit der primären Formteile insgesamt aufgrund der Hitze verringert wird, da nur die miteinander zu verbindenden Flächenbereiche der primären Formteile erwärmt werden, und somit wird verhindert, dass die primären Formteile aufgrund des Drucks des Kunstharzes während dem sekundären Formgebungsprozess verformt werden und brechen. Da die zu erwärmenden Bereiche reduziert sind, ist es auch möglich, die Wärmekapazität zu reduzieren, so dass die Erwärmungszeit verkürzt und Wärmeenergie gespart wird.

Ein Verfahren zum Verbinden von Kunstharzformteilen gemäß einem zweiten Gesichtspunkt der vorliegenden Erfindung weist einen sekundären Formgebungsprozess auf, in dem eine Vielzahl von durch einen getrennten Prozess geformten primären Formteilen miteinander verbunden werden, indem röhrenförmige Kanäle mit den Verbindungsflächen der miteinander zu verbindenden primären Formteile durch Anlegen der Verbindungsflächen aneinander ausgebildet werden und ein sekundären Formgebungskunstharz in die röhrenförmigen Kanäle eingespritzt wird, nachdem die Verbindungsflächen durch Zuführen eines Wärmemediums in die röhrenförmigen Kanäle erwärmt wurden.

Gemäß dem Verfahren zum Verbinden der Kunstharzformteile, wie es gemäß dem zweiten Gesichtspunkt definiert ist, kann das von den Enden der röhrenförmigen Kanäle eingeführte Wärmemedium auf einfache Weise den gesamten Bereich der Verbindungsflächen erreichen, da die Verbindungsflächen durch die röhrenförmigen Kanäle ausgebildet sind und Wärme kaum von den Verbindungsflächen entweichen kann. Dadurch ist es möglich, die Verbindungsflächen mit einer geringeren Wärmeenergie zu erwärmen. Da von den Verbindungsflächen abweichende Abschnitte der Formteile nicht direkt erwärmt werden, ist es zudem möglich zu verhindern, dass die primären Formteile auf Grund des Drucks des Kunstharzes während dem sekundären Formgebungsprozess verformt werden oder brechen.

In einem Verfahren zum Verbinden von Kunstharzformteilen gemäß einem dritten Gesichtspunkt der vorliegenden Erfindung ist neben den Merkmalen des zweiten Gesichtspunkts an einem Ende der röhrenförmigen Kanäle an einer Seite, die sich von der Seite zumindest einer sich an einem Ende der röhrenförmigen Kanäle befindenden Einspritzöffnung für das sekundäre Formgebungskunstharz unterscheidet, zumindest eine Wärmemediumzuführöffnung zum Zuführen des Wärmemediums zu den röhrenförmigen Kanäle angeordnet.

Gemäß dem Verfahren zum Verbinden der Kunstharzteile, wie es gemäß dem dritten Gesichtspunkt definiert ist, sind die Enden des Strömungspfads des sekundären Formharzes, dessen Temperatur dazu neigt abzunehmen, da der Strömungskanal für das sekundäre Harz lang ist, näher an der Wärmemediumzuführöffnung, da die Wärmemediumzuführöffnung und die Einspritzöffnung für das sekundäre Formgebungskunstharz an voneinander verschiedenen Enden der röhrenförmigen Kanäle angeordnet sind. Dadurch kann der Temperaturabfall des sekundären Formgebungskunstharzes beim Strömen durch das primäre Formteil hindurch, wobei der Temperaturabfall bedeutend ist, wenn das sekundäre Formgebungskunstharz die Enden der Strömungskanäle für das sekundäre Formgebungskunstharz erreicht hat, ebenso unterdrückt werden, wie eine verringerte Wärmemenge in dem zweiten Formgebungskunstharz beim Erreichen der Strömungspfadenden, die durch eine im Vorfeld an die Verbindungsflächen der primären Formteile abgegebenen Wärmemenge ausgeglichen werden kann, wodurch das Verschmelzen des Kunstharzes des sekundären Formgebungsprozesses mit dem des primären Formteils verbessert wird, um eine hochfeste Verbindung zwischen diesen beiden Elementen zu erhalten.

In einem Verfahren zum Verbinden von Kunstharzteilen gemäß einem vierten Gesichtspunkt der vorliegenden Erfindung zweigt zusätzlich zu den Merkmalen des dritten Gesichtspunkts, der röhrenförmige Kanal in eine Vielzahl von röhrenförmigen Abzweigungskanälen ab, was bedeutet, dass die vorliegende Erfindung auf ein Formteil mit komplizierten Verbindungsflächen anwendbar ist.

