制造具有环形横截面的成型件的方法及根据该方法制造的成型件的制作方法

专利名称：制造具有环形横截面的成型件的方法及根据该方法制造的成型件的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种制造具有旋转对称的横截面或者至少在局部上呈环形的横截面 的成型件的方法，该成型件例如为螺母、套筒、管插头、管接头等，其中，经塑化加工的包含 纤维的聚合物材料通过成型模具的喷射口喷射到所述成型模具的至少一个空腔中，并在该 聚合物材料凝固之后，将成型件从模具中取出。此外，本发明还涉及一种能够按照此方法制 造的成型件。
背景技术：
喷射模塑法(英语dnjection molding)是一种已知的例如用于塑料的非连续的 标准成型法。利用喷射模塑，能够以更高的精密度对工业上能直接应用的模制件大量地进 行制造。为此，相应的材料或者说成型材料在喷射模塑机器的一个喷射单元中被塑化加工 并被喷射到一个喷射模塑工具中。现代喷射模塑机器利用螺杆进行工作，该螺杆将成型材 料加以塑化加工、输送并喷射到模具之中。在模具的腔室或者说成型穴中，聚合物材料得以 固化，由此可将成型件从模具中取出。在固化时出现的体积缩小的情况，可以通过，然而仅 在一定程度上可以通过在取出前再次加压(Nachdruck)的方式得到弥补。通过喷射模塑，可以对热塑性塑料、热固性塑料及弹性体进行加工。我们也已熟知 在对热塑性塑料进行喷射模塑时使用包含纤维的材料，由此可以制造出相对来说更加坚固 的成型件。在喷射模塑时，材料温度大约为100°c到350°C，喷射压力大约为400到1600巴， 模具温度大约为40°C到160°C。在加工热塑性塑料，螺杆相当热，以便熔化热塑性材料。与 此相反，模具相当凉，以便冷却刚刚生成的成型件。在加工热固性塑料时，塑化单元的温度 必须与流固化行为(FlieB-股rtungsverhalten)相匹配，因此通常要比在加工热塑性 塑料时得温度更低，同时，与喷射单元相比，模具必须被保持得更热，以便使材料能够弥散 硬化。利用压延工艺(Kalandrieren)通常只能制造厚度一致的扁平层，与此相反，在喷 射模塑时，模具的空穴，及所谓的空腔决定着完工部件的形状与表面结构，因而，通过喷射 模塑能够在一个工序中制造出开头提及的类型的成型件，即具有旋转对称的横截面或者尤 其是至少在局部上呈环形的横截面的成型件。为此，经塑化加工的聚合物材料是通过喷射 口喷射到空腔中的，其中，坯料呈环形地围绕模具的内核流动并汇合在与所述喷射口相对 的面上。在这一位置上产生一条接合线，与成型件的其余部分相比，该接合线通常具有较小 的强度。

发明内容
本发明的基本目的是创造一种开头提及类型的方法，该方法在工艺上能够简单地 实现，而且在聚合物材料凝固时还能优化其收缩与拉伸(Verzug)性能，通过该方法，能够 制造出在应力方向上的强度得到提升的诸如螺母、套筒、管插头、管接头等具有旋转对称的横截面，尤其是具有环形或者至少在局部上具有呈环形的横截面的成型件。根据本发明，这一涉及方法的目的是以如下方法得以实现的，S卩，通过至少两个喷 射口将材料喷射到空腔中，并且使得纤维基本上沿着成型件的轴向拉伸与扭转的相应主应 力方向定向。此外，根据本发明，上述涉及成型件的目的是通过如下方式得以实现的，S卩，沿着 与成型件的纵轴成直角的环形横截面的圆周方向定向的纤维的份额小于50%，而沿着成型 件的环形横截面的轴向定向的纤维的份额同样小于50%。优选地，沿着与成型件的纵轴成 直角的环形横截面的圆周方向定向的纤维的份额小于30%，而沿着成型件的环形横截面的 轴向定向的纤维的份额同样优选小于30%。本发明基于这样的认识与主流观点(因为与成型件的其余部分相比，接合线具 有的强度较小，所以在开头提及类型的成型件中应当只设置一条接合线)相反，通过根据 本发明的方法能够在负荷(这种负荷是成型件在应用中需要面对的)方面赋予所述具有环 形横截面的成型件相对较高的强度。这是通过如下方式实现的借助于通过至少两个喷射 口的喷射，使得纤维在经塑化加工的聚合物材料中实现定向，并且根据应力方向对纤维定 向进行优化调整，因为所述纤维，尤其是纤维长度为0. 1至1. 5mm的所谓短纤维在被喷射入 空腔时在很大程度上是沿着所述经塑化加工的聚合物材料的流线定向的。根据本发明的成型件是以理想的方式为轴向拉伸和周向扭转的主应力定制的，其 中，沿着与成型件的纵轴成直角的环形横截面的圆周方向定向的纤维的份额小于50%，优 选小于30%，沿着成型件的轴向定向的纤维的份额同样也小于50%，优选小于30%。在此， 所述主应力可以相继或者同时出现。经塑化加工的聚合物材料包含的纤维的体积份额可以在2. 5%至60%，优选在 15%至50%的范围内，其中，与聚合物基体材料(polymere Matrixwerkstoff)相比，沿纵 向方向的纤维具有更高的弹性系数和更高的抗拉强度。根据本发明，喷射尤其可以这样实现，即，在成型件的中空柱体形本体 (Grundk0rper)的罩面展开(其具有与所述本体的长度相当的宽度，并具有与所述本体 的周长相当的长度)中的纤维位于所述展开的至少两个，优选三个在纤维定向方面构造大 致相同的纵向部分上。在这里，尤其是各纵向部分由纤维的定向来看具有关于与所述展开 的宽相平行并延伸穿过喷射口的中轴成对称的构造，其中，在各纵向部分的所述中轴的范 围内以及在每一纵向部分的与所述中轴平行延伸的边缘区域内，所述纤维中的大部分，优 选超过60%的纤维是沿着所述纵向部分的中轴的延伸方向定向的。因此，在各纵向部分的 边缘区域中，在由不同的喷射口进入的聚合物材料部分之间总会形成接合线。在各纵向部 分的中轴与平行于该中轴的边缘区域之间的范围内，纤维中的大部分，优选超过60%的纤 维是斜向于所述中轴的延伸方向定向的，这对于成型件在轴向拉伸和周向扭曲的主应力方 向上的高强度是有利的。因此本发明尤其可以有利地应用在可轴向旋拧的固定件，如螺母上。本发明的其他有利特征将在各从属权利要求以及随后的描述中提及。


下面借助于多个优选实施例对本发明进行更详细地说明。其中
图1 以立体图的形式示出了一种能够按照公知类型的喷射注塑方法制造的具有 环形横截面的已知的成型件，尤其是螺母，以作为比较例，图2 以如图1的示图示出了能够按照如本发明所述的喷射注塑方法制造的根据 本发明的成型件的第一实施例，图3 以与图1和图2相应的示图示出了能够按照如本发明所述的喷射注塑方法 制造的根据本发明的成型件的第二实施例，图4:以类似于图1至图3的立体图形式示出了一个用于制造图1所示的成型件 的成型模具在喷射模塑过程中的某一时刻，其空腔的充填状态图，图5 以如图4的示图示出了一个用于制造图2所示的根据本发明的成型件的成 型模具在如图4所示的喷射模塑过程的那一相同时刻，其空腔的充填状态图，图6 :以如图4和图5的示图示出了一个用于制造图3所示的根据本发明的成型 件的成型模具在如图4及图5所示的喷射模塑过程的那一相同时刻，其空腔的充填状态图，图7 以与图1至图6相类似但加以放大的立体图形式示出了图1所示的成型件 中的纤维定向的视图，图8 以如图7的示图示出了图2所示的根据本发明的成型件的纤维方向的视图，图9 :以如图7和图8的示图示出了图3所示的根据本发明的成型件的纤维方向 的视图，图10是针对成型件的拉伸应力优化的纤维方向示意图，图11是针对成型件的扭转应力优化的纤维方向示意图，图12是示出了根据本发明的成型件中的纤维方向的示意图，图13是示出了图1所示成型件的中空柱体形本体的罩面展开中的纤维方向的示 意性视图，图14是示出了图3所示成型件的中空柱体形本体的罩面展开中的纤维方向的示 意性视图，图15是图1所示成型件在纵向上的收缩与拉伸的示图，图16是图2所示的根据本发明的成型件在纵向上的收缩与拉伸的示图，图17是图3所示的根据本发明的成型件在纵向上的收缩与拉伸的示图，图18和19是能够按照本发明的喷射模塑方法制造的根据本发明的成型件的另一 个实施方式的纵剖图，图20是根据本发明的成型件的另一构造成螺旋件的实施方式的立体图，图21 以图表的形式对根据本发明的成型件的各种构造成螺旋件的实施方式在 与其他的构件之间的螺旋连接被松开时呈现出的旋开转矩进行了比较的图示，图22至图24分别是根据本发明的成型件的构造成螺旋件的其他实施方式的纵剖 图，图25和图26同样分别是根据本发明的成型件的构造成螺旋件的其它实施方式的 纵剖图，不过图示之成型件的实施方式同时被构造用于形成插接连接。
