CZ2002170A3 - Kombinovaný stavební prvek s nízkým vlastním pnutím - Google Patents
Kombinovaný stavební prvek s nízkým vlastním pnutím Download PDFInfo
- Publication number
- CZ2002170A3 CZ2002170A3 CZ2002170A CZ2002170A CZ2002170A3 CZ 2002170 A3 CZ2002170 A3 CZ 2002170A3 CZ 2002170 A CZ2002170 A CZ 2002170A CZ 2002170 A CZ2002170 A CZ 2002170A CZ 2002170 A3 CZ2002170 A3 CZ 2002170A3
- Authority
- CZ
- Czechia
- Prior art keywords
- plastic
- base body
- plastic part
- thermoplastic
- metal
- Prior art date
Links
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 title 1
- 239000004033 plastic Substances 0.000 claims abstract description 83
- 229920003023 plastic Polymers 0.000 claims abstract description 83
- 239000000463 material Substances 0.000 claims abstract description 16
- 239000002131 composite material Substances 0.000 claims abstract description 9
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 claims description 49
- 239000002184 metal Substances 0.000 claims description 48
- 229920001169 thermoplastic Polymers 0.000 claims description 27
- 239000004416 thermosoftening plastic Substances 0.000 claims description 21
- 239000004952 Polyamide Substances 0.000 claims description 5
- 238000010276 construction Methods 0.000 claims description 5
- 229920002647 polyamide Polymers 0.000 claims description 5
- 239000004696 Poly ether ether ketone Substances 0.000 claims description 2
- 239000004642 Polyimide Substances 0.000 claims description 2
- 239000004721 Polyphenylene oxide Substances 0.000 claims description 2
- 239000004734 Polyphenylene sulfide Substances 0.000 claims description 2
- PPBRXRYQALVLMV-UHFFFAOYSA-N Styrene Natural products C=CC1=CC=CC=C1 PPBRXRYQALVLMV-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- JUPQTSLXMOCDHR-UHFFFAOYSA-N benzene-1,4-diol;bis(4-fluorophenyl)methanone Chemical compound OC1=CC=C(O)C=C1.C1=CC(F)=CC=C1C(=O)C1=CC=C(F)C=C1 JUPQTSLXMOCDHR-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- 229920001577 copolymer Polymers 0.000 claims description 2
- 239000004417 polycarbonate Substances 0.000 claims description 2
- 229920000515 polycarbonate Polymers 0.000 claims description 2
- 229920000728 polyester Polymers 0.000 claims description 2
- 229920002530 polyetherether ketone Polymers 0.000 claims description 2
- 229920001721 polyimide Polymers 0.000 claims description 2
- 229920000098 polyolefin Polymers 0.000 claims description 2
- 229920006380 polyphenylene oxide Polymers 0.000 claims description 2
- 229920000069 polyphenylene sulfide Polymers 0.000 claims description 2
- 229920002959 polymer blend Polymers 0.000 claims 1
- 238000005304 joining Methods 0.000 abstract description 7
- 230000002441 reversible effect Effects 0.000 abstract 1
- 239000012815 thermoplastic material Substances 0.000 abstract 1
- 238000001746 injection moulding Methods 0.000 description 12
- 238000000034 method Methods 0.000 description 10
- 238000003466 welding Methods 0.000 description 5
- 238000002347 injection Methods 0.000 description 4
- 239000007924 injection Substances 0.000 description 4
- 229910000831 Steel Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000004615 ingredient Substances 0.000 description 2
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 2
- 230000013011 mating Effects 0.000 description 2
- 239000000047 product Substances 0.000 description 2
- 239000010959 steel Substances 0.000 description 2
- FYYHWMGAXLPEAU-UHFFFAOYSA-N Magnesium Chemical compound [Mg] FYYHWMGAXLPEAU-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 240000006394 Sorghum bicolor Species 0.000 description 1
- 235000011684 Sorghum saccharatum Nutrition 0.000 description 1
- 235000009430 Thespesia populnea Nutrition 0.000 description 1
- 238000004026 adhesive bonding Methods 0.000 description 1
- 229910052782 aluminium Inorganic materials 0.000 description 1
- XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N aluminium Chemical compound [Al] XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229920001871 amorphous plastic Polymers 0.000 description 1
- 239000000919 ceramic Substances 0.000 description 1
- 230000000295 complement effect Effects 0.000 description 1
- 238000001816 cooling Methods 0.000 description 1
- 238000005260 corrosion Methods 0.000 description 1
- 230000007797 corrosion Effects 0.000 description 1
- 230000008878 coupling Effects 0.000 description 1
- 238000010168 coupling process Methods 0.000 description 1
- 238000005859 coupling reaction Methods 0.000 description 1
- 230000001419 dependent effect Effects 0.000 description 1
- 238000003780 insertion Methods 0.000 description 1
- 230000037431 insertion Effects 0.000 description 1
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 1
- 229910052749 magnesium Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000011777 magnesium Substances 0.000 description 1