In einem Verfahren zum Verbinden von Kunstharzformteilen gemäß einem fünften Gesichtspunkt der vorliegenden Erfindung ist zusätzlich zu den Merkmalen des vierten Gesichtspunkts die Anzahl der Wärmemediumzufuhröffnungen größer als die der Einspritzöffnungen für das sekundäre Formgebungskunstharz.

Weil bei dem Verfahren zum Verbinden von Kunstharzformteilen, wie es gemäß dem fünften Gesichtspunkt definiert ist, die Anzahl der Wärmemediumeinführöffnungen größer ist als die der Einspritzöffnungen für das sekundäre Formgebungskunstharz, wird mehr Wärmemedium zu der Einspritzöffnung für das sekundäre Formgebungskunstharz zugeführt, wobei die Einspritzöffnung zur Austrittsseite des Wärmemediums wird, so dass die Temperatur des Wärmemediums zwangsläufig dazu neigt, dort niedriger zu werden. Somit steigt die Temperatur der Verbindungsfläche in der Umgebung der Einspritzöffnung für das sekundäre Formgebungskunstharz an, wodurch der Temperaturabfall des sekundären Formgebungskunstharzes unterdrückt wird, so dass die Verbindungsfestigkeit bei einem hohen Niveau beibehalten wird.

In einem Verfahren zum Verbinden von Kunstharzformteilen gemäß einem sechsten Gesichtspunkt der vorliegenden Erfindung, sind zusätzlich zu den Merkmalen des fünften Gesichtspunkts, die in eine Vielzahl von röhrenförmigen Abzweigungskanälen abzweigenden röhrenförmigen Kanäle so angeordnet, dass das von der Wärmemediumzuführöffnung zugeführte Wärmemedium an der Einspritzöffnung für das sekundäre Formgebungskunstharz gesammelt wird.

Da gemäß dem Verfahren zum Verbinden von Kunstharzformteilen, wie es in dem sechsten Gesichtspunkt definiert ist, das von der Wärmemediumzuführöffnung zugeführte Wärmemedium an der Einspritzöffnung für das sekundäre Formgebungsharz gesammelt wird, wird mehr Wärmemedium zu der Einspritzöffnung für das sekundäre Kunstharz zugeführt, wobei die Einspritzöffnung zu der Austrittsseite für das Wärmemedium wird, so dass die Temperatur des Wärmemediums zwangsläufig dort niedriger wird. Dadurch steigt die Temperatur der Verbindungsflächen in der Umgebung der Einspritzöffnung für das sekundäre Formgebungskunstharz an, wodurch der Temperaturabfall des sekundären Formgebungskunstharz unterdrückt wird, so dass die Verbindungsfestigkeit bei einem hohen Niveau beibehalten wird.

Das Verfahren zum Verbinden von Kunstharzformteilen gemäß einem siebten Gesichtspunkt der vorliegenden Erfindung entspricht jedem der in den ersten bis sechsten Gesichtspunkten definierten Verfahren, wobei das Wärmemedium erwärmte Luft ist.

Da gemäß dem Verfahren zum Verbinden von Kunstharzformteilen, wie es in dem siebten Gesichtspunkt definiert ist, das Wärmemedium erwärmte Luft ist, ist das Medium kostengünstig und kann einfach gehandhabt werden. Da zudem der sekundäre Formgebungsprozess ausgeführt wird, während kein Wärmemedium an den Verbindungsflächen verbleibt, wird die Haftungseigenschaft der Verbindungsflächen nicht verschlechtert.

Da Gemäß einem Verfahren zum Verbinden von Kunstharzformteilen gemäß einem achten Gesichtspunkt der vorliegenden Erfindung, das selbe Kunstharz sowohl zum Ausbilden des ersten Formgebungsformteils als auch zum Einspritzen des sekundären Formgebungsprozesses verwendet wird, wird das entsprechende Kunstharz einfach zusammen verschmolzen, so dass sich nach dem Aushärten eine hohe Verbindungsfestigkeit ergibt.

Gemäß einem Verfahren zum Verbinden von Kunstharzformteilen gemäß einem neunten Gesichtspunkt der vorliegenden Erfindung, ist es möglich, da der sekundäre Formgebungsprozess ein Spritzgussprozess ist, das geschmolzene sekundäre Formgebungskunstharz bei einem hohen Druck mit dem primären Formgebungsformteil zu verbinden, um nach dem Aushärten zu einer hohen Verbindungsfestigkeit zu führen.

Die vorliegende Erfindung kann vollständiger aus der Beschreibung der bevorzugten Ausführungsbeispiele, wie sie nachstehend dargelegt sind, zusammen mit den beiliegenden Zeichnungen verstanden werden.

