CN112105823B - 用于连接两个工件的方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种用于连接两个工件(10)的方法，所述两个工件分别具有用于连接工件(10)的连接表面(20)，其中，将以连续的料线(30)形式的粘性的粘合剂沿着在涂抹方向(40)上延伸的涂抹路径(50)涂抹到第一连接表面(20)上，其中，所述连接表面(20)相互对置地设置以便界定中间间隙，在该中间间隙中设置有料线(30)，其中，所述工件(10)在料线(30)的区域中借助至少一个另外的连接器件(70)相互连接，其中，所述第一连接表面(20)包括多个交替地设置的混合‑粘合区域(80)和粘合区域(90)，并且在每个混合‑粘合区域(80)中设置另外的连接器件(70)。根据本发明规定，在所述混合‑粘合区域(80)中沿涂抹方向(40)测量的每单位长度所涂抹的粘合剂量小于在所述粘合区域(90)中沿涂抹方向测量的每单位长度所涂抹的粘合剂量。
Description
技术领域
本发明涉及一种根据权利要求1前序部分所述的用于连接两个优选扁平的工件、特别是两个板材的方法。此外，本发明涉及一种按照这种方法相互连接的两个扁平的工件的布置结构。
背景技术
例如在DE 10 2006 039 718 A1中描述了这种方法。在已知的这种类型的方法中，为了连接两个扁平工件、例如板材或类似物，通常使用混合连接，所述混合连接利用连接体(如铆钉)并且附加地利用粘性粘合剂来连接各工件。为了连接所述工件，首先将粘合剂涂抹到工件的连接表面上。然后，将所述两个工件重叠地设置，其中，所述两个工件在其间界定中间间隙，在该中间间隙中设置有粘合剂。随后，借助连接体将所述两个工件相互固定。然后，粘合剂能硬化。在引入连接体中，可能将空气压入用粘合剂填充的中间间隙中。由此可能在粘合剂中产生填充有空气的空气室或空气排出通道。在一定情况下它们可向外对环境敞开，由此例如可能渗入湿气。这使得连接易被腐蚀。当采用其他另外的连接器件、例如焊接部来代替连接体时，出现类似的问题。
发明内容
本发明的目的在于，进一步改进开头所述类型的方法，从而实现更好的工件连接。
所述目的借助权利要求1的技术教导来实现。
本发明的基本构思在于，在各工件相应借助另外的连接器件相互连接的混合-粘合区域中，沿涂抹方向测量的每单位长度所涂抹的粘合剂量小于在粘合区域中沿涂抹方向测量的每单位长度所涂抹的粘合剂量。因此，在混合-粘合区域中每长度单位设置的粘合剂比在仅借助粘合剂将工件相互连接的粘合区域中少。由于在混合-粘合区域中粘合剂量减少，设置在中间间隙中的粘合剂可以更好地分布。由此获得如下效果：为了覆盖连接表面比在传统方法中需要更少的粘合剂。此外，这具有如下效果：在固定所述两个工件时粘合剂均匀地且大面积地分布到混合-粘合区域和粘合区域上、亦即连接表面上。由此，连接表面在高的程度上以粘合剂覆盖，例如在粘合剂消耗减少的同时直至95％地被覆盖。此外，可以减少工件在粘合区域中横向于涂抹方向的凸起，所述凸起可归因于不均匀分布的粘合剂量，这也被称为“被包(quilting)”或“形成粘合剂包”，而在现有技术中，均匀涂抹粘合剂或在铆钉或焊接点之间的区域中减少粘合剂量就这点而言被认为是有利的。
此外，本发明涉及一种至少两个工件的布置结构，所述至少两个工件成对地、至少部分相互对置地设置并且界定中间间隙。在所述中间间隙的至少一个中间间隙内设置有粘合剂，该粘合剂以根据开头所描述的方法的方式施加到工件的第一连接表面上，以便相互连接各工件。所述工件附加地借助另外的连接器件、例如连接体或焊接点相互连接。
特别是，根据本发明的方法可应用于薄工件，所述薄工件可以是扁平的或弯曲的。可以将两个由相同材料制成的工件或两个由不同材料制成的工件相互连接。特别是，例如由钢、铝或镁制成的板材、压铸件或由碳纤维增强塑料制成的工件是适宜的。
优选地，所述料线形成具有波浪形、之字形或锯齿形的图案，以此方式使所述料线围绕涂抹路径的中心线振荡地涂抹。振荡的意思是，所述料线可以说是围绕中心线摆动，从而料线与中心线具有交点。所述图案能实现将通过另外的连接器件引入的空气排出到环境中，从而至少减少了干扰的空气通道在粘合剂的硬化状态下的形成。
所述图案具有横向于涂抹方向的分量。涂抹路径可以沿着第一连接表面笔直地或弯曲地伸展，使得涂抹方向关于第一连接表面是不变的或者可以逐点地或连续地改变。所述中心线优选地被所述另外的连接装置穿透。