- 230000014759 maintenance of location Effects 0.000 description 1
- 239000002905 metal composite material Substances 0.000 description 1
- 239000007769 metal material Substances 0.000 description 1
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 1
- 239000002991 molded plastic Substances 0.000 description 1
- 238000000465 moulding Methods 0.000 description 1
- 210000002445 nipple Anatomy 0.000 description 1
- 239000012466 permeate Substances 0.000 description 1
- 229920000642 polymer Polymers 0.000 description 1
- 229920002635 polyurethane Polymers 0.000 description 1
- 239000004814 polyurethane Substances 0.000 description 1
- 239000004800 polyvinyl chloride Substances 0.000 description 1
- 229920000915 polyvinyl chloride Polymers 0.000 description 1
- 238000003825 pressing Methods 0.000 description 1
- 238000007493 shaping process Methods 0.000 description 1
Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
- B29C—SHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
- B29C45/00—Injection moulding, i.e. forcing the required volume of moulding material through a nozzle into a closed mould; Apparatus therefor
- B29C45/14—Injection moulding, i.e. forcing the required volume of moulding material through a nozzle into a closed mould; Apparatus therefor incorporating preformed parts or layers, e.g. injection moulding around inserts or for coating articles
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B32—LAYERED PRODUCTS
- B32B—LAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
- B32B7/00—Layered products characterised by the relation between layers; Layered products characterised by the relative orientation of features between layers, or by the relative values of a measurable parameter between layers, i.e. products comprising layers having different physical, chemical or physicochemical properties; Layered products characterised by the interconnection of layers
- B32B7/04—Interconnection of layers
- B32B7/08—Interconnection of layers by mechanical means
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B32—LAYERED PRODUCTS
- B32B—LAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
- B32B3/00—Layered products comprising a layer with external or internal discontinuities or unevennesses, or a layer of non-planar shape; Layered products comprising a layer having particular features of form
- B32B3/10—Layered products comprising a layer with external or internal discontinuities or unevennesses, or a layer of non-planar shape; Layered products comprising a layer having particular features of form characterised by a discontinuous layer, i.e. formed of separate pieces of material
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B32—LAYERED PRODUCTS
- B32B—LAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
- B32B3/00—Layered products comprising a layer with external or internal discontinuities or unevennesses, or a layer of non-planar shape; Layered products comprising a layer having particular features of form
- B32B3/26—Layered products comprising a layer with external or internal discontinuities or unevennesses, or a layer of non-planar shape; Layered products comprising a layer having particular features of form characterised by a particular shape of the outline of the cross-section of a continuous layer; characterised by a layer with cavities or internal voids ; characterised by an apertured layer
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B32—LAYERED PRODUCTS
- B32B—LAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
- B32B3/00—Layered products comprising a layer with external or internal discontinuities or unevennesses, or a layer of non-planar shape; Layered products comprising a layer having particular features of form
- B32B3/26—Layered products comprising a layer with external or internal discontinuities or unevennesses, or a layer of non-planar shape; Layered products comprising a layer having particular features of form characterised by a particular shape of the outline of the cross-section of a continuous layer; characterised by a layer with cavities or internal voids ; characterised by an apertured layer
- B32B3/30—Layered products comprising a layer with external or internal discontinuities or unevennesses, or a layer of non-planar shape; Layered products comprising a layer having particular features of form characterised by a particular shape of the outline of the cross-section of a continuous layer; characterised by a layer with cavities or internal voids ; characterised by an apertured layer characterised by a layer formed with recesses or projections, e.g. hollows, grooves, protuberances, ribs
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
- Y10T—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
- Y10T428/00—Stock material or miscellaneous articles
- Y10T428/24—Structurally defined web or sheet [e.g., overall dimension, etc.]