具体实施例方式在附图的不同图形中，对相同的部件均配以相同的附图标记，因而通常也只各描述一次。图1首先示出了可按照公知喷射注塑方法制造的具有环形横截面的公知成型件 la，尤其是螺母，以作为比较例。此外，图4、7、13和15也涉及这一实施方式。图2示出了根据本发明的成型件1的第一实施例，该成型件具有与作为比较例示 出的成型件Ia相同的空间结构并能够按照本发明所述类型的喷射注塑方法制造。此外，图 5、8、12和16也涉及这一实施方式。图3示出了根据本发明的成型件1的第二实施例，该成型件具有与作为比较例示 出的成型件Ia以及根据本发明的成型件1的第一实施例相同的空间结构并能够按照本发 明所述类型的喷射注塑方法制造。此外，图6、9、12、14和17也涉及这一实施方式。首先示出在图1至图3中的成型件la、l是由其中包含纤维的聚合物基体材料制 成的成型件l、la。所述纤维在图10至图12中用附图标记F标识。为制造这种成型件l、la，经塑化加工并包含纤维F的聚合物材料通过成型模具的 喷射口注入到所述成型模具的空腔中，并在所述聚合物材料凝固之后将成型件从所述模具 中取出。空穴，即勾画在图4至图6中并以附图标记K标识的空腔因而决定了完成的部件 IaU的形状和表面结构。聚合物材料在上述图形中相应地以附图标记PMa和PM标识。对于公知的成型件la，如图1和图4所示，是通过唯一一个喷射口 01注入到空腔 K中实现的。而根据本发明，喷射到空腔K中是通过至少两个，优选三个喷射口 01、02、03实现 的，也就是说，使得纤维F基本上沿着与成型件1的轴向拉伸与扭转相应的主应力方向定 向，对于这一点，还将在下文中参考图8、9、11、12和14作详细解释。主应力方向在图10至 12中是用箭头表示，其中，拉伸主应力方向以Z标识，扭转主应力方向以T标识。如图1至图3所示，在成型件la、l上可以构造至少一个内螺纹2a、2，至少一 个外螺纹22a、22和/或内凹槽(如图所示的凹口刻槽3a、3)，外凹槽(如周向凹槽 (Umfangsnut))和/或内台阶或外台阶(如径向的突起或凹陷)。所述成型件la、1分别具有本体4a、4，所述本体具有空心圆柱体的构造，该空心圆 柱体具有以附图标记X-X标识的纵轴。在此，在本体4a、4上分别存在一个特别是位于末端 且径向扩展的凸缘部分5a、5，如图所示，所述凸缘部分5a、5可以具有六边形的外轮廓6a、 6，用以与操作工具相接合。所述中空柱体也可具有例如圆形、三叶形(trilobular)或其他 多边形的外轮廓。如2和图5所示，根据本发明的第一实施例是这样设计的，即，向空腔K中的注入 是通过两个彼此沿直径对置的喷射口 01、02实现的。如图3和图6所示，根据本发明的第二实施例是这样设计的，即，向空腔K中的注 入是通过三个在成型件1的环形横截面上以120°角沿圆周相互错开的喷射口 01、02、03 实现的。为制造根据本发明的成型件1，经塑化加工的聚合物材料PM可以是树脂，这种树 脂构成成型件1的热固性塑料基体。这样的基体在图10至12中是以附图标记M标识的。用于构成热固性基体M的树脂尤其可以是由环氧树脂(EP)、不饱和聚酯树脂 (UP)、乙烯基酯树脂(VE)、酚醛树脂(PF)、邻苯二甲酸二丙烯树脂(DAP)、甲基丙烯酸酯树 脂(MMA)、聚氨脂(PUR)、氨基树脂或者尤其密胺树脂(MF/MP)或尿素树脂(UF)制造。
具有热固性基体M的成型件1在所述基体M固化或交联之后就不能再变形了。然 而，它们具有高的使用温度范围(Temperatureinsatzbereich)和最高的强度。这尤其适用 于在高温下硬化的热硬化系统。在这里，使用温度的界限是由玻璃化转变温度的情况(die Lage der Glasiibergangstemperatur)决定的。为制造根据本发明的成型件1，也可以这样设计，即经塑化加工的聚合物材料PM 是塑料，这种塑料构成成型件1的热塑性基体M。在这种情况下，虽然所有通常出于结构性 目的而采用的热塑性塑料均可用于构造基体M,但是，如果经塑化加工的聚合物材料PM是 聚醚-醚-酮(PEEK)、硫化聚苯醚(PPS)、聚砜(PSU)、聚芳基酰胺(PARA)、聚邻苯二甲酰胺 (Polyphtalamid，PPA)、聚醚亚胺(PEI)、聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)、聚氧化甲烯(POM) 或者聚对苯二甲酸丁二酯(PBT)，则特别有利。具有热塑性基体M的纤维增强塑料另外可以变形或焊接。在基体M冷却之后，成 型件1即可随时使用，但是在温度升高时却会软化。随着纤维F含量的增加，成型件1的蠕 变倾向降低。因此，作为优选的所述热塑性材料的优点尤其在于高的基体强度以及在温度 负荷升高时的应用能力。各向同性纤维F，如玻璃纤维，以及各向异性纤维，如碳纤维均可用作纤维F。其 中，经塑化加工的聚合物材料PM包含的纤维F的体积份额可在2. 5至60 %的范围内，优选 在15至50%的范围内。纤维F可具有的平均长度在0. Imm至1.5mm的范围内，优选在0.3至0.7mm的范
围内。这就是所谓的短纤维或短切纤维，该种纤维可直接用挤压机进行加工，此时也可采用 热塑性颗粒，其已经包含希望具有的短纤维的纤维体积份额或者纤维质量份额的。纤维F的平均直径可在大约3至35 μ m，优选5至15 μ m的范围内。如果要求单位质量(massebezogen)的强度和刚性高，则可采用各向异性纤维，特 别是碳纤维。对于目前主要由聚丙烯腈制成并且通常具有约5至8 μ m直径的碳纤维，顺着 纤维方向的强度和刚性明显要大于横向于纤维方向的强度和刚性。因此其基本特征是抗拉 伸强度高。根据本发明可以设计采用尼龙纤维(Aramidfasern)作为纤维F。根据美国联邦贸 易委员会的定义，长链(Iangkettig)合成聚酰胺被称作尼龙或芳香族聚酰胺，在所述长链 合成聚酰胺中至少85%的酰胺基是直接连接在两个芳香环上的。类似于碳纤维，尼龙纤维 也具有负的热膨胀系数，也就是说在受热时会变短。其单位强度及其弹性系数小于碳纤维 的单位强度及弹性系数。但是，结合基体M的材料的正膨胀系数，可制成尺寸稳定性高的成 型件1。不过，与含有碳纤维的成型件1相比，此种成型件1的抗压强度较小。图4至图6分别示出了用于制造公知成型件Ia与用于制造根据本发明的成型件 1的成型模具的空腔K在喷射模塑过程中某一时刻的填充状态图(FUllbild)。具体而言，这是在聚合物材料PM的温度约为340°C且模具温度约为145°C的情况 下，在总喷射时间为1. 