In den Zeichnungen ist:

Fig. 1 eine Perspektivansicht eines Kunstharzformteils, das durch ein Verfahren zum Verbinden von Kunstharzformteilen gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung erhalten wird;

Fig. 2 eine Schnittansicht des vorgenannten Kunstharzformteils entlang einer Linie II-II aus Fig. 1;

Fig. 3 eine Darstellung eines Prozesses zum Ausführen des vorgenannten Verbindungsverfahrens in Übereinstimmung mit dem Schnitt entlang einer Linie III-III aus Fig. 1; und

Fig. 4 eine Darstellung des Prozesses zum Ausführen des vorgenannten Verbindungsverfahrens in Übereinstimmung mit einer Draufsicht des in Fig. 1 gezeigten Kunstharzformteils.

Die Ausführungsbeispiele der vorliegenden Erfindung werden nachstehend mit Bezug auf die beiliegenden Zeichnungen beschrieben.

Fig. 1 ist eine Perspektivansicht eines Kunstharzformteils, das durch Ausführen eines Verfahrens zum Verbinden von Kunstharzformteilen gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung erhalten wird; Fig. 2 ist eine Schnittansicht des vorgenannten Kunstharzformteils; und Fig. 3 und 4 sind jeweils Darstellungen eines Prozesses für das vorgenannten Verbindungsverfahren.

Ein in Fig. 1 und 2 gezeigtes Kunstharzformteil 1 ist ein hohler Einlasskrümmer für eine Dreizylinderkraftmaschine. Der Einlasskrümmer 1 ist mit drei Röhren 2, 3 und 4 und einem Zwischenbehälter 5 zum Verbinden dieser Röhren 2, 3 und 4 versehen. Der Einlasskrümmer 1 ist durch Verbinden von zwei primären halbröhrenförmigen Formteilen 6 und 7 ausgebildet, und wird durch einen aufgeteilten Prozess, d. h. einen primären Formgebungsprozess und einen sekundären Formgebungsprozess ausgebildet. An den Endflächen 8, 9 der entsprechenden primären Formteile 6, 7 bilden Verbindungsflächen 10, 11 eine Nut mit einem im Wesentlichen halbkreisförmigen Querschnitt, der sich über den gesamten Umfang erstreckt. Die Verbindungsflächen 10, 11 stoßen während dem sekundären Formgebungsprozess aneinander an, um röhrenförmige Kanäle mit einem im Wesentlichen kreisförmigen Querschnitt, d. h. um Verbindungsabschnitte 12 zu bilden. Durch Einspritzen eines sekundären Formgebungskunstharzes 13 in die röhrenförmigen Kanäle 12 werden die beiden primären Formteile 6, 7 miteinander verbunden, wodurch ein sekundäres Formteil, d. h. der Einlasskrümmer, erzeugt wird.

Ein Verfahren zum Erzeugen des Einlasskrümmers 1 wird nachstehend mit Bezug auf Fig. 3 und 4 beschrieben.

Zunächst werden die beiden primären Formteile 6 und 7 unter Verwendung von nicht dargestellten primären Formen geformt. Die primären Formteile 6, 7 können beispielsweise aus Nylonharz (PA6) gefertigt sein.

Dann werden die Verbindungsflächen 10, 11 der beiden primären Formteile 6, 7 aneinander angelegt. Durch dieses Anlegen der Verbindungsflächen 10, 11 werden die Kanäle 12 mit im Wesentlichen kreisförmigem Querschnitt ausgebildet. Drei Wärmemediumzuführöffnungen 14, 15 und 16 und eine Einspritzöffnung 17 für das sekundäre Formgebungskunstharz verbindet die röhrenförmigen Kanäle 12, wie dies in Fig. 4 gezeigt ist. Die Wärmemediumzuführöffnungen 14, 15 und 16 und die Einspritzöffnung 17 für das sekundäre Formgebungskunstharz werden im Vorfeld entweder in einem oder in beiden primären Formteilen 6, 7 ausgebildet. Diesbezüglich sind die Wärmemediumzuführöffnungen 14, 15 oder 16 Eintritte zum Zuführen des Wärmemediums in die röhrenförmigen Kanäle 12, während die Einspritzöffnung 17 für das sekundäre Formgebungskunstharz ein Eintritt zum Einspritzen des sekundären Formgebungskunstharz 13 in die röhrenförmigen Kanäle 12 ist. Wie in Fig. 4 veranschaulicht ist, befindet sich die erste Wärmemediumzuführöffnung 14 der drei Wärmemediumzuführöffnungen 14, 15 und 16 an einer Mitte eines geraden röhrenförmigen Kanalabschnitts 18, der sich nach links und rechts des Zwischenbehälters 5 erstreckt; die zweite Wärmemediumzuführöffnung 15 befindet sich an einem 'zu dem Zwischenbehälter 5 näheren Ende in dem geraden röhrenförmigen Kanalabschnitt 19, der sich in einer Draufsicht zwischen einem linken Rohr 2 und einem mittleren Rohr 3 vorwärts und rückwärts erstreckt und die dritte Wärmemediumzuführöffnung 16 befindet sich an einem zu dem Zwischenbehälter 5 näheren Ende in einem geraden röhrenförmigen Kanalabschnitt 20, der sich in einer Draufsicht zwischen einem rechten Rohr 4 und einem mittleren Rohr 3 vorwärts und rückwärts erstreckt. Wie in Fig. 4 gezeigt ist, befindet sich Einspritzöffnung 17 für das sekundäre Formgebungskunstharz an einer Mitte in einem in Bezug auf die Draufsicht bogenförmigen, röhrenförmigen Kanalabschnitt 21 des mittleren Rohrs 3.