- Y10T428/24273—Structurally defined web or sheet [e.g., overall dimension, etc.] including aperture
- Y10T428/24322—Composite web or sheet
- Y10T428/24331—Composite web or sheet including nonapertured component
- Y10T428/24339—Keyed
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Manufacturing & Machinery (AREA)
- Connection Of Plates (AREA)
- Laminated Bodies (AREA)
- Injection Moulding Of Plastics Or The Like (AREA)
- Lining Or Joining Of Plastics Or The Like (AREA)
- Compositions Of Macromolecular Compounds (AREA)
- Reinforced Plastic Materials (AREA)
- Saccharide Compounds (AREA)
Description
Oblast techniky
Vynález se týká kombinovaného stavebního prvku s nízkým vlastním pnutím, který je konstruován alespoň ze základního tělesa, sestávajícího z vysoce pevného materiálu, a z plastové části z termoplastického plastu, natvarované na základním tělese, přičemž je základní těleso na diskrétních spojovacích místech spojeno s plastovou částí. Speciálním tvarováním se zamezuje pnutím, např. rozdílnou tepelnou roztažností materiálů základního tělesa a plastové části.
Kombinovaný prvek sestává ze složek různých materiálů za využití tvarových spojovacích prvků, přičemž tvarový styk umožňuje relativní pohyb rozdílných složek s alespoň jedním stupněm volnosti.
Vynález se týká především hybridních stavebních prvků plast-kov s tvarovými spojovacími prvky, které zamezují vzniku vlastních pnutí ve stavebním prvku, plynoucích z rozdílných tepelných roztažností různých materiálů.
U kombinovaného stavebního prvku se jedná o hybridní stavební prvky, které jsou složeny z většího množství složek rozdílných materiálů, jako např. plast a kov. Spojení různých složek se uskutečňuje s pomocí určitých prvků, které jsou vzhledem k maximálně dvěma prostorovým směrům vytvořeny jako tvarový styk.
83310 (83310a)
PV 2002-170 • 2 ·· «« Μ ·· • · · 0 · 0 · · « · · • · 4 · · · · · * «····«· * rt 0 0 0 <
0 »00 000 ··· · 00 0·00 0< 0000
Dosavadní stav techniky
V praxi se vyskytují kombinované stavební prvky plast/kov, u nichž se kovové plechy opírají žebrovými strukturami z termoplastů, např. polyamidu (srovnej např. EP 370 342 A2, EP 995 068 A2) . Žebrová struktura se přitom ve všech třech prostorových směrech tvarovým stykem pevně napojuje na kovový plech.
Tyto v praxi běžné kombinované stavební prvky mají nevýhodu, že mají na základě své výroby pomocí vstřikového lití vysoký stav vlastního pnutí. Termoplastická složka se přitom jako tavenina nastřikuje na kovový plech jako základní těleso a následně se ochlazuje. Silným smršťováním termoplastů během procesu ochlazování se ve stavebním prvku indukují pnutí, která se pouze částečně odbourávají relaxačními procesy v termoplastických složkách. Rozdílné tepelné roztažnosti různých složek stavebního prvku mohou tato pnutí během užívání ještě zesilovat. Z tohoto důvodu se pro tento druh kombinovaných stavebních prvků používají pouze částečně krystalické termoplasty. Dosud jsou známa dokonce pouze použití s polyamidem. U tohoto termoplastu působí přirozené, relativně silné zachycení vlhkosti, které přichází s protažením materiálu, odbourávajíc pnutí. Amorfní termoplasty jsou naproti tomu pro takové kombinované konstrukce nevhodné, protože kvůli korozi z vnitřního pnutí selhávají.