3s，紧接着又冷却20s后达到的。作为热塑性塑料，采用的是Ticona 公司的注册商标为Fortron 1140 L4的硫化聚苯醚(PPS)，所述硫化聚苯醚包含40%的玻 璃纤维。除了已提及的优点之外，这种材料被用于汽车领域中时还有抵抗燃油、机油及制动 液和冷却液的高的耐化学品作用的能力。可以看到的是，喷射口 01、01和02与01、02和03分别安置在需要制造的成型件1的端部区域内，尤其是安置在位于末端的径向展开的凸缘部分5a与5的区域内。在这里， 聚合物材料PM通过喷射口 01、02、03的喷射是沿着轴向方向X-X实施的。根据喷射口 01、 01和02与01、02与03的数量，聚合物材料PMa、PM要么像公知的那样是单一的、整块的 PMa,要么像本发明所述的那样，是由从不同喷射口 01和02或者01、02和03进入的聚合物 材料PM的分量PMl和PM2或者PMl、PM2和PM3形成的。在喷射时，聚合物材料PMa、PM通 过同时沿轴向方向X-X和朝着周向方向上的两个侧面流入的方式分别填充到空腔K中。空 腔K的这种填充也被称作源流(Quelfluss)。在喷射过程结束时，整个空腔K即被聚合物材 料PMa、PM填满。因而分别产生结合线7a、7。在作比较用的成型件Ia上形成的是单条接合线7a，该接合线描绘在图13中，它与 喷射口 01沿直径对置。在本发明的第一实施例中，形成的是两条接合线7，所述接合线尤其在圆周上分别 与喷射口 01、02错开90°，也就是说它们像两个喷射口 01、02—样也是沿直径对置的。在本发明的第二实施例中，形成的是三条接合线7，所述接合线描绘在图14中，它 们尤其分别与喷射口 01、02、03错开60°，也就是说，它们像三个喷射口 01、02、03 —样，在 成型件1的环形横截面上沿圆周互相错开120°。聚合物材料PMa、PM以其料流前部(Flie β front) PFa、PF在前面流入到空腔K中。 它们从模具壁开始，朝着位于坯料内部的中心部分逐渐凝固。只要该中心部分仍是糊状的， 它就会收缩，这种收缩会导致体积缩小，但是通过随后从喷射口 01、02、03压入的聚合物材 料PMa、PM，所述体积缩小将得到补偿。在这里，需要注意的是，对如温度、压力和喷射体积 流量等工艺学参数要优化地设置，从而不会在冷却时由于例如聚合物材料PMa、PM过于坚 韧(因过冷的缘故)、形成空腔K的模具过冷、坯料的成分不对等原因而在各接合线7a、7处 出现接合缺陷。基于这种观点，当按照本发明的通过所有喷射口 01、02、03的喷射都采用相同的 工艺学参数(如温度、压力和喷射体积流量)来实施时，其已被证实是有利的。这样就保证 了在聚合物材料PM中具有尽可能均一的温度分布，并且还保证了前面提及的接合线7的对 称构造。纤维F在喷射时沿着经塑化加工的聚合物材料PMa、PM的流线定向。这一点尤其 体现在图7至图9中，这些附图分别反映出了纤维F在不同成型件la、l中的定向示图。为此，在这些附图中标出了所谓的纤维定向张量，该纤维定向张量是用于描述纤 维的纵向取向与聚合物材料PMa、PM的流向一致到何种程度的量度。在附图右侧部分各绘 有纤维定向张量的标尺，这些标尺均从0. 333延伸至1. 000并均通过图案花样来表示。上 部的值(点)意味着纤维取向与聚合物材料PMa、PM的流向相同，下部的值(十字)表明有 三分之二的纤维F在定向上是偏离开聚合物材料PMa、PM的流向的。处于上、下部之间的值 0. 850 (斜虚线)、0· 666 (垂直虚线)和0. 5 (水平虚线)分别表示纤维F中有85 %、66· 6 % 和50 %是沿聚合物材料PMa、PM的流向定向的。通过比较图7与图8和图9中的示图，可清楚地看出，根据本发明的成型件1的纤 维F要比用于作比较的成型件Ia的纤维F更加偏离开聚合物材料PM的流向，这就展现出 了根据本发明的定向，也就是，纤维F主要是沿着与成型件1的轴向拉伸Z和扭转T相应的 主应力方向取向的。对于后者在下文中还将参照图10至12以及图13和14作更具体的解
11释，这种主应力方向对于能够沿轴向旋拧的固定件(这种固定件在旋拧时存在此种应力) 尤为重要。图7至9同时还示出纤维F的定向在大部分区域中时单向延伸的，也就是说， 并置的纤维F在它们的定向上彼此间仅有很小的偏离。 在不是根据本发明的成型件Ia中，就像图7所示的，纤维F充分地沿着聚合物材 料PMa的流线定向。尤其可看出的是，在大部分区域内，纤维F的定向与聚合物材料PMa的 流向的偏离几乎为零(加点的区域)或者小于15% (带斜虚线的区域)。纤维定向与流线 的偏离超出上述数值的区域从比例上讲是很小的。在环形横截面的圆周方向上几乎垂直于 不是根据本发明的成型件Ia的纵轴X-X定向的纤维F的份额在局部上大于50% ；在沿成 型件Ia的轴向方向X-X定向的纤维F的份额在大部分区域内也大于50%。
如图8和9所示，在根据本发明的成型件1中，纤维F的定向一般在0至70 %的区 域内，优选在约15% (标以垂直虚线的区域)至50% (标以水平虚线的区域)的区域内与 聚合物材料PM的流线延伸方向相偏离。在环形横截面的圆周方向上与所述根据本发明的 成型件1的纵轴X-X成直角状定向的纤维F的份额在所有区域内均小于50% ；而沿着所述 成型件1的轴向方向X-X定向的纤维F的份额同样也小于50%。在环形横截面的圆周方向 上与所述根据本发明的成型件1的纵轴X-X成直角状定向的纤维F的份额优选小于40%， 特别优选小于30%。这也适用于纤维F中的在沿根据本发明的成型件1的轴向方向X-X定 向的那一部分纤维。如图10所示，对于在轴向拉伸Z上的唯一(非根据本发明设计的)主应力，纤维F 的最理想的定向是所有纤维F均沿着成型件Ia的环形横截面的轴向方向X-X定向。然而， 考虑到扭转T上的唯一(同样不是根据本发明设计的)主应力，这种定向是最不利的可能 方案，这是因为如果这样设计的话，在扭转T时会横向于纤维定向施加力的作用。与上述设计不同，图11所示的设计为对于在周向扭转上的唯一(非根据本发明 设计的)主应力，纤维F的最理想的定向是环形横截面的周向方向上的所有纤维F均斜向 于根据本发明的成型件1的纵轴x-x定向。然而，考虑到轴向拉伸Z上的唯一(如已经提及 的，不是根据本发明设计的)主应力，这种定向是不利的，因为如果这样定向的话，在拉伸Z 时会横向于纤维定向施加力的作用。图12示出了根据本发明的纤维F的定向方式，S卩，纤维定向是在考虑因在轴向拉 伸Z和扭转T上施加力而产生的应力的基础上，有针对性地组合如图10和11所示的定向 而确定的。与此相应的是，不但存在其纤维定向在轴向拉伸应力方面是有利的区域，而且还 存在其纤维定向在周向扭转方面也是有利的区域。这是通过利用至少两个，优选三个或者 更多个喷射口 01、02、03相应地向空腔K中喷射而实现的。从图13与14中的示图的对比 中也可清楚地看出这一点。在这里，图13通过未详细画出而仅在图形的右半部分标出的箭头示出了(前已提 到的)如图1所绘的用来作比较示出的成型件Ia的中空柱体形本体4a的罩面展开AFa中 的纤维定向。可以看到，喷射是以下述方式实现的，即使得在成型件Ia的中空柱体形本体 4a的罩面展开AFa中的纤维F位于展开的唯一一个纵向部分Aa中。在这里，展开AFa具有 与本体4a的高度Ha(如图10所示)一致的宽度Ba以及与所述本体4a的周长一致的长度 L 3. ο纵向部分Aa的纤维F的定向具有关于平行于展开的宽度Ba且延伸过单一喷射口01的中轴Ya-Ya对称的构造。