Dann wird das Wärmemedium von jeder der ersten, zweiten und dritten Wärmemediumzuführöffnungen 14, 15 und 16 zu den röhrenförmigen Kanälen 12 zugeführt, um die Verbindungsflächen 10 und 11 der röhrenförmigen Kanäle 12, d. h. lediglich die Flächen der Verbindungsabschnitte zu erwärmen. Das Wärmemedium ist erwärmte Luft, d. h. heiße Luft.

Das von der ersten Wärmemediumzuführöffnung 14 zugeführte Wärmemedium wird unmittelbar nach rechts und links abgezweigt. Das nach links gerichtete Wärmemedium passiert einen linken L-förmigen röhrenförmigen Kanalabschnitt 22 des Zwischenbehälters, einen linken geraden röhrenförmigen Kanalabschnitt 23 des linken Rohrs 2, der sich in einer Draufsicht vorwärts und rückwärts erstreckt, einen bogenförmigen röhrenförmigen Kanal 24 des linken Rohrs 2 und einen linken Abschnitt 25 des bogenförmigen, röhrenförmigen Kanalabschnitts 21 des mittleren Rohrs 3. Danach wird das Wärmemedium von der Einspritzöffnung 17 für das sekundäre Formgebungskunstharz ausgelassen. Das nach rechts gerichtete Wärmemedium passiert einen rechten L-förmigen röhrenförmigen Kanalabschnitt 26 des Zwischentanks, einen rechten geraden röhrenförmigen Kanalabschnitt 27 des rechten Rohrs 4, der sich in einer Draufsicht vorwärts und rückwärts erstreckt, einen bogenförmigen röhrenförmigen Kanalabschnitt 28 des rechten Rohrs 4 und einen rechten Abschnitt 29 des bogenförmigen, röhrenförmigen Kanalabschnitts 21 des mittleren Rohrs 3. Danach wird das Wärmemedium von der Einspritzöffnung 17 für das sekundäre Formgebungskunstharz ausgelassen.

Das von der zweiten Wärmemediumzuführöffnung 15 zugeführte Wärmemedium passiert einen geraden röhrenförmigen Kanalabschnitt 19 zwischen dem linken Rohr 2 und dem mittleren Rohr 3 und den linken Abschnitt 25 des bogenförmigen röhrenförmigen Kanalabschnitts 21 des mittleren Rohrs 3 hindurch und wird danach von der Einspritzöffnung 17 für das sekundäre Formgebungskunstharz ausgelassen.

Das von der dritten Wärmemediumzuführöffnung 16 zugeführte Wärmemedium passiert einen geraden röhrenförmigen Kanalabschnitt 20 zwischen dem rechten Rohr 4 und dem mittleren Rohr 3 und auch den rechten Abschnitt 29 des bogenförmigen röhrenförmigen Kanalabschnitts 21 der mittleren Röhre 3 hindurch und wird danach von der Einspritzöffnung 17 für das sekundäre Formgebungskunstharz ausgelassen.

Wie vorstehend erwähnt, wird der sekundäre Formgebungsprozess ausgeführt, nachdem das Wärmemedium zum Erwärmen der Verbindungsflächen 10, 11 in die röhrenförmigen Kanäle 12 einführt wurde. In dem sekundären Formgebungsprozess werden die sekundären Formen 30, 31 verwendet, wie in Fig. 3 gezeigt ist, und das sekundäre Formgebungskunstharz 13 wird von der Einspritzöffnung 17 für das sekundäre Formgebungskunstharz in den röhrenförmigen Kanal 12 eingespritzt oder ausgelassen, so dass die primären Formteile 6 und 7 miteinander verbunden werden. Das sekundäre Formgebungskunstharz 13 ist von der selben Art wie die primären Formteile 6 und 7, beispielsweise aus Nylonharz (PA6).

Das von der Einspritzöffnung 17 für das sekundäre Formgebungskunstharz eingespritzte Formgebungskunstharz 13 wird unmittelbar nach rechts und links abgezweigt. Das nach links gerichtete sekundäre Formgebungskunstharz 13 passiert den linken Abschnitt 25 des bogenförmigen röhrenförmigen Kanalabschnitts des mittleren Rohrs 3 und wird danach zu dem geraden röhrenförmigen Kanalabschnitt 19 zwischen dem linken Rohr und dem mittleren Rohr 3 und zu dem bogenförmigen röhrenförmigen Kanalabschnitt 24 des linken Rohrs 2 abgezweigt. Das zu dem geraden röhrenförmigen Kanalabschnitt 19 abgezweigte sekundäre Formgebungskunstharz 13 erreicht die zweite Mediumzuführöffnung 15. Das zu dem bogenförmigen röhrenförmigen Kanalabschnitt 24 abgezweigte sekundäre Formgebungskunstharz 13 durchläuft den linken geraden röhrenförmigen Kanalabschnitt 23 des linken Rohrs 2 und den linken L-förmigen röhrenförmigen Kanalabschnitt 22 des Zwischenbehälters 5 und erreicht danach die erste Wärmemediumzuführöffnung 14. Das nach rechts abgezweigte sekundäre Kunstharz 13 durchläuft den rechten Abschnitt 29 des bogenförmigen röhrenförmigen Kanalabschnitts 21 des mittleren Rohrs 3 und wird danach in den geraden röhrenförmigen Kanalabschnitt 20 zwischen der rechten Röhre 4 und der mittleren Röhre 3 und dem bogenförmigen, röhrenförmigen Kanalabschnitt 28 der rechten Röhre 4 aufgeteilt. Das in den linken röhrenförmigen Kanalabschnitt 20 aufgeteilte sekundäre Formgebungskunstharz 13 erreicht die dritte Wärmemediumzuführöffnung 16. Das zu dem bogenförmigen, röhrenförmigen Kanalabschnitt 28 abgezweigte sekundäre Formgebungskunstharz 13 durchläuft den rechten linearen röhrenförmigen Kanalabschnitt 27 des rechten Rohrs 4 und den rechten L-förmigen röhrenförmigen Kanalabschnitt 26 des Zwischenbehälters 5 und erreicht danach die erste Wärmemediumzuführöffnung 14.

Danach wird das sekundäre Formgebungskunstharz 13 ausgehärtet, um den in Fig. 1 gezeigten Einlasskrümmer 1 auszubilden.

Wie vorstehend erwähnt, werden gemäß dem Verfahren zum Verbinden der Kunstharzformteile dieses Ausführungsbeispiels eine Vielzahl von in einem getrennten Prozess geformten primären Formteilen 6 und 7 in einem zweiten Formgebungsprozess miteinander verbunden, wobei das sekundäre Formgebungskunstharz 13 in die Verbindungsabschnitte 12 eingespritzt wird, nachdem lediglich die Flächen 10, 11 des Verbindungsabschnitts 12 der miteinander zu verbindenden primären Formteile 6, 7 erwärmt werden. Dementsprechend ist es möglich, eine Verschlechterung der Festigkeit der primären Formteile 6 und 7 insgesamt aufgrund der Wärme zu verhindern, wodurch das Verformen oder der Bruch der primären Formteile 6, 7 aufgrund des Harzdrucks während dem sekundären Formgebungsprozess vermeidbar ist. Da die zu erwärmenden Flächen reduziert sind, können auch eine für diesen Prozess notwendige Wärmekapazität und Erwärmungszeit verringert werden, um am Wärmeenergieverbrauch zu sparen.

Gemäß dem Verfahren zum Verbinden der Kunstharzformteile dieses Ausführungsbeispieles, bei dem eine Vielzahl von durch einen getrennten Prozess geformten primären Formteilen 6, 7 in einem zweiten Formgebungsprozess miteinander verbunden werden, werden die Verbindungsflächen 10, 11 der entsprechenden miteinander zu verbindenden primären Formteile 6, 7 aneinander angelegt um röhrenförmige Kanäle 12 zu schaffen, in die zum Erwärmen der Verbindungsflächen 10, 11 ein Wärmemedium eingeführt wird und dann wird das sekundäre Formgebungskunstharz 13 in die röhrenförmigen Kanäle 12 eingespritzt. Da die Verbindungsflächen 10, 11 die röhrenförmigen Kanäle 12 auf so eine Weise definieren, wird das Wärmemedium beim Einführen in eines der Enden der röhrenförmigen Kanäle 12 einfach über die Verbindungsflächen 10, 11 verteilt und die Wärme bleibt dort für eine lange Zeit erhalten. Somit ist es möglich, die Verbindungsflächen 10, 11 mit einem geringen Wärmeenergieaufwand zu erwärmen. Da bis auf die Verbindungsflächen 10, 11 keine Wärme direkt auf die Abschnitte der primären Formteile 6, 7 aufgebracht wird, ist es möglich, die Verformung und den Bruch der primären Formteile 6, 7 aufgrund des Drucks des Kunstharz während dem zweiten Formgebungsprozess zu vermeiden.