Podstata vynálezu
Základem vynálezu je proto úkol, vytvořit kombinované
83310 (83310a)
PV 2002- 170 • 0 · ♦ · < · β « · « · · · · · · * · » · • * · · · · * « · ·····«· · « ρ * « · • · 9 9 9 9 9 ·
00» 9 «« 0··· ·· · · · 0 stavební prvky úvodem zmíněného druhu, které relativními pohyby mezi složkami základního tělesa a plastové části zamezují vzniku vlastních pnutí.
Tento úkol se podle vynálezu řeší tím, že se vytváří stavební prvek tvarovými spojovacími prvky, u nichž je v alespoň jednom směru tvarový styk zrušen a nahrazen silovým stykem.
Předmětem vynálezu je kombinovaný stavební prvek, zkonstruovaný alespoň ze základního tělesa, sestávajícího z vysoce pevného materiálu, především z kovu nebo z vláknem vyztuženého termoplastu nebo duromeru, především výhodně z kovu, a z plastové části z termoplastického plastu, natvarované na základním tělese, přičemž je základní těleso na diskrétních spojovacích místech, především ve formě otvorů, vybrání, vyhloubení nebo nopků, spojeno s plastovou částí, vyznačující se tím, že na vybraných otvorech plastová část prostupuje otvory, že plastová část v oblasti otvorů tvoří kolmo k rovině základního tělesa tvarový styk se základním tělesem, a že plastová část má v alespoň jednom směru x nebo y v rovině základního tělesa spojení k základnímu tělesu silovým stykem, které připouští relativní pohyb mezi základním tělesem a plastovou částí podél směrů x a/nebo y.
Výhodně se otvory vytvářejí jako podélné otvory s hlavním protažením podélné osy podélného otvoru.
V mimořádně výhodném provedení mají otvory v rovině základního tělesa větší průměr v obou směrech x a y, než plastový čep plastové části, který prostupuje otvorem.
83310 (83310a)
PV 2002-170 ♦ fc «« fcfc · * • fcfc · 9 · · fc • <t> · · · « fcfc · · · · · • •fc · · · ·· ···· · · · · · ♦
Plastová část tvoří ve výhodné variantě žebrovou strukturu, přičemž jsou spojovací místa plastové části upravena převážně na místech křížení žeber.
Dalším předmětem vynálezu je použití kombinovaného stavebního prvku podle vynálezu jako konstrukčního prvku pro stroje a vozidla, především motorová vozidla, pro elektronické výrobky, výrobky pro domácnost nebo stavební použití.
Vysoce pevné materiály pro základní těleso mohou být ocel, hliník, magnézium, keramika, duromery nebo kompozit.
Termoplastická složka může být z nevyztuženého nebo vyztuženého nebo plněného plastu, vybraného z řady: polyamid, polyester, polyolefin, styrenkopolymerizát, polykarbonát, polyfenylenoxid, polyfenylensulfid, polyimid, polyvinylchlorid, polyuretan, PSO nebo PEEK nebo možné směsi polymerů.
Základní tělesa a plasty mohou být k dispozici ve formě plechů, tabulí, desek, profilů (otevřené a uzavřené profily), dutých komor. Druh materiálu, počet a tvar složek se může měnit. Ve výhodném provedení se plošné části, popř. složky, jako např. kovové plechy opatřují žebrovou strukturou nebo krycí vrstvou z plastu. K tomu se na termoplastické složky natvarovávaj1 hlavy nýtů, které kolmo k hlavnímu směru nebo k hlavním směrům protažení plastových složek (u plošných stavebních prvků směry protažení v plošné rovině) umožňují tvarové a paralelně k hlavnímu směru nebo ke hlavním směrům protažení silové spojení s vysoce pevnou složkou. Přitom je rozhodující zda se jedná o tyčovité nebo plošné stavební prvky. Tyčovité stavební prvky se protahují
83310 (83310a)
PV 2002-170 • · · ♦ ·· · · ·· ··« ·»9· * « t « ····«* · · · · · · • · · · « Λ · • Λ · ···♦ ·· ···· převážně pouze v podélném směru, zatímco u plošných stavebních prvků se v rohových oblastech zohledňují dva směry protažení.