在纵向部分Aa的中轴Ya-Ya的区域内以及在所述纵向部分 Aa的两个平行于所述中轴Ya-Ya延伸的边缘区域7a中，纤维F中的大多数，优选超过80 % (就像箭头所指示且由图7所示的那样)沿着所述纵向部分Aa的中轴Ya-Ya的延伸方向 定向。因此，如前所述，接合线7a是由纵向部分Aa的边缘区域7a形成的，也就是由聚合物 材料PMa的坯料(Block)形成，所述坯料在喷射口 01后面于空腔K中分成两支料流，这两 支料流在接合线7a的区域中又再次汇流到一起。在纵向部分Aa的中轴Ya-Ya与边缘区域 7a之间的区域中，纤维中的大多数，优选超过90%是与所述中轴Ya-Ya的延伸方向成直角 状定向的。，特别是在这样的观点下，即在中轴Ya-Ya与边缘区域7a之间如此定向的区域比 例较大(就像通过图10所示的那样)，特别是在考虑到因成型件而导致的应力的情况下，纤 维F的这种以及另一种定向是不利的纤维定向。图14通过未详细画出的箭头示出了如图3所绘的根据本发明的成型件1的中空 柱体形本体4的罩面展开AF中的纤维定向。可以看到，喷射是以下述方式实现的，即使得在 成型件1的中空柱体形本体4的罩面展开AF中的纤维F位于展开的三个纵向部分A1、A2、 A3中。在这里，展开F具有与本体4的高度H—致的宽度B(如图12所示)以及与所述本 体4的周长一致的长度L。三个纵向部分Al、A2、A3在纤维F的定向方面是以大致相同的 形式构造的。各纵向部分Al、A2、A3由纤维F的定向来看具有关于平行于展开的宽度B且各自 延伸过喷射口 01、02、03的中轴Y1-Y1、Y2-Y2、Y3-Y3对称的构造。在此需要注意，在各纵向 部分Α1、Α2、Α3的中轴Υ1-Υ1、Υ2-Υ2、Υ3-Υ3的区域内以及在平行于所述中轴延伸的边缘区 域7中，如从图9中可得知的那样，纤维F中有大约40%至80%是沿着各纵向部分Α1、Α2、 A3的中轴Υ1-Υ1、Υ2-Υ2、Υ3-Υ3的延伸方向定向的。因此，通过各纵向部分Al、Α2、A3的边 缘区域7分别在聚合物材料PM的从不同喷射口 01、02、03进入的部分PMl、ΡΜ2、ΡΜ3之间 形成接合线7 (见图6)。在各纵向部分Α1、Α2、Α3的中轴Υ1_Υ1、Υ2_Υ2、Υ3-Υ3与平行于所述中轴的边缘区 域7之间的区域内，纤维F中的大多数，优选超过60%是斜向于各纵向部分Α1、Α2、Α3的中 轴Yl-Yl、Υ2-Υ2、Υ3-Υ3的延伸方向并因而也斜向于成型件1的平行延伸的纵轴Χ_Χ的延伸 方向定向的。如借助于图11和12所示出的那样，纤维F的这种定向是非常有利的纤维定 向。此外，在增强这一优点的意义上，还在于在根据本发明的成型件1中，如图8、9、11 和12所示，能够对纤维F主要斜向于纵轴X-X的延伸方向定向的区域与纤维F主要沿着纵 轴X-X的延伸方向定向的区域之间的体积比例加以调整，使之大于1，优选大于2，尤其优选 大于3。沿着所述根据本发明的成型件1的轴向方向X-X定向的纤维(F)的份额小于 30%。本发明的另一优点、特别是工艺学上的优点在于，为百分之百地充填空腔K而需 要的压力会随着喷射口 01、02、03的数量的增加而减小。因此，图1所示的成型件Ia所需 的压力约为1. 06MPa,如图2所示的成型件1所需的压力仅约为0. 94MPa,而如图3所示的 成型件所需的压力约为0. SOMPa0另外，在喷射体积流量相同的情况下，当聚合物材料PMa、 PM的料流前部PFa、PF汇聚而形成接合线7a、7时，存在于所述料流前部处的温度差异会减
13小。根据本发明，由此会使聚合物材料PM更好地聚结，并达到更高的接缝强度，这将起到提 高构件总体强度的作用。下面还将参考图15至17，对本发明的另一优点进行说明。前面已经提到，成型件 la、l在凝固时发生的体积缩减可通过在取出之前施加的后压力得到补偿。为此目的，在这 种情况下，对于所有成型件la、l分别使用约为50MPa的压力，作用时间约为15s。图15至 17示出了不同成型件la、l在纵向方向X-X上的收缩与拉伸的比较示图，其中，为能更好地 显示，提高50倍对收缩与拉伸进行描绘。如这些示图所示，根据本发明的成型件1的收缩 与拉伸并不小于所制造的用来作比较的成型件Ia的收缩与拉伸。但是，相应的最大收缩与 最大拉伸之间的差异Da、DU D2随着喷射口 01、02、03数量的增加而减小并且在圆周上的 分布更为均勻。在圆周上更为均勻的拉伸会使成型件具有更好的尺寸稳定性。因此根据本 发明能够制造出这样的成型件1，即，其不仅具有出乎意料的高强度，而且其特征还在于能 够更好地符合实际需要，并具有更高的材料均勻性以避免损坏。在图18与图19中以纵剖图形式示出的根据本发明的成型件1的另一实施方式同 样能按照本发明的喷射模塑方法进行制造。该成型件1是用于压力装置系统的插销连接器 的连接件，所述插销连接器包括两个连接件，也就是接纳件20与未示出的插入件，所述接 纳件在本例中由根据本发明的成型件1形成。插入件能够以插入轴沿圆周密封的方式沿着 插入方向S插入到接纳件20的接纳口 8中，并通过能够伸进且坐落在接纳件20的凹槽9 中的保持件40锁定。图18以单个视图的形式示出了装配之前的接纳件20与保持件40，而图19则示出 了在装配完毕状态下的接纳件20与保持件40，其中，接纳件20能够通过其外螺纹22拧入 到另一构件50中。所述构件50的与成型件1的外螺纹22互补的内螺纹用附图标记52标 识。插入件在接纳件20中，一方面能够锁定在部分插入的、非完全密封的预止动位 置，另一方面能够锁定在完全插入的、完全气密地密封的全止动位置，以防止松开。因此，在 两个止动位置中，保持件40的止动件42在分别形成止动连接的情况下抓握在插入件的止 动棱后侧。在预止动位置中，以所希望的方式设计非密封性。这种状态在加压时能够通过 泄漏噪声而从声学上被感知到，但是不会发生完全的、突然的压力降。连接在出现泄漏噪声 时能够继续过渡到正确密封且锁定的全止动位置中。保持件40以如下方式构造并以能够相对运动的方式布置在接纳件20的凹槽9 中至少在全止动位置中，至少一个止动件42能够通过保持件40逆着插入方向S的移动， 而从一个能够被撤销的非锁止的位置过渡到锁止位置中，在所述锁止位置中所述止动连接 的撤销被以形状配合(formschlilssig)的方式阻止。为形状配合地阻止止动连接的失效， 设置与止动件42协同作用的栓锁部44，所述栓锁部44径向伸入凹槽9中。具体地说，保持件40包括坐落在接纳件20的凹槽9中的抓夹保持架46和两个以 在径向上能够弹性变形的方式夹持在所述抓夹保持架46之中且在轴向上前后相继地布置 的止动件42，插入件的止动棱在预止动位置中被第一止动件42从后侧接合住，而在全止动 位置中被第二止动件42从后侧接合住。被构造成环形体的抓夹保持件46具有两个尤其呈 缝隙状的用于止动件42的接纳腔。在接纳件20的接纳口 8的孔口范围中设置尤其由弹性体制成的圆周密封件100，所述圆周密封件100用于阻挡污染物、灰尘、水分等的进入。为对接纳件20的接纳口 8中的插入件进行密封，在与保持件40相邻的接纳件20 的接纳口 8中设置另外同样尤其由弹性体制成的圆周密封件200。第三个同样尤其是以弹性体制成的圆周密封件300位于接纳件20的外圆周上，特 别是位于在本体4与成型件1的凸缘部分5之间区域内的槽24中。从图19可知，该圆周 密封件300用于对接纳件20与另一构件50之间的连接加以密封。为能够以简化并因而成本合理的方式制造具有高度工作安全性及功能安全性的 包括圆周密封件100、200、300的接纳件20，接纳件20，即本体4和凸缘部分5，以及圆周密 封件100、200、300中的至少一个可由不同的聚合物材料利用多部件喷射成型并彼此连接 到一起。因此，接纳件能够有利地至少几乎完全只在一台制造机器或者说模具中喷射成型， 其中，与公知的现有技术相应地设计的装配独立制造的密封件的装配步骤能够省却。在根据本发明的方法中，为制造这样的接纳件20设计了多部件喷射法，在该方法 中，首先在第一制造步骤中由第一聚合物材料，如前所述，在模具中模制出成型件1，接着在 第二制造步骤中由至少一种第二聚合物材料模制出一个或多个密封件，其中不同的聚合物 材料形成多部件喷射的不同部件。在本发明中，通过多部件喷射法形成有两个圆周密封件 100、300，一方面，所述圆周密封件100用于阻止脏物、尘土、湿气等的进入，另一方面，所述 圆周密封件300用于密封所述接纳件20与另一构件50之间的连接处。在多部件喷射法中， 优选可将型芯(或者也可能是适当配置的多个型芯)进行压力注塑包封。作为本发明的优点而需要强调的是，通过在多部件喷射法中制造一个、多个或所 有密封件100、200、300，能够由相同材料或者不同材料制造出多个例如相邻布置的密封件， 并且使其相互之间以及与接纳件20之间能够以黏附的方式连接在一起，其中，与接纳件20 的连接可以选择额外的或者选择形状配合的连接方式。因此，就像从图18与图19中可知 的那样，在本体4和/或凸缘部分5上能够构造轴向和/或径向延伸的通道26、28，这些通 道被形成所述圆周密封件100、300的材料填充且与圆周密封件100、300相连接。当接纳件20优选可由含有纤维的热塑性或者也可由热固性材料制造时，密封件 100、200、300应由一种或多种弹性体材料，更确切地说由优选不含纤维且各向同性的材料 例如橡胶或热塑性弹性体制造。用于密封件100、200、300的特别优选的材料是六氟丙烯橡 胶和/或硅橡胶，但是也可用三元乙丙橡胶(EPDM)和/或聚氨酯(PUR)，例如热塑性聚氨酯 (TPE-U)。图20示出了根据本发明的成型件1的另一构造成螺旋件及也作为接纳件20的实 施方式。与图23中所示的实施方式一样，这一实施方式的特点在于，在成型件1上设置有 用于螺纹22的专用螺纹保险装置400。这种用于螺丝或螺旋部件的螺纹保险装置本身是公知的。在这种公知的保险装置 中，在螺旋体的螺纹中切出槽，并且例如压入可弹性变形的线。但是，用于根据本发明的成 型件1的螺纹22的专用螺纹保险装置400与公知的螺纹保险装置不同，其特征在于，它不 是被实施为线，而是被实施为一个具有特殊的轮廓并与所述成型件1 一起在多部件或者两 部件(在示出的情况下)喷射方法中被制造而成的衬垫。该衬垫拥有长度LE，所述长度在 示出的情况中延伸在螺纹22的整个长度上。当然，它也可以制造得更短。这一衬垫的横截 面基本上为矩形形状，但这并非限制特征。长度LE比横截面尺寸(高度HE、宽度BE)大许多倍，所述横截面尺寸也是处在螺纹22的螺距高度HG的数量级中。制造螺纹保险装置400可以采用热塑性塑料，例如未填充(imgefilllt)聚酰胺 (PA)。但是，尤其有利的是可以采用在前文中已说明的适用于圆周密封件100、200、300的 材料。一个尤其是轴向延伸的用于容纳所述螺纹保险装置400的槽29，可以在喷射模塑 所述成型件1时以工艺上有利的方式无切削地成型。所述槽29应具有深度TN，该深度TN 大约与螺纹保险装置400的高度HE —样大，但是优选稍小，以便螺纹保险装置400稍微超 出螺纹面。通过单一的螺纹保险装置400就已可实现对螺纹22、52进行公差补偿以及提高振 动安全性的目的，并能够阻止与其他构件50 (图23)形成的螺旋连接在负荷变动时松开。这 是通过在旋入这样一个强化成型件1时由螺纹保险装置400的弹性变形而产生的一个夹紧 作用得以实现的。此时，在成型件1的外螺纹22与内螺纹52之间的间隙能够被螺纹保险 装置400充填，这样，所述螺纹保险装置达到了提高彼此相对的螺纹面之间单位面积压力 的目的。根据需要，为此也可设置两个或更多个以对称或不对称方式布置在所述成型件1 的本体上的螺纹保险装置400。虽然这样的连接随时都可松开，但是这种强化连接的可靠性即便在多次旋入及旋 出之后仍然得以保持。因此防止了根据本发明的成型件1在工作状态下经常出现松动与松 开。此外，对螺旋连接由工作条件决定的各种要求，螺纹保险装置400的保险功能与 旋入转矩均可以有利的方式进行适应。图21示出了根据本发明的成型件1的被构造成螺 旋件的不同实施方式在它们各自与另外一个构件50 (在与各成型件1进行螺旋连接时均采 用同样的构件50)之间的螺旋连接被旋开时所具有的不同旋开转矩ML的对照图。立柱Gl 涉及一个没有螺纹保险装置的成型件1。立柱G2涉及一个具有构造成0形环的圆周密封 件300的成型件1，如在图22中所示以及已参照图18和19做了说明。立柱G3涉及一种如 图23所示的实施方式，即涉及一种既具有构造成0形环的圆周密封件300，又具有一个额 外的、特别是由聚酰胺制成的螺纹保险装置400的成型件1。立柱G4涉及一种如图23或 图24所示的实施方式，其中，螺纹保险装置400或者组合件500包括0形环以及由弹性材 料制成的螺纹保险装置。根据预定的旋开转矩ML的规定值SW，例如3至4Nm，可以有针对 性地进行选择。此外，对于旋开转矩ML，也可以通过螺纹保险装置400或组合件500的几何 尺寸以及配置方式加以调节。在图24中示出的由0形环和螺纹保险装置一体形成的组合件500被构造成环形， 并具有一个0形环部510以及一个以圆柱体形式模制在该0形环部510上的封套部520，所 述0形环部510具有近似于圆环形的横截面，而对于封套部520，就像从附图中可看到的那 样，其横截面的基本形状是近似于矩形的。封套部520还可以具有一条沿轴向方向X-X延 伸的开槽。组合件500的轴向长度LK可优选相当于0形环部510的平均直径的2至4倍， 其中，后者可以根据用于选择0形环塞绳直径(O-Ring-Schnur st^rke )的行业通用标准 来选择。组合件500优选以与图18和图19所示实施方式中的0形环300相类似的方式， 安装在一个其背面位于成型件1的凸缘部分5上的槽24中，其中，在组装完毕的状态下，封
16套部520至少应延伸在构件50的螺纹52的几个最初的(在图24中的上部)螺距上，成型 件1被拧入于该构件中。图25和26示出了根据本发明的成型件1的其他实施方式，与图18和图19中所 示的实施例以及前述实施例相类似，这些实施方式同样被构造成具有外螺纹22的螺旋件， 但是另一方面所述螺旋件同时又作为接纳件20用于形成插接连接。图中示出了相应的插 入件，并将其以附图标记60标识。这两种实施方式也具有用于成型件1与构件50之间的 螺纹连接22/52的保险装置600，所述成型件1被拧入所述构件中。保险装置600在构造和功能上不同于那些在图20与图23中示出的螺纹保险装置 400。如果说图20与图23所示的螺纹保险装置400具有可能更为静态的作用方式，那么图 25与图26所示的各实施方式的相应保险装置600的作用方式则是动态的，也就是说，保险 装置600在装配的时侯，尤其是在接纳件20与插入件60之间形成插接连接时，会从未激活 状态(Passivzustand)过渡到激活状态(Aktivzustand)。图25示出了保险装置600的激 活状态，而图26示出了其未激活状态。图25与图26所示的实施方式的保险装置600分别被构造成销钉状，其中，该销钉 状的保险装置体也象前面提到的螺纹保险装置300或组合体500 —样，可由能够弹性变形 的材料制成。保险装置600穿过接纳件20的壁体32的径向开口 30，并因此可移动地安置 在该径向开口中。在此可以存在过渡配合，从而使保险装置600不会从所述径向开口 30中 脱出。此时，保险装置600具有长度LS，该长度稍大于成型件1在其钻孔30范围内的壁体 32的壁厚LW与螺纹22的高度HG之和。在图26中示出的未激活状态中，保险装置600径向向内伸入到接纳件20的接纳 口 8中。但是，当插入件60沿其插入方向S插入时，保险装置600会被插入件60的圆锥面 62径向向外挤压，从而激活其增加旋开转矩ML的功能。这里，优选可以设计成使保险装置 在插入件60象在图25中示出的那样到达其在接纳件20中的最终装配位置时才被完全激 活。因此，保险装置600的激活状态的特征尤其在于，保险装置600在径向开口 30中进一 步向外推挤从而超出接纳件20的螺纹22的高度HG，或者至少与所述高度HG齐平。为了达 到这样的目的，可以设计在插入件60上相应地配置一直径扩大区64，这样，在构件50拧到 成型件1的外螺纹22上时，所述直径扩大区会阻止在径向开口 30中的保险装置600被再 次向内推挤。为能够与螺纹保险装置600理想地协同作用并且为使插入件60能够在接纳 件20的接纳口 8中不受阻碍地轴向运动，插入件60的直径扩大区64可同样优选由能够弹 性变形的材料制造。为设置多个在上面实施螺纹保险装置的位置，要么同样在所述成型件 1的喷射模塑中引入径向开口 30或者多个径向开口 30，要么在喷射模塑之后通过钻孔的方 式钻出径向开口 30或者多个径向开口 30。本发明并不限于所描述的实施例，而是包括所有在本发明的意义上具有相同作用 的实施方式。因此，喷射可以不用上述方式而用另外的方式来实现，例如，沿径向方向或圆 周方向进行或者在本体5的中间部分实施。此外，本领域的专业人员可设计附加的、有利的技术措施，这并没有脱离本发明的 范围。比如，在喷射模塑时对纤维F进行的定向也可通过改变喷射体积流量加以控制。已 经发现与大喷射体积流量相比，在喷射体积流量较小时，沿着流向定向的纤维F份额会更 小。而且还发现类似的控制效果可通过改变纤维份额来达到。比如，在作为优选给出的15%至50%的区域中可观察到，当纤维F的体积份额处于下部值中时，纤维定向性，也就是 纤维F的单向性要比纤维F的体积份额处在上部值中时更为明显。在图18和19中示出的实施例所涉及的是，其基本结构如在前面已说明的插销连 接器一样，但没有在多部件喷射模塑方法中制造的部件，其本身可从EP 0 913 618 Bl中获 知。因此，对于其他可能设计在本发明的最后所述的实施方式中的细节完全可参阅该文件。 比如，一种运动学上的翻转可以这样实现在两个止动位置中，保持件40的止动件42在形 成止动连接的情况下抓握在另一接纳件20的止动棱后侧，其中，所述保持件40被构造成能 够进行前述止动过程并以能够相对运动的方式布置在一个插入件的凹槽中。具有部件400、500、600(均用于提高旋开转矩ML)的成型件1的结构具有独立的 创新意义。另外，本发明迄今为止也不限于在权利要求1和31中限定的特征组合，其也可以 被定义为已被全部公开的单个特征的一定特征的任意一种其他的组合方式。这意味着，原 则上并在实践中，独立权利要求中所述的每一个单个特征都可以删去，或者说，独立权利要 求中所述的每一个单个特征都可以被在本申请中其他地方所公开的单个特征所取代。就此 而言，各权利要求仅应被理解为对于一个发明的一种最初表述尝试。
0114]附图标记0115]1成型件(根据本发明的)0116]Ia成型件(不是根据本发明的)0117]21中的内螺纹0118]2aIa中的内螺纹0119]31中的刻槽0120]3aIa中的刻槽0121]41的本体0122]4aIa的本体0123]5在4上的1的凸缘部分0124]5a在4a上的Ia的凸缘部分0125]65的外轮廓0126]6a5a的外轮廓0127]71的接合线，A1、A2、A3的边缘区域0128]7aIa的接合线，Aa的边缘区域0129]820的接纳口0130]920的8中的用于40的凹槽0131]201作为接纳件的实施方式(图18至20，22至26)0132]221上的外螺纹0133]22aIa上的外螺纹0134]2420中用于3OO的槽(图I8、I9、22至沈)0135]2620中的轴向通道(图18、19)0136]2820中的径向通道(图18、19)0137]291中的用于400的槽0138]3020中的径向开口0139]3220的璧体0140]40保持件(用于插入到20中，图18、19、25、26)0141]4240的止动件0142]4440的栓锁部0143]4640的抓夹保持件0144]50构件(用于与20相连接，图19、22至24)0145]5250的内螺纹0146]60插入件0147]6260的圆锥面0148]6460的直径扩大区0149]100第一圆周密封件(在8中，图18、19)0150]200第二圆周密封件(在8中，图18、19)0151]300第三圆周密封件(围绕20，图18、19)0152]400螺纹保险装置22/52 (图20、23)0153]500组合件(图24)0154]600保险装置22/52 (图25、26)0155]AaAFa (唯一的)纵向部分0156]AlAF的第一纵向部分0157]A2AF的第二纵向部分0158]A3AF的第三纵向部分0159]AF4的罩面0160]AFa4a的罩面0161]BAFa的宽度0162]BaAFa的宽度0163]BE400的宽度0164]F纤维0165]Gl将1从50 (没有300，400，500)中拧出的旋开转矩ML0166]G2用于将1从具有300的50中拧出的旋开转矩ML0167]G3用于将1从具有400 (PA)的50中拧出的旋开转矩ML0168]G4用于将1从具有400或500 (弹性体)的50中拧出的旋开转矩ML0169]H4的高度0170]Ha4a的高度0171]HE400的高度0172]HG22的螺距高度0173]K用于制造la、l的空腔0174]LF的长度0175]LaFa的长度0176]LE400的长度
19
LK500的轴向长度
LS600的长度
Lff20在30区域内的壁厚
MIaU的基体
ML旋开转矩1/50 (图21)
01用于K的第一喷射口
02用于K的第二喷射口
03用于K的第三喷射口
PFPM的料流前部
PFaPMa的料流前部
PM制造1的聚合物材料
PMlPM的第一部分坯料，通过01进入
PM2PM的第二部分坯料，通过02进入
PM3PM的第三部分坯料，通过03进入
PMa制造Ia的聚合物材料
S插入8中的插头插入方向
SffML的规定值
T扭转
TN29的深度
X-X1、Ia的纵轴
Yl-Yl通过01的Al的中轴
Y2-Y2通过02的A2的中轴
Y2-Y2通过03的A3的中轴
Ya-Ya通过01的Aa的中轴
Z拉伸
权利要求
1.制造诸如螺母、套筒、管插头、管接头等具有旋转对称的横截面或者至少局部上具有 环形的横截面的成型件(1)的方法，其中，经塑化加工的包含纤维(F)的聚合物材料(PM) 通过成型模具的喷射口(01)被喷射到所述成型模具的至少一个空腔(K)中，并在该聚合物 材料(PM)凝固之后，将成型件⑴从模具中取出，其特征在于，所述向空腔(K)中的喷射是通过至少两个喷射口(01，02，03)以下述方式 实现的，即，使得纤维(F)基本上沿着与成型件(1)的轴向拉伸(Z)与扭转(T)相应的主应 力方向定向。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述向空腔(K)中的喷射是通过两个彼此 沿直径对置的喷射口(01，02)实现的。
3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述向空腔(K)中的喷射是通过三个在成 型件(1)的环形横截面上以120°角沿周向相互错开的喷射口(01，02，03)实现的。
4.根据权利要求1至3之一所述的方法，其特征在于，经塑化加工的聚合物材料(PM) 为树脂，该树脂构成所述成型件(1)的热固性基体(M)。
5.根据权利要求1至4之一所述的方法，其特征在于，经塑化加工的聚合物材料(PM) 是环氧树脂(EP)、不饱和聚酯树脂(UP)、乙烯基酯树脂(VE)、酚醛树脂(PF)、邻苯二甲酸二 丙烯树脂(DAP)、甲基丙烯酸酯树脂(MMA)、聚氨脂(PUR)、氨基树脂，如密胺树脂(MF/MP)或 尿素树脂(UF)。
6.根据权利要求1至3之一所述的方法，其特征在于，经塑化加工的聚合物材料(PM) 为塑料，该塑料构成所述成型件(1)的热塑性基体(M)。
7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，经塑化加工的聚合物材料PM是聚 醚-醚-酮(PEEK)、硫化聚苯醚(PPS)、聚砜(PSU)、聚芳基酰胺(PARA)、聚邻苯二甲酰胺 (PPA)、聚醚亚胺(PEI)、聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)、聚氧化甲烯(POM)或者聚对苯二甲 酸丁二酯(PBT)。
8.根据权利要求1至7之一所述的方法，其特征在于，所述成型件(1)构造有本体(4)， 所述本体为例如圆形、三叶形或其他多边形的中空柱体。
9.根据权利要求8所述的方法，其特征在于，所述本体(4)具有尤其是位于末端且径向 扩展的凸缘部分(5)。
10.根据权利要求1至9之一所述的方法，其特征在于，所述至少两个喷射口(01，02， 03)布置在所述成型件(1)的端部区域，特别是所述位于末端且径向扩展的凸缘部分(5)的 区域中。
11.根据权利要求1至10之一所述的方法，其特征在于，所述喷射是通过所述喷射口 (01，02，03)沿轴向方向(X-X)实施的。
12.根据权利要求1至11之一所述的方法，其特征在于，在所述成型件(1)上构造至少 一个内螺纹(2)、至少一个外螺纹(22)和/或内凹槽(3)、外凹槽例如周向凹槽和/或内部 台阶或外部台阶如径向突起或凹陷。
13.根据权利要求1至12之一所述的方法，其特征在于，作为纤维(F)，采用的是各向 同性纤维(F)，如玻璃纤维。
14.根据权利要求1至13之一所述的方法，其特征在于，作为纤维(F)，采用的是各向 异性纤维(F)，如碳纤维或尼龙纤维。
15.根据权利要求1至14之一所述的方法，其特征在于，经塑化加工的聚合物材料 (PM)包含的纤维(F)体积份额在2. 5%至60%的范围内，优选在15%至50%的范围内。
16.根据权利要求1至15之一所述的方法，其特征在于，所述纤维(F)具有的平均长度 在0. Imm至1. 5mm的范围内，优选在0. 3mm至0. 7mm的范围内。
17.根据权利要求1至16之一所述的方法，其特征在于，所述纤维(F)的平均直径在大 约3至35 μ m，优选5至15 μ m的范围内。
18.根据权利要求1至17之一所述的方法，其特征在于，所述纤维(F)在喷射时基本上 沿着经塑化加工的聚合物材料(PM)的流线定向。
19.根据权利要求18所述的方法，其特征在于，在0至70%的区域内，优选在15%至 50%的范围内的纤维(F)的定向偏离流线的走向。
20.根据权利要求1至19之一所述的方法，其特征在于，与聚合物基体(PM)相比，纤维 (F)在纵向方向上具有更高的弹性系数和更高的抗拉强度。
21.根据权利要求1至20之一所述的方法，其特征在于，通过全部喷射口(01，02，03) 实施的喷射均具有相同或至少相似的工艺学参数，如温度、压力和喷射体积流量。
22.根据权利要求1至21之一所述的方法，其特征在于，所述喷射是这样实现的，即，在 所述成型件(1)的中空柱体形本体(4)的罩面展开(AF)中的纤维(F)位于所述展开的至 少两个，优选三个在纤维(F)定向方面构造大致相同的纵向部分(A1，A2，A3)上，其中，所述 展开具有与所述本体(4)的长度(L)相当的宽度(B)，并具有与所述本体(4)的周长相当的 长度(L)。
23.根据权利要求22所述的方法，其特征在于，各纵向部分(Al，A2，A3)由纤维(F) 的定向来看具有关于平行于所述展开的宽度(B)且各自延伸过喷射口(01，02，03)的中轴 (Yl-Yl，Y2-Y2，Y3-Y3)对称的结构。
24.根据权利要求23所述的方法，其特征在于，在各纵向部分(A1，A2，A3)的中轴 (Y1-Y1，Y2-Y2，Y3-Y3)的区域内以及在各纵向部分(Α1，Α2，Α3)的平行于所述中轴(Υ1-Υ1， Υ2-Υ2，Υ3-Υ3)延伸的边缘区域(7)中，所述纤维(F)中有约40%至80%是沿着各纵向部 分(Α1，Α2，Α3)的中轴(Yl-Yl，Υ2-Υ2，Υ3-Υ3)的延伸方向定向的。
25.根据权利要求24所述的方法，其特征在于，在各纵向部分(Α1，Α2，Α3)的边缘区域 (7)中，分别在从不同喷射口 (01，02，03)进入的聚合物材料(PM)的各部分(ΡΜ1，ΡΜ2，ΡΜ3) 之间形成接合线(7)。
26.根据权利要求23至25之一所述的方法，其特征在于，在各纵向部分(Al，Α2，A3) 的中轴(Yl-Yl，TZ-TZ，Υ3-Υ3)与各纵向部分(Al，Α2，A3)的平行于所述中轴的边缘区域 (7)之间的区域内，纤维(F)中的大多数，优选超过60%的纤维是斜向于所述中轴(Υ1-Υ1， Υ2-Υ2, Υ3-Υ3)的延伸方向定向的。
27.根据权利要求24和26所述的方法，其特征在于，在成型件(1)中，对纤维(F)主 要斜向于中轴(Υ1-Υ1，Υ2-Υ2，Υ3-Υ3)的延伸方向定向的区域与纤维(F)主要沿着所述中轴 (Yl-Yl，Υ2-Υ2，Υ3-Υ3)的延伸方向定向的区域之间的体积比例加以调整，使之大于1，优选 大于2，尤其优选大于3。
28.根据权利要求1至27之一所述的方法，其特征在于，通过多部件喷射模塑法，使得 如圆周密封件(100，300)和/或在成型件(1)与另一构件(5)之间存在螺旋连接时用于增加所述成型件(1)的旋开转矩(ML)的部件(400，500)等的其他部件以材料配合和/或形 状配合的方式与所述成型件(1)连接在一起。
29.根据权利要求28所述的方法，其特征在于，在所述多部件喷射模塑法中，除了经 塑化加工的聚合物材料(PM)之外，还使用了一种或多种弹性体材料，如橡胶或热塑性弹性 体，优选六氟丙烯橡胶和/或硅橡胶、三元乙丙橡胶(EPDM)和/或聚氨酯(PUR)，例如热塑 性聚氨酯(TPE-U)。
30.根据权利要求1至29之一所述的方法，其特征在于，通过喷入聚合物材料(PM)并 使其凝固，在所述成型件(1)的本体(4)和/或凸缘部分(5)中构造轴向和/或径向延伸 的通道(26，28)、槽(24，29)和开口(30)，其尤其随后在所述多部件喷射模塑中被充填。