优选地，图案与中心线的两个相继的交点的距离在混合-粘合区域中比在粘合区域中大。由此，在混合-粘合区域中沿涂抹方向每单位长度涂抹较少的粘合剂量。图案的两个相继的交点的距离可以利用中心线来定义频率，料线以该频率涂抹在第一连接表面上，也可以说是线频率。于是，所述线频率在混合-粘合区域中比在粘合区域中小。特别是，所述图案可与正弦振荡相符合。
替代或补充于此地，所述图案相对于中心线的最大偏移在混合-粘合区域中可以比在粘合区域中小。这具有如下效果：在混合-粘合区域中沿涂抹方向每单位长度所涂抹的粘合剂比在粘合区域中少。图案相对于中心线的最大偏移也可以称为图案的振幅。特别是，图案的振幅和/或频率在混合-粘合区域中在竖直上可以几乎为零，从而料线在这里具有与中心线叠合的细线形状。
一种优选的设计规定，所述图案与中心线的两个相继的交点的距离分别在混合-粘合区域和粘合区域之内是不变的，和/或图案相对于中心线的最大偏移在混合-粘合区域和粘合区域之内分别是不变的。此外，可在相应一个混合-粘合区域与相应一个粘合区域之间设置一个过渡区域，在所述过渡区域中图案相对于中心线的最大偏移和/或图案与中心线的两个相继的交点的距离连续地或跳跃地改变。
根据本发明，料线也可以具有可变的线横截面，其中，所述线横截面在混合-粘合区域中比在粘合区域中小。这还具有如下效果：在混合-粘合区域中所涂抹的粘合剂或粘合剂量比在粘合区域中少。
为了减少在混合-粘合区域中所涂抹的粘合剂或粘合剂量，上面描述的措施中的两种或所有措施的组合是优选的，即，料线具有可变的线横截面，图案相对于中心线的最大偏移在混合-粘合区域中比在粘合区域中小，以及图案与中心线的两个相继的交点的距离在混合-粘合区域中比在粘合区域中大。
优选地，在将粘合剂涂抹到第一连接表面上之后将所述工件相互固定、特别是相互压紧。这可以借助冲铆装置的夹持器来进行，利用该冲铆装置也可引入所述另外的连接器件，如果所述另外的连接器件构造为冲压铆接部的话，或者通过单独的夹紧装置来进行。在此，连接表面相互对置并且界定中间间隙，在该中间间隙中设置有料线，其中，粘合剂的粘合剂-硬化阶段开始。然后，在粘合剂-硬化阶段开始之后、但特别在粘合剂硬化完之前，符合目的地借助所述另外的连接器件将各工件相互连接。
优选地，所述混合-粘合区域沿涂抹方向具有与另外的连接器件的至少一个横截面面积相对应的长度。例如，该长度可与所述另外的连接器件的横截面面积的大约1.5倍、2倍或3倍相对应。此外，各混合-粘合区域沿涂抹方向优选地长度大致相同。
优选地，所述粘合区域沿涂抹方向具有与料线的至少一个线横截面相对应的长度。即，最窄的粘合区域至少如料线的线横截面一样宽。
优选地，所述粘合区域大约具有混合-粘合区域的1.5倍、2倍或3倍长度且沿涂抹方向优选地长度大致相同。
所述另外的连接器件可以是焊接部且特别是焊接点。它们被符合目的地沿着涂抹路径设置。但所述另外的连接器件也可以是穿过工件和料线被引入的连接体，其中，优选地采用铆钉、以更实际的方式采用冲压铆钉。既使用焊接点又使用连接体也是可能的，其中，例如可以在涂抹路径的第一区段中使用焊接点，在涂抹路径的第二区段中使用连接体。
符合目的地，将至少一个另外的工件与所述两个工件中的至少一个工件连接，更确切地说，要么与对所述两个工件进行连接同时，要么在时间上错开。在此，单个的或所有的连接体也可以穿透多于两个工件。可以以常规的方式或借助根据本发明的方法来附接所述至少一个另外的工件。
附图说明
下面借助在附图中示意性地示出的实施例更详细地阐述本发明。图中：
图1以示意性的俯视图示出工件的连接表面，呈第一波形图案的料线涂抹到该连接表面上。
图2以示意性的俯视图示出工件的连接表面，呈第二波形图案的料线涂抹到该连接表面上。
图3以示意性的俯视图示出工件的连接表面，呈第三波形图案的料线涂抹到该连接表面上。
具体实施方式
图中示意性地示出工件10，所述工件与未更详细地示出的第二工件连接。所述工件具有扁平的形状并且特别是板材。此外，工件10具有连接表面20，该连接表面也被称为第一连接表面20。所述第一连接表面包括多个交替地设置的混合-粘合区域80和粘合区域90，其中，混合-粘合区域80的特点在于，这些混合-粘合区域被指定用于容纳各一个连接体70，所述连接体附加于粘合剂用于连接两个工件10，从而在混合-粘合区域80中建立混合连接。
由粘性粘合剂组成的、用于将所述两个工件10粘接的料线30在混合-粘合区域80和粘合区域90的区域中被涂抹到连接表面20上。料线30沿着沿涂抹方向40延伸的涂抹路径50连续地被涂抹。涂抹路径50示例性地是直线。所述涂抹路径也可以是弯曲形或波浪形或具有弯折部。将料线30围绕涂抹路径50的中心线55振荡地来回涂抹，其中，所述料线在根据图1的第一实施例中形成第一波形图案60，在根据图2的第二实施例中形成第二波形图案61，以及在根据图3的第三实施例中形成第三波形图案62。
在混合-粘合区域80中所涂抹的、关于其沿涂抹方向40长度的粘合剂量应小于在粘合区域90中所涂抹的、关于其沿涂抹方向40长度的粘合剂量。也就是说，在混合-粘合区域80中沿涂抹方向40每单位长度所涂抹的粘合剂量少于在粘合区域90中沿涂抹方向40每单位长度所涂抹的粘合剂量。为了减少在混合-粘合区域80中所涂抹的粘合剂量而规定，波形图案60在混合-粘合区域80和粘合区域90中不同地构型。
为此，第一波形图案60与中心线55的两个相继的交点65的距离在混合-粘合区域80和/或粘合区域90中是不同的。第一波形图案60与中心线55的两个相继的交点65的距离在混合-粘合区域80中比在粘合区域90中大。所述第一波形图案60在混合-粘合区域80中可以说是具有比在粘合区域90中小的频率。总体上，借此可以实现在混合-粘合区域80中较短的料线30。
此外，每个波形图案60、61、62相对于中心线55在横向于涂抹方向40延伸的横向方向41上具有最大偏移67。附加于频率降低，在第二波形图案61(图2)中最大偏移67(也可称为振幅)在混合-粘合区域80中比在粘合区域90中小。相对于第一波形图案60，这一措施进一步缩短了在混合-粘合区域80中的料线30。
在每个混合-粘合区域80与每个粘合区域90之间设置有一个过渡区域95。在过渡区域95中，第二波形图案61相对于中心线55的最大偏移67连续地或跳跃地改变。在过渡区域95中不仅是第一波形图案60的两个相继的交点65、66的距离而且第二波形图案61的两个相继的交点的距离也连续地或跳跃地改变。借此，粘合剂涂抹在混合-粘合区域80中可以特别小。
根据图3示出了代表特例的第三波形图案62。第三波形图案62在混合-粘合区域80中具有在数值上几乎为零的最大偏移67和两个相继的交点65、66的距离。通过这样的措施可以在混合-粘合区域80中相比于粘合区域90进一步减少粘合剂涂抹。
也可以规定，料线30具有可变的线横截面。为了在混合-粘合区域80中涂抹更少的粘合剂，可以将料线30的线横截面在混合-粘合区域80中调整得比在粘合区域90中小。由此在混合-粘合区域80中产生更小的粘合剂体积，也就是说更小的料线30。
将粘合剂涂抹到第一连接表面20上之后将具有相互对置的连接表面20的工件10相互固定。例如将工件10相互压紧。在固定之后粘合剂开始硬化。在该硬化阶段期间，将通过点划线表示的连接体70穿过工件10地引入。连接体70是铆钉、优选是冲头铆钉，如它们在混合接合板材件或类似物时那样被使用。连接体70被引入到每个混合-粘合区域80中，以便将工件10相互固定。
混合-粘合区域80沿涂抹方向40具有与连接体70的至少一个横截面面积71相对应的长度。混合-粘合区域80沿涂抹方向40也可以更长，例如1.5倍、2倍或3倍长。
优选地，粘合区域90沿涂抹方向40至少与料线的线横截面的宽度一样长。但是，粘合区域90优选地至少正好与混合-粘合区域80一样长，优选其为1.5倍、2倍或3倍长。
在本实施例中，使用连接体70不是创造混合连接的唯一可能性。特别是，在附图中示出的冲头铆钉70可以完全地或部分地通过焊接部、特别是以焊接点的形式来替代。
Claims (16)
1.用于连接两个工件(10)的方法，所述两个工件分别具有用于连接工件(10)的连接表面，其中，将以连续的料线(30)形式的粘性的粘合剂沿着在涂抹方向(40)上延伸的涂抹路径(50)涂抹到第一连接表面上，其中，各连接表面相互对置地设置以便界定中间间隙，在该中间间隙中设置有连续料线(30)，其中，所述工件(10)在连续料线(30)的区域中借助至少一个另外的连接器件相互连接，
其中，所述第一连接表面包括多个交替地设置的混合-粘合区域(80)和粘合区域(90)，并且在每个混合-粘合区域(80)中设置一个另外的连接器件，其特征在于，在所述混合-粘合区域(80)中沿涂抹方向(40)测量的每单位长度所涂抹的粘合剂量小于在所述粘合区域中沿涂抹方向(40)测量的每单位长度所涂抹的粘合剂量，并且
所述料线(30)形成具有波浪形、之字形或锯齿形的图案(60、61、62)，以此方式使所述料线围绕涂抹路径(50)的中心线(55)振荡地涂抹，
所述图案(60、61、62)与所述中心线(55)的两个相继的交点(65、66)的距离在混合-粘合区域(80)中比在粘合区域(90)中大，和/或
所述图案(61、62)相对于所述中心线(55)的最大偏移(67)在混合-粘合区域(80)中比在粘合区域(90)中小。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述工件(10)是两个板材。
3.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，在相应一个所述混合-粘合区域(80)与相应一个所述粘合区域(90)之间设置有一个过渡区域(95)，在该过渡区域中图案(60、61、62)相对于中心线(55)的最大偏移(67)和/或图案(60、61、62)与中心线(55)的两个相继的交点(65、66)的距离连续地或跳跃地改变。
4.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，所述料线(30)具有可变的线横截面，其中，所述线横截面在混合-粘合区域(80)中比在粘合区域(90)中小。
5.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，将粘合剂涂抹到所述第一连接表面上之后将所述工件(10)相互固定，从而连接表面相互对置并且界定中间间隙，在该中间间隙中设置有料线(30)，从而粘合剂的粘合剂-硬化阶段开始，其中，时间上在粘合剂-硬化阶段开始之后借助所述另外的连接器件将所述工件(10)相互连接。
6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，将粘合剂涂抹到所述第一连接表面上之后将所述工件(10)相互压紧。
7.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，时间上在粘合剂-硬化阶段结束之前借助所述另外的连接器件将所述工件(10)相互连接。
8.根据前述权利要求1或2所述的方法，其特征在于，所述混合-粘合区域(80)沿涂抹方向(40)具有与所述另外的连接器件的至少一个横截面面积(71)相对应的长度。
9.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，所述粘合区域(90)沿涂抹方向(40)具有与所述料线(30)的至少一个线横截面相对应的长度。
10.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，所述另外的连接器件至少部分地是焊接部。
11.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，所述另外的连接器件至少部分地是焊接点。
12.根据权利要求10所述的方法，其特征在于，所述焊接部沿着涂抹路径(50)设置。
13.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，所述另外的连接器件至少部分地是连接体，将所述连接体穿过工件(10)和料线(30)地引入。
14.根据权利要求13所述的方法，其特征在于，所述连接体是铆钉。
15.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，将至少一个另外的工件与所述工件(10)中的至少一个工件连接。
16.至少两个工件(10)的布置结构，其中，所述工件(10)成对地、至少部分相互对置地设置并且界定中间间隙，其中，在所述中间间隙中的至少一个中间间隙中设置有粘合剂，该粘合剂以根据权利要求1至15中任一项所述的方法施加到工件(10)的第一连接表面上，以便使所述工件(10)相互连接，并且所述工件(10)在混合-粘合区域(80)中附加地借助另外的连接器件相互连接。
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