Tímto způsobem se může přímo navzájem spojovat také větší množství základních těles. Přitom může být funkce plastu omezena na držení základního tělesa ve formě hlav nýtů pohromadě. Základní tělesa přitom mohou být spojena tvarovým stykem v hlavním směru nebo v hlavních směrech protažení termoplastické složky. Tvarovými styky se mohou síly přenášet přímo od jednoho základního tělesa ke druhému. Plastové nýty drží kombinované těleso pouze pohromadě a zajišťují spojení materiálu. Jsou provedeny v hlavních směrech protažení silovým stykem a kolmo k směru nebo směrům protažení tvarovým stykem.
Dále je možnost vytvořit stavební prvek, který sestává z většího množství přímo navzájem spojených vysoce pevných
| složek, které se rovněž zajišťují pomocí přičemž plastová složka přebírá také natvarované desky jiné úkoly. | plastových | nýtů, formě | |
| např. | ve | ||
| Výroba kombinovaného stavebního | prvku | se | může |
| uskutečňovat různým způsobem. Přitom se | odlišuj e | převážně |
způsob, kterým se dociluje spojení termoplastické a vysoce pevné složky:
1. Spojení vstřikovým litím
U tohoto způsobu výroby je základní těleso opatřeno otvory (např. kovový plech vybráními), kterými se realizuje spojení tvarovým stykem s plastovou částí kolmo ke směrům hlavního protažení.
83310 (83310a)
PV 2002- 170 « « · « ·« 4» « • · 4 · « · · • · · » * · • · · · · • · · · · · « » · · · ·
Při spojení vstřikovým litím se nejdříve např. kovový plech vkládá do vstřikovacího nástroje. Poté se vstřikovací nástroj uzavírá a vstřikuje se plast. Protože se plastový materiál v tekuté formě plni do vstřikovacího nástroje, může protékat otvory v kovovém plechu a na zadní straně tvořit hlavu nýtu. Aby se zamezilo tomu, že se tvarový styk vytvoří také v hlavním směru nebo v hlavních směrech protažení plastových složek, opatřuje se vstřikovací nástroj jádry. Tato jádra jsou upravena tak, že se uvnitř vybrání plechů mezi plechem a nýtem vytvářejí vybrání, která umožňují v hlavním směru nebo v hlavních směrech protažení relativní pohyb mezi plastovou částí a plechem.
Jako příklad se zde uvádí spojovací prvek, který připouští relativní pohyb v jednom směru. Přitom je především potřeba, aby se plech opatřil podélným otvorem. V procesu vstřikového lití se pak prostory na levé a pravé straně podélného otvoru vyplňují jádry, takže se pouze uprostřed podélného otvoru může vytvořit čep jako součást plastového nýtu. Tento čep se pak může při relativních pohybech mezi plechovými a plastovými složkami posouvat až k levému pravému okraji podélného otvoru.
Vstřikovým litím se mohou také různé části z kovu nebo kompozitních materiálů jedním krokem způsobu přímo nebo nepřímo spojovat oblastmi z termoplastu. Kromě toho se může procesem vstřikového lití jak vytvarovat termoplastická složka vyráběného hybridního stavebního prvku, např. ve formě desky, tak i docílit spojení s kovovým plechem.
2. Spojení plastovými nýty
8331Q (83310a)
PV 2002- 170 • 4 · · ·0 0 0 · ·
0 · 0 · « 0 *·»· • · · » 0 0 · · · 000000* 0 0 00 0 0 • 0 000 000
000 · 00 0000 0« 0000
Podobným způsobem se může i při použití plastového nýtu docílit napojení termoplastické složky na vysoce pevnou složku. Přitom se nejdříve termoplastická složka nastřikuje separátně bez kovového plechu, ale s natvarovaným spojovacím čepem. Následně se kovový plech nebo kovové plechy ukládají na plastovou část, přičemž spojovací čepy ční otvory kovového plechu nebo kovových plechů. Otvory jsou vytvarovány tak, že mají nýtové čepy prostor pro pohyby v potřebných směrech. Poté se spojovací čepy pomocí přetvářecího procesu (např. ultrazvukové svařování) přetvářejí na hlavu nýtu. Kromě toho se může svarový spoj za použití separátních přídavných prvků (např. čepové svařování) dosahovat svařováním třením nebo rovněž ultrazvukovým svařováním nebo spojováním dvou termoplastických složek (desky, profily, atd.) s natvarovanými spojovacími prvky.