31.成型件(1)，该成型件(1)具有旋转对称的，尤其是至少在局部上呈环形的横截面， 诸如螺母、套筒、管插头、管接头等，所述成型件能够由嵌入有纤维(F)的聚合物基体(M)按 照前述权利要求之一所述的方法制成，其特征在于，在环形横截面的圆周方向上与所述成型件(1)的纵轴(X-X)成直角状定 向的纤维(F)的份额小于50% ；而沿着所述成型件(1)的轴向方向(X-X)定向的纤维(F) 的份额同样也小于50%。
32.根据权利要求31所述的成型件(1)，其特征在于，在环形横截面的圆周方向上与所 述成型件(1)的纵轴(X-X)成直角状定向的纤维(F)的份额小于40%，优选小于30%。
33.根据权利要求31或32所述的成型件(1)，其特征在于，沿着所述成型件(1)的轴 向方向(X-X)定向的纤维(F)的份额小于30%。
34.根据权利要求31至33之一所述的成型件(1)，其特征在于，所述纤维(F)主要沿 着与所述成型件(1)的轴向拉伸(Z)和扭转(T)相应的主应力方向定向。
35.根据权利要求31至34之一所述的成型件(1)，其特征在于，所述成型件具有权利 要求4至9、12至17、19或20之一的特征部分所述的特征。
36.根据权利要求31至35之一所述的成型件(1)，其特征在于，在所述成型件(1)的 中空柱体形本体(4)的罩面展开(AF)中的纤维(F)位于所述展开的至少两个，优选三个在 纤维(F)定向方面构造大致相同的纵向部分(A1，A2，A3)上，所述具有与所述本体(4)的长 度(H)相当的宽度(B)并具有与所述本体(4)的周长相当的长度(L)。
37.根据权利要求36所述的成型件(1)，其特征在于，各纵向部分(A1、A2、A3)由纤维 (F)的定向来看具有关于平行于所述展开的宽度(B)且各自延伸过喷射口(01，02，03)的 中轴(Yl-Yl，Y2-Y2，Y3-Y3)对称的结构。
38.根据权利要求37所述的成型件(1)，其特征在于，在各纵向部分(Al，A2，A3)的 中轴(Yl-Yl，Y2-Y2，Y3-Y3)的区域内以及在各纵向部分(Al，A2，A3)的平行于所述中轴 (Y1-Y1，Y2-Y2，Y3-Y3)延伸的边缘区域(7)中，纤维(F)中的大部分，优选超过60%的纤维 是沿着所述中轴(Yl-Yl，Υ2-Υ2，Υ3-Υ3)的延伸方向定向的。
39.根据权利要求38所述的成型件(1)，其特征在于，在聚合物材料(PM)的从不同喷 射口(01，02，03)进入的部分之间形成的接合线(7)分别由各纵向部分(Al，Α2，A3)的边 缘区域(7)形成。
40.根据权利要求37至39之一所述的成型件(1)，其特征在于，在各纵向部分(Α1，Α2， A3)的中轴与平行于所述中轴的边缘区域(7)之间的区域中，纤维(F)中的大多数，优选超过60%的纤维是斜向于所述中轴(Y1-Y1，Y2-Y2，Y3-Y3)的延伸方向定向的。
41.根据权利要求38和40所述的成型件(1)，其特征在于，纤维(F)主要斜向于所述 中轴(Υ1-Υ1，Υ2-Υ2，Υ3-Υ3)的延伸方向定向的区域与纤维(F)主要沿着所述中轴(Υ1-Υ1， Υ2-Υ2，Υ3-Υ3)的延伸方向定向的区域之间的体积比例大于1，优选大于2，尤其优选大于3。
42.根据权利要求31至41之一所述的成型件(1)，其特征在于，通过多部件喷射模塑 法，使得如圆周密封件(100，300)和/或在成型件⑴与另一构件(5)之间存在螺旋连接 时用于增加所述成型件(1)的旋开转矩(ML)的部件(400，500)等的其他部件与成型件(1) 以材料配合和/或形状配合的方式与所述成型件(1)连接在一起。
43.根据权利要求42所述的成型件(1)，其特征在于，所述其他部件，如圆周密封件 (100,300)和/或用于增加旋开转矩(ML)的部件(400，500，600)是由塑料，尤其是由一种 或多种弹性体材料，如橡胶或热塑性弹性体，优选六氟丙烯橡胶和/或硅橡胶、三元乙丙橡 胶(EPDM)和/或聚氨酯(PUR)，例如热塑性聚氨酯(TPE-U)制成的。
44.根据权利要求31至43之一所述的成型件(1)，其特征在于，具有一种作为用于压 力装置系统的插销连接器的接纳件(20)的结构，所述插销连接器包括两个连接件，即接纳 件(20)与插入件，其中，所述插入件能够以插入轴沿圆周密封的方式沿着插入方向(S)插 入到所述接纳件(20)的接纳开口(8)中，并通过坐落在所述接纳件(20)或者所述插入件 的凹槽(9)中的保持件(40)能够一方面在部分插入、非完全密封的预止动位置中，以及另 一方面在完全插入、完全气密地密封的全止动位置中被锁定，以防止松开，其中，在上述两 个止动位置中，保持件(40)的止动件(42)在分别形成止动连接的情况下接合在止动棱的 后侧，并且，所述保持件(40)以如下方式构造并以能够相对运动的方式布置在凹槽(9)中 至少在全止动位置中，至少一个止动件(42)能够通过保持件(40)逆着插入方向(S)的移 动，而从能够被撤销的非锁止的位置过渡到锁止位置中，在所述锁止位置中，所述止动连接 的撤销被以形状配合的方式阻止。
45.根据权利要求31至44之一所述的成型件(1)，其特征在于，具有一种作为用于压 力装置系统的插销连接器的接纳件(20)的结构，所述插销连接器包括两个连接件，即接纳 件(20)与插入件，其中，所述插入件能够以插入轴沿圆周密封的方式沿着插入方向(S)插 入到所述接纳件(20)的接纳开口(8)中，并通过坐落在所述接纳件(20)或者所述插入件 的凹槽(9)中的保持件(40)能够一方面在部分插入、非完全密封的预止动位置中，以及另 一方面在完全插入、完全气密地密封的全止动位置中被锁定，以防止松开，其中，在上述两 个止动位置中，保持件(40)的止动件(42)在分别形成止动连接的情况下接合在止动棱的 后侧，并且，所述保持件(40)以如下方式构造并以能够相对运动的方式布置在接纳件(20) 的凹槽(9)中至少在全止动位置中，至少一个止动件(42)能够通过保持件(40)逆着插入 方向(S)的移动，而从能够被撤销的非锁止的位置过渡到锁止位置中，在所述锁止位置中， 所述止动连接的撤销以形状配合的方式被阻止。
46.根据权利要求31至43之一所述的成型件(1)，其特征在于，具有一种作为带有螺 纹，尤其是外螺纹(22)的螺旋件的结构，所述外螺纹优选通过所述多部件喷射模塑法与部 件(400，500)连接到一起，所述部件(400，500)在所述成型件(1)与另一构件(5)之间存 在螺旋连接时用于增加所述成型件(1)的旋开转矩(ML)。
全文摘要
本发明涉及一种制造具有旋转对称的或者至少在局部呈环形的横截面的诸如螺母、套筒、管插头、管接头等成型件(1)的方法，其中，经塑化加工的包含纤维(F)的聚合物材料(PM)通过成型模具的喷射口(O1)喷入到所述成型模具的空腔(K)中，并在该聚合物材料(PM)凝固之后，将成型件(1)从模具中取出。在工艺上能够简单地实施，并且优选使聚合物材料(PM)在凝固时的收缩能够得以优化的同时，能够制造具有提高强度的成型件(1)，本发明建议，通过至少两个喷射口(O1，O2，O3)来实施向空腔(K)中的喷射，使得纤维(F)主要沿着与成型件(1)的轴向拉伸(Z)和扭转(T)相应的主应力方向定向。
文档编号B29C45/00GK101998900SQ200980112935
公开日2011年3月30日 申请日期2009年4月9日 优先权日2008年4月12日
发明者京特·西贝尔, 派克-克里斯蒂安·维特 申请人:福士汽车配套部件责任有限公司