Die Wärmemediumzuführöffnungen 14, 15 und 16 zum Zuführen des Wärmemediums in die röhrenförmigen Kanäle sind an Endbereichen angeordnet, die sich von den Endbereichen der röhrenförmigen Kanäle 12 unterscheiden, an denen die Einspritzöffnungen 17 für das sekundäre Formgebungskunstharz vorgesehen sind. Genauer gesagt befinden sich die Wärmemediumzuführöffnung 14 und die Einspritzöffnung 17 für das sekundäre Formgebungskunstharz an dem einen bzw. an dem anderen Ende der röhrenförmigen Kanalabschnitte, die durch den linken L-förmigen röhrenförmigen Kanalabschnitt 22, den linken geraden röhrenförmigen Kanalabschnitt 23, den bogenförmigen röhrenförmigen Kanalabschnitt 24 und den linken Abschnitt 25 des bogenförmigen röhrenförmigen Kanalabschnitts 21 definiert sind und befinden sich jeweils an dem einen Ende bzw. an dem anderen Ende der röhrenförmigen Kanalabschnitte, die durch den rechten L-förmigen röhrenförmigen Kanalabschnitt 26, den rechten geraden röhrenförmigen Kanalabschnitt 27, den bogenförmigen röhrenförmigen Kanalabschnitt 28 und den rechten Abschnitt 29 des bogenförmigen röhrenförmigen Kanalabschnitts 21 definiert sind. Auch die zweite Wärmemediumzuführöffnung 15 und die Einspritzöffnung 17 für das sekundäre Formgebungskunstharz befinden sich an dem einen Ende bzw. dem anderen Ende der röhrenförmigen Kanalabschnitte, die durch den geraden röhrenförmigen Kanalabschnitt 19 und den linken Abschnitt 25 des bogenförmigen röhrenförmigen Kanalabschnitts 21 definiert sind, während sich die dritte Wärmemediumzuführöffnung 16 und die Einspritzöffnung 17 für das sekundäre Formgebungskunstharz an dem einen Ende bzw. an dem anderen Ende der röhrenförmigen Kanalabschnitte befinden, die durch den röhrenförmigen Kanalabschnitt 20 und den rechten Abschnitt 29 des bogenförmigen röhrenförmigen Kanalabschnitts 21 definiert sind. Mit anderen Worten ist das Strömungsende der Kanäle für das sekundäre Kunstharz 13, dessen Temperatur dazu neigt, aufgrund der großen Strömungskanallängen abzufallen, in der Umgebung der Wärmemediumzuführöffnungen 14, 15 und 16 angeordnet. Somit steigt die Oberflächentemperatur der an dem Ende der Strömungskanäle des sekundären Formgebungskunstharzes 13 vorhandenen Verbindungsflächen 10, 11 an, wodurch der Temperaturabfall des sekundären Formgebungskunstharzes an seinem Strömungsende während seinem Durchlauf in den sekundären Formteilen verhinderbar ist und auch die verringerte Wärmeenergie des sekundären Formgebungskunstharzes an dem Ende der Strömungskanäle kann durch eine im Vorfeld auf die Verbindungsflächen der primären Formteils aufgebrachte Wärmeenergie ausgeglichen werden, so dass das geschmolzene Kunstharz des sekundären Formgebungsvorgangs einfach mit dem des primären Formteils verschmilzt und die Verbindungsfestigkeit bei einem hohen Niveau beibehalten wird.