3. Spojení termoplastické složky s vysoce pevnou složkou tvarovým stykem zasouváním, zaskakováním nebo šroubováním
U tohoto způsobu se nejdříve vyrábí plastová část, která je vybavena potřebnými zástrčnými, zaskakovacími, popř. šroubovými prvky. K tomu se může použít např. vstřikovaná plastová část s natvarovanými čepy nebo šroubovými kopulemi, které se zastrkují do volných otvorů (podélný otvor nebo kvadratická vybrání) vysoce pevné složky. Poté k tomu lícující spolupracující část zaskakuje nebo se zašroubovává a zhotovuje spojení.
4. Kombinace různých způsobů ke spojení vnějších částí
Další možnosti ke spojení složek jsou dány při použití různých kombinací způsobu. Podle toho je dána také možnost
83310 (83310a)
PV 2002-170 ·· ··
I ♦ ♦ · • · ···· realizovat tvarové styky mezi vysoce pevnými složkami (např. plechy) tím, že se do obou částí umisťují lícující vroubky. Doplňkovými lícujícími volnými otvory se vkládají nýtová spojení mezi plastovou složkou a kovovými plechy. Tím se získává ve směrech hlavního protažení spojení plechů tvarovým stykem, jakož i spojení mezi plechy a plastovou složkou silovým stykem.
U všech způsobů spojování se může navzájem spojovat také větší množství vysoce pevných složek (např. plechů).
Vynálezem docílené výhody se mohou shrnout takto:
- kombinované stavební prvky z materiálů s rozdílnými materiálovými vlastnostmi, především s rozdílnými teplotními protaženími, ve stavu bez vlastního pnutí
- možnost použití amorfních plastů, citlivých na trhliny způsobené pnutím, pro velkoplošné kombinované stavební prvky plast/kov
- cenově a hmotnostně optimalizované tvarování kombinovaných stavebních prvků použitím levných plastů s nepatrnou hustotou
- volný výběr způsobu spojování ke spojování s jinými stavebními prvky
- možnost výroby plošného svazku z rozdílných materiálů v jednom kroku způsobu
Přehled obrázků na výkresech
Vynález bude blíže vysvětlen prostřednictvím konkrétních příkladů provedení znázorněných na výkresech, na kterých představuje
83310 (83310a)
PV 2002- 170 • 0 · · 9 9 99 9 9
9 9 9 9 9 9*99
9 9 9 9 · ·· ·
0«···«· 0 · 00 · 0 0 0 0 · 0 ··· ··· 0 ·· ·»·♦ 0· 0··0
| obr. 1 | kombinovaný stavební prvek podle vynálezu v pohledu shora, |
| obr. 2 | průřez částí podle obr. 1 podle roviny A-A, |
| obr. 3 | průřez deskou podle obr. 1 podle roviny B-B, |
| obr. 4 | kombinovaný stavební prvek s nýtovým čepem v pohledu shora, |
| obr. 5 | desku podle obr. 4 v průřezu, |
| obr. 6 | desku podle obr. 5 v pohledu zdola, |
| obr. 7 | stavební prvek podle vynálezu s žebrovou strukturou v plastové části, |
| obr. 8 | pohled shora na stavební prvek podle obr. 7, |
| obr. 9 | stěnu mezi motorem a kabinou pro motorové vozidlo jako příklad pro kombinovaný prvek. |
Příklady provedení vynálezu
Příklad 1:
Plošný svazek mezi plastovou deskou a kovovou deskou: obr. 1-3
Obr. 1 znázorňuje desku _1 z termoplastického plastu
83310 (83310a)
PV 2002- 170 (polyamid), která je na různých místech tvarovými spojovacími prvky J3, 4, 5 upevněna na kovovém plechu 2.
Přitom představuje spojovací prvek 3 ve středu svazku desek fixovaