专利名称：一种在薄壁构件上制造固定罩紧固装置的方法
技术领域：
本发明涉及一种在合成材料薄壁部件上制造合成材料的柱状固定 軍紧固装置的方法，以及一种紧固装置。
背景技术：
为了固定合成材料的薄壁构件，比如真空除尘器、草坪播种机或 其类似物的外壳，在薄壁构件的注射成型过程中，所谓的固定軍被成
型在构件的内侧面上。这样的固定軍具有一高度，比如30至150mm。 在进一步的制造过程中，具有比如螺母或螺栓形状的金属固定零件被 插入至该固定罩中。在上述制造过程中，出现了以下问题
在薄壁构件以及固定罩的壁厚比率不适宜情况下，在外壳的与所 述内侧面相反的可视侧面上会导致出现在多数情况下不能接受的所谓 的缩痕。
由于在注射成型过程中，起初用于固定罩的材料注射至外壳的中 空空间，然后必须从那里压入至用于固定罩的中空空间，该注射过程 需要相对多的时间。固定罩的尺寸越大，所需要的注射周期持续时间 越长。
为了能够将固定軍注射至外壳上，需要一相对复杂，棘手的以及 相应的昂贵的注射成型工具。
发明内容
本发明的目的在于提供一种在合成材料薄壁构件上制造合成材料 柱形固定罩紧固装置的方法，以及一种根据上述方法制造出的紧固装
置，该方法和装置表现出较高的成本有效性，并且最小化在薄壁构件 的与固定罩相反的可视侧面上的缩痕危险。该发明目的由权利要求1限定的方法达到。
根据本发明，固定罩和薄壁构件分别单独制成。这里紧固部件整 合在固定罩中，而固定罩的一端被构造成结合部。此外一结合部形成 于构件的与固定軍的结合部相匹配的内侧面上，，从而能够利用所述的 结合部建立接合连接以将固定罩安置在构件上。
然后，构件的结合部和/或固定罩的结合部被一粘合剂，优选一光 固化粘合剂润湿。然后，所述构件和固定罩为产生该接合连接而被接 合，并且在粘合剂固化过程中，尤其是在一特定波长的光辐射下，被 固定连接在一起。
这里薄壁构件的结合部可容易地形成，以此可避免在构件的可视 侧面上产生缩痕的危险。因为构件和固定罩以分离的生产步骤制造， 可相应地简化该构件的制造。如果该构件通过注射成型生产，本发明 能够大量地缩短注射周期，并且显著地简化注射成型工具。
当固定軍由半透明的，尤其是透明的合成材料制成时，则优选使 用快速固化粘合剂。在构件和固定軍之间的接合连接产生后，通过特 定波长的光辐射引发粘合剂的固化。
若因为某些原因，固定罩不能由半透明材料制成，则方便地选用 慢速固化粘合剂。然后在构件和固定罩的接合连接产生之前，通过一 特定波长的光辐射引发对粘合剂的固化。在产生接合连接之后，粘合 剂可逐渐地完全固化。
本发明特别适用于比如真空除尘器、草坪播种机的外壳状的薄壁 构件，然而其同样可用于任何其他的薄壁构件，比如緩冲器，其需要 通过固定軍进行紧固。
紧固部件可采用与固定軍不同的材料制成，并可在固定軍的生产 过程中嵌入至其中。可替代地，固定部件可由与固定罩相同的材料构 成，并且与固定罩一体形成。
紧固部件为比如螺紋套管、螺栓、长螺栓、钢丝螺套等等，然而 其还可以为其他任意地形成锁闭连接、耦合、快速释放紧固器及其类 似连接的连接部件。本发明的进一步的优点以及变化在从属权利要求中限定。
本发明的实施例结合相应的附图更详细地介绍，其中
附图1为根据本发明的紧固装置的透视局部图； 附图2为本发明与附图1相对应的改进的实施例的透视局部图; 附图3为本发明与附图1、 2相对应的另一实施例的剖面图； 附图4为附图3中的固定罩的改进实施例。
具体实施例方式
图1示出了具有可见侧面4a(外侧面)和内侧面6a的薄壁构件2a 的一部分。上端部区域具有紧固部件12a的固定軍10a在紧固区域8a 内安装在构件2a的内侧面6a上。
特别地，薄壁构件2a为一外壳，然而正如前面所述的，同样可以 考虑其它薄壁构件。
术语"固定罩"被理解为在安装状态下从构件2a的内侧面6a上 突出的任意的柱状结构。在该代表性的实施例中，固定罩10a由具有 环形圆柱状外表面和环形圆柱状内表面构成的套筒式主体14a构成。 可以理解，具有大容积的外壳或具有大表面的构件具有多个这样的固 定軍，以此用于将构件2a固定或者连接在其它构件上。固定罩10a 的几何形状以及尺寸，尤其是高度对于本申请为具体选定的。
在图l示出的实施例中，紧固部件12a为一螺紋套筒，然而正如 接下来附图2至4所阐明的，还可以是其他固定或连接零件。
固定罩10a在其背离紧固部件12a的端部具有一结合部16a，而 构件2a在紧固区域8a的内侧面6a上具有一结合部18a。为了在安装 状态建立一接合连接，结合部16a和18a在几何形状上彼此匹配，并 通过该接合连接将固定罩10a相对于构件2a安装在其位置上。
在图1所示出的实施例中，结合部16a和18a形成为具有阶梯状 结合表面20a、 21a或者22a、 23a，这些结合表面在安装状态下彼此支承抵靠。这些结合部还可为多层阶梯形。在该示出的实施例中，结
合表面20a至23a形成为对称旋转状，然而它们还可以为非对称旋转 的(附图2 )。
在图1中，固定罩10a在结合区域内形成为下端开口，然而其还 可以形成为封闭的(图3)。在图1示出的实施例中，结合部16a、 18a 具有最大的外部直径，该直径等于或小于固定罩10a的外部直径。然 而此处同样的可如图2所示出的设计成不同的几何形状。
现在描述在结合区域8a内在构件2a上制造固定罩10a的紧固装 置的过程。正如开始已经说明的，构件2a与具有紧固部件12a的固定 軍10a是分别单独生产的。
构件2a由一种合成材料，特别是一种抗沖击、耐磨损、非定形热 塑性材料注射成型产生。由于结合部18a在紧固区域8a内仅需要较小 的材料累积，在构件2a的可视侧面4a上不存在缩痕的危险。这与起 初描述的现有技术的状态形成对比，在现有技术中，固定軍10a与薄 壁构件一起注射成型。
固定罩10a也由一种合成材料，特别是一种抗沖击、耐磨损、非 定形热塑性材料注射成型，其中在注射成型的过程中，紧固部件12a 嵌入固定罩10a的材料中。紧固部件12a通常由金属材料构成，然而 其同样可由一种不同的高强度材料，比如纤维增强型合成材料构成。
由于这些部件的相对简单的几何形状，构件2a以及固定軍10a 的制作可以变得非常经济，这是因为一方面仅需要短循环周期，以及 在另一方面可非常简单地设计注射成型工具。
当构件2a和固定罩10a以这种方式制造后，固定軍10a的结合部 16a和/或构件2a的结合部18a被提供一层粘合剂。优选地，采用光敏 粘合剂，即一种其固化由光辐射引发的粘合剂。在此基本上有两个可 能的操作过程
在一种可能情况下，固定軍10a由半透明(辐射光可穿透)、尤其 是透明的(视线可通过)的合成材料制造，其对于一定波长的光是可 穿透的。在使用光敏粘合剂对结合部进行润湿后，固定罩10a的结合部16a插入至构件2a的结合部18a中，这样在这些部件之间产生了(机 械的)接合连接。为了激活该粘合剂，通过一光源(未示出)发送具 有预先确定的波长的光辐射穿过固定罩10a至结合面20a至23a的区 域中。如果采用一快速固化的粘合剂(瞬间粘合剂)，粘合剂的固化仅 发生在几秒钟之内。
如果由于某些原因，固定罩10a不能采用半透明或者透明材料制 成，通过第二种可能性该方法进行如下
在固定罩10a和构件2a的结合表面上采用一种慢速固化粘合剂 (分钟粘合剂)，并在接合连接产生之前用光辐射激活该粘合剂，这样 引发了相对较慢的固化过程。然后马上地，将固定罩10a和构件2a 在结合部16a、 18a上相连接。在没有进一步外部影响下，粘合剂在比 如15至30分钟之内固化。
这与现有技术中的构件和固定軍一起注射成型状态下的连接强度 相比，在构件2a上固定罩10a的紧固装置在连接强度上得到加强。
图2示出的实施例大致与图1中相对应，其中相对应的组成部件 用相同的数字，然而用不同的字母a，b标示。与图1中相比，只有紧 固部件12b (螺栓)的类型、固定罩10b的高度以及结合部16b、 18b 的几何形状有所不同。
如图2所示，固定軍10b在其结合部16b的区域内具有环形挡圏 19,这样使得结合部16b、18b可形成比图1中大的结合面20b至23b。 因此，结合部16b、 18b的最大直径明显地大于固定罩10b的外部直 径。
此外如已经提到的，结合部16b、 18b并非旋转地对称形成，而 是非对称地形成。因此，结合部16b、 18b之间的接合连接不仅确保 固定罩10b相对于固定罩10b的轴线可横向地定位(与构件2b的内 侧面6b平行)，同时可确保防止固定罩10b的旋转。
在图3示出的实施例中，使用了与前面的实施例中相同的参考数 字，而字母a、b被替换为c。在附图l和2中的实施例中，固定軍的 结合部形成为突起而构件的结合部形成为凹部，而在图3示出的实施例中，构件2c的结合部18c形成为突起，而固定罩10c的结合部16c 形成为凹部。
更精确地说，构件2c的结合部18c由四个成十字形设置的肋24 构成，这些肋垂直于内侧面6c突起，并在构件2c的壁面上一体成型。 固定罩10c的结合部16c由四个成十字形设置的凹槽26构成，这些凹 槽的几何形状与肋24的几何形状相匹配。可以理解的是，肋和凹槽的 数目可有选择地改变。
在肋24的中心具有对准销28，该对准销28被分配给固定罩10c 中相应的中心孔30。通过对准销28和中心孔30的定心布置，以及肋 24宽度相对于凹槽26宽度的限定的小尺寸确保了一最佳的、可重复 地标示尺寸的间隙，该间隙在连接到 一 起的肋表面和凹槽表面之间接 收粘合剂。
与图l、 2中示出的实施例形不同的是，在图3示出的实施例中， 在与可视侧面4c相对的紧固区域8c内具有一些较大的材料累积。然 而由于肋的壁厚和高度可选择得相对较小，该材料累积可设计得明显 小于现有技术中的材料累积。为了防止图3实施例中在可视侧面4c 上产生缩痕，肋24的壁厚必须小于/等于构件2c壁厚的2/3。
图3中构件2c上的固定罩10c紧固装置的制造与图l和2中的实 施例中的有关描述相同。
图3示出的实施例的一个重要的优点在于带有紧固部件12c的固 定軍10c可构造为一标准部件，然而可通过变化肋24的高度来改变紧 固装置的高度。如图3中所看到的，肋24的高度大于凹槽26的深度 的若干倍。这里可不需要对固定軍10c和构件2c之间的连接做任何改 变，则可亳无问题地减小或增加肋24的高度。因此图3示出的实施例 表现出具有特别高的成本有效性。
在图l至3示出的实施例中，紧固部件12a、 12b和12c由一种与 固定罩的材料不同的材料(尤其是金属)构成。因此，紧固部件12a、 12b和12c与固定罩是分别制成的，并且在固定軍的制造过程中嵌入 其中。与此不同的是，存在将紧固部件与固定罩一体制成的可能性。图
4示出相应的例子，图4中的固定罩10d具有紧固部件12d，其作为 用于一插入式结合(未示出)的球窝结合(球窝)的旋转头(球)的 一部分。
在图4中可看出，紧固部件12d在固定罩10d上一体成型。即， 固定罩10d和紧固部件12d由同一种材料一起制成。另外固定軍10d 与图3中的实施例中的相对应，即由同样的结合部16c形成。
可以理解的是在固定罩上一体成型的紧固部件可构建为其他方式 比如螺栓、长螺杆、快速释放紧固件的闭合式连接部件等。
权利要求
1. 一种在合成材料薄壁构件(2a，2b，2c)上制造合成材料柱状固定罩(10a，10b，10c，10d)的紧固装置的方法，该方法包括该固定罩(10a，10b，10c，10d)和所述构件彼此独立制成，其中，固定罩具有紧固部件(12a，12b，12c，12d)，固定罩的一端形成为结合部(16a，16b，16c)，而在所述构件的内侧面(6a，6b，6c)上构建有与所述固定罩的结合部(16a，16b，16c)相匹配的结合部(18a，18b，18c)，从而利用所述结合部来构建接合连接，以将所述固定罩定位的所述构件上，将所述构件(2a，2b，2c)的结合部(18a，18b，18c)和/或固定罩(10a，10b，10c，10d)的结合部(16a，16b，16c)用粘合剂润湿，以及然后，将所述构件(2a，2b，2c)和固定罩(10a，10b，10c，10d)接合而产生接合连接，并通过粘合剂的固化固定连接在一起。
2. 如权利要求l所述的方法，其特征在于采用光固化粘合剂作 为粘合剂。
3. 如权利要求2所述的方法，其特征在于当固定軍(10a， 10b， 10c， 10d)由半透明合成材料构成时，使用快速固化粘合剂，并在所 述构件(2a， 2b, 2c)与固定罩(10a， 10b， 10c)之间的接合连接产 生之后，通过具有特定波长的光辐射引发该粘合剂的固化。
4. 如权利要求2所述的方法，其特征在于当固定罩(10a， 10b， 10c， 10d)由非半透明合成材料构成时，使用慢速固化粘合剂，并在 所述构件(2a， 2b， 2c)与固定罩(10a， 10b， 10c )之间的接合连接 产生之前，通过具有特定波长的光辐射引发该粘合剂的固化。
5. 如前述任一项权利要求所述的方法，其特征在于所述固定罩 (10a， 10b, 10c)具有中空的柱形形状，并且其形成为所述结合部的端部为敞开或封闭的。
6. 如权利要求5所述的方法，其特征在于所述固定軍(10a,10b, 10c， 10d)形成为旋转地对称或旋转地非对称式的。
7. 如前述任一项权利要求所述的方法，其特征在于所述结合部 之一(18a， 18b， 16c)形成为凹部，而其他结合部(16a, 16b， 18c) 形成为突起。
8. 如权利要求7所述的方法，其特征在于在所述构件(2a， 2b) 上的结合部(18a, 18b)形成为凹部，而在固定軍(10a， 10b)上的 结合部(16a， 16b)形成为突起。
9. 如权利要求8所述的方法，其特征在于所述结合部(16a， 16b， 18a， 18b)形成为阶梯状。
10. 如权利要求5或8所述的方法，其特征在于所述结合部(16a， 16b， 18a， 18b)的最大直径小于或大于固定罩(10a， 10b)的最大 直径。
11. 如权利要求7所述的方法，其特征在于在固定軍(10c， 10d) 上的结合部(16c)形成为凹部，而在所述构件(2c)上结合部(18c) 形成为突起。
12. 如权利要求11所述的方法，其特征在于所述突起由至少一 个在构件(2c)上成型的肋(24)构成，而所述凹部由至少一个设置 在固定罩(10c， 10d)内的相应的凹槽(26)构成。
13. 如权利要求12所述的方法，其特征在于布置多个成十字形 状设置的肋(24)和凹槽(26)。
14. 如权利要求12或13所述的方法，其特征在于所述至少一 个肋(24)的壁厚小于所述构件(2c)壁厚的2/3。
15. 如权利要求12至14之任一项所述的方法，其特征在于在 制造所述接合连接的过程中，在所述至少一个肋(24)上成型对准销(28)，该对准销(28)插入至所述固定罩(10c, 10d)的中心孔(30) 内。
16. 如权利要求12至15之任一项所述的方法，其特征在于所 述至少一个肋(24)的高度大于所述至少一个凹槽(26)的深度的多 倍。
17. 如权利要求11至16之任一项所述的方法，其特征在于在 使用多个固定罩(10c)情况下，所有的固定罩具有同样的尺寸，而所 述构件(2c)的形成为突起的相应结合部(18c)的高度与相应的紧固 装置(8c)的不同标称高度相匹配。
18. 如前述任一项权利要求所述的方法，其特征在于所述构件 (2a， 2b， 2c)由热塑性材料通过注射成型制造。
19. 如前述任一项权利要求所述的方法，其特征在于所述固定 軍(10a， 10b, 10c)由热塑性材料通过注射成型制造。
20. 如前述任一项权利要求所述的方法，其特征在于所述紧固 装置(12a， 12b， 12c)由与所述固定罩(10a， 10b， 10c)不同的材 料制成，并且嵌入至该固定罩的材料之中。
21. 如权利要求1至19之任一项所述的方法，其特征在于所述 紧固装置(12d)由与固定軍(10a， 10b, 10c)相同的材料构成并与 固定軍一体形成。
全文摘要
本发明描述了一种在薄壁构件上制造固定罩紧固装置的方法，即在合成材料薄壁构件，比如一外壳上制造合成材料柱状固定罩的紧固装置的方法。固定罩和薄壁构件彼此独立制成。其中紧固部件结合在固定罩内，固定罩的一端形成为结合部。此外，在构件的内侧面上确立一结合部，其与固定罩的结合部相匹配，以与所述结合部一起构造将固定罩定位在构件上的接合连接。构件的结合部和/或固定罩的结合部用非固化粘合剂润湿，然后构件和固定罩为产生接合连接而被结合，并通过粘合剂的光固化而固定接合在一起。
文档编号B29C65/48GK101284421SQ200810091940
公开日2008年10月15日 申请日期2008年4月10日 优先权日2007年4月10日
发明者H·施内勒尔, M·施通普夫 申请人:伯尔霍夫连接技术有限公司