Die röhrenförmigen Kanäle 12 sind in eine Vielzahl von Abzweigungskanälen verzweigt. Genauer gesagt haben die röhrenförmigen Kanäle 12 einen Abzweigungskanal, der an der ersten Wärmemediumzuführöffnung 14 anfängt, durch den linken röhrenförmigen Kanalabschnitt 23, den bogenförmigen röhrenförmigen Kanalabschnitt 24 und den linken Abschnitt 25 des bogenförmigen röhrenförmigen Kanalabschnitts 21 führt und die Einspritzöffnung 17 für das sekundäre Formgebungskunstharz erreicht; einen Abzweigungskanal, der an der ersten Wärmemediumzuführöffnung 14 anfängt, durch den rechten L- förmigen röhrenförmigen Kanalabschnitt 26, den rechten geraden röhrenförmigen Kanalabschnitt 27, den bogenförmigen röhrenförmigen Kanalabschnitt 28 und den linken Abschnitt 29 des bogenförmigen röhrenförmigen Kanalabschnitt 21 durchführt und die Einspritzöffnung 17 für das sekundäre Formgebungskunstharz erreicht; einen Abzweigungskanal, der an der zweiten Wärmemediumzuführöffnung 15 anfängt, durch den geraden röhrenförmigen Kanalabschnitt 19, den linken Abschnitt 25 des bogenförmigen röhrenförmigen Kanalabschnitt 21 führt und die Einspritzöffnung 17 für das sekundäre Formgebungskunstharz erreicht; und einen Abzweigungskanal, der an der dritten Wärmemediumzuführöffnung 16 anfängt, durch den linearen röhrenförmigen Kanalabschnitt 20 und den rechten Seitenabschnitt 29 des bogenförmigen röhrenförmigen Kanalabschnitts 21 führt und die Einspritzöffnung 17 für das sekundäre Formgebungskunstharz erreicht. Die vorliegende Erfindung ist auch auf das Erzeugnis 1 anwendbar, das solche komplizierte Verbindungsflächen 10, 11 aufweist.

Da die Anzahl der Wärmemediumzuführöffnungen 14, 15 und 16 größer als die der Einspritzöffnungen 17 für das sekundäre Formgebungskunstharz ist, wird mehr Wärmemedium zu der Einspritzöffnung 17 für das sekundäre Formgebungskunstharz zugeführt, bei dem die Temperatur des Wärmemediums dazu neigt, verringert zu werden, da die Einspritzöffnung 17 an der Austrittsseite des Wärmemediums angeordnet ist. Daher steigt die Oberflächentemperatur der Verbindungsflächen 10, 11 in der Umgebung der Einspritzöffnung 17 für das sekundäre Formgebungskunstharz an, so dass der Temperaturabfall des sekundären Formgebungskunstharzes 13 unterdrückt wird und so dass die Verbindungsfestigkeit bei einem hohen Niveau beibehalten wird. Diesbezüglich sollte die Anzahl der Wärmemediumzuführöffnungen und die der Einspritzöffnungen für das sekundäre Formgebungskunstharz nicht auf drei bzw. eins begrenzt sein, wie es in dem vorangehenden Ausführungsbeispiel beschrieben ist, sondern es ist lediglich notwendig, dass mehr Wärmemediumzuführöffnungen als Einspritzöffnungen für das sekundäre Formgebungskunstharz vorhanden sind.

Da die röhrenförmigen Kanäle 12, die wie vorstehend beschrieben in eine Vielzahl von Abzweigungskanälen abzweigen, so angeordnet sind, dass das von den Wärmemediumzuführöffnungen 14, 15 und 16 zugeführte Wärmemedium an der Einspritzöffnung 17 für das sekundäre Formgebungskunstharz gesammelt wird, wird mehr Wärmemedium zu der Einspritzöffnung 17 für das sekundäre Medium zugeführt, an der die Temperatur des Wärmemediums dazu neigt, abzufallen, weil die Einspritzöffnung 17 an der Austrittsseite des Wärmemediums angeordnet ist. Daher steigt die Flächentemperatur der Verbindungsflächen 10, 11 in der Umgebung der Einspritzöffnung 17 für das sekundäre Formgebungskunstharz an, so dass der Temperaturabfall des sekundären Formgebungskunstharzes 13 unterdrückt wird und die Verbindungsfestigkeit bei einem hohen Niveau beibehalten wird.

Da das Wärmemedium heiße Luft ist, ist das Medium kostengünstig und es kann einfach damit umgegangen werden. Da der sekundäre Formgebungsvorgang in dem Zustand ausgeführt wird, in dem kein Wärmemedium an den Verbindungsflächen 10, 11 verbleibt, wird die Haftungseigenschaft der Verbindungsflächen 10, 11 nicht verschlechtert.

Da das Kunstharz zum Ausbilden der primären Formteile 6, 7 und das Kunstharz 13 zum Ausführen des sekundären Formgebungsvorgangs von der selben Art sind, verschmelzen die entsprechenden Kunstharze miteinander, was eine hohe Festigkeit nach dem Aushärten ergibt.

Da der sekundäre Formgebungsvorgang durch Spritzgießen ausgeführt wird, kann das geschmolzene sekundäre Formgebungskunstharz 13 mit dem primären Formteil 6, 7 unter einem hohen Druck verschmelzen, was eine hohe Verbindungsfestigkeit nach dem Aushärten ergibt.

Gemäß dem erfindungsgemäßen Verfahren zum Verbinden der Kunstharzformteile ist es möglich, ein Verformen oder Brechen der primären Formteile während dem sekundären Formgebungsvorgang zu verhindern, ebenso wie es möglich ist, die Verbindungsfestigkeit zu verbessern.

Während die Erfindung mit Bezug auf besondere Ausführungsbeispiele beschrieben wurde, die zum Zwecke der Veranschaulichung ausgewählt wurden, sollte es ersichtlich sein, dass zahlreiche Modifikationen für den Fachmann möglich sind, ohne dabei von dem Grundgedanken und dem Bereich der Erfindung abzuweichen.

Ein Verfahren das verhindern kann, dass primäre Formteile während einem sekundären Formgebungsvorgang verformt werden oder brechen, um die Verbindungsfestigkeit von Verbindungsabschnitten zu verbessern.

In dem Verfahren zum Verbinden einer Vielzahl von primären Formteilen 6, 7, die durch einen getrennten Vorgang ausgebildet wurden, wird in einem sekundären Formgebungsprozess ein sekundäres Formgebungskunstharz 13 zu Verbindungsabschnitten 12 eingespritzt, nachdem die Flächen 10 und 11 des Verbindungsabschnitts 12 der zu verbindenden primären Formteile 6, 7 erwärmt wurden.


Anspruch[de]
  1. 1. Verfahren zum Verbinden von Kunstharzerzeugnissen, wobei das Verfahren einen sekundären Formgebungsprozess aufweist, in dem eine Vielzahl von in einem getrennten Prozess geformten primären Formgebungserzeugnisse miteinander verbunden wird, indem ein sekundäres Formgebungskunstharz in Verbindungsabschnitte des primären Formgebungserzeugnisses eingespritzt wird, nachdem lediglich die Flächenbereiche der Verbindungsabschnitte der miteinander zu verbindenden primären Formgebungserzeugnisse erwärmt wurden.
  2. 2. Verfahren zum Verbinden von Kunstharzerzeugnissen, wobei das Verfahren einen sekundären Formgebungsprozess aufweist, in dem eine Vielzahl von in einem getrennten Prozess geformten primären Formgebungserzeugnissen miteinander verbunden werden, indem röhrenförmige Kanäle mit Verbindungsflächen der miteinander zu verbindenden primären Formgebungserzeugnisse ausgebildet werden, indem die Verbindungsflächen aneinander anliegen und indem ein sekundäres Formgebungskunstharz in die röhrenförmigen Kanäle eingespritzt wird, nachdem die Verbindungsflächen durch Zuführen eines Wärmemediums in die röhrenförmigen Kanäle erwärmt wurden.
  3. 3. Verfahren zum Verbinden von Kunstharzerzeugnissen gemäß Anspruch 2, wobei zumindest eine Wärmemediumzuführöffnung zum Zuführen des Wärmemediums in die röhrenförmigen Kanäle an einem Ende der röhrenförmigen Kanäle angeordnet ist, das an einer Seite liegt, die sich von zumindest einer Einspritzöffnung für das sekundäre Formgebungskunstharz unterscheidet, die an einem Ende der röhrenförmigen Kanäle liegt.
  4. 4. Verfahren zum Verbinden von Kunstharzerzeugnissen gemäß Anspruch 3, wobei die röhrenförmigen Kanäle in eine Vielzahl von röhrenförmigen Abzweigungskanälen abzweigen.
  5. 5. Verfahren zum Verbinden von Kunstharzerzeugnissen gemäß Anspruch 4, wobei die Anzahl der Wärmemediumzuführöffnungen größer als die der Einspritzöffnungen für das sekundäre Formgebungskunstharz ist.
  6. 6. Verfahren zum Verbinden von Kunstharzerzeugnissen gemäß Anspruch 5, wobei die in eine Vielzahl von röhrenförmigen Abzweigungskanälen abzweigenden röhrenförmigen Kanälen so angeordnet sind, dass das von der Wärmemediumzuführöffnung zugeführte Wärmemedium an der Einspritzöffnung für das sekundäre Formgebungskunstharz gesammelt wird.
  7. 7. Verfahren zum Verbinden von Kunstharzerzeugnissen gemäß einem der Ansprüche 1 bis 6, wobei das Wärmemedium erwärmte Luft ist.
  8. 8. Verfahren zum Verbinden von Kunstharzerzeugnissen gemäß einem der Ansprüche 1 bis 7, wobei zum Ausbilden der ersten Formgebungserzeugnisse und zum Einspritzen in dem sekundären Formgebungsprozess das selbe Kunstharz verwendet wird.
  9. 9. Verfahren zum Verbinden von Kunstharzerzeugnissen gemäß einem der Ansprüche 1 bis 8, wobei der sekundäre Formgebungsvorgang ein Spritzgießvorgang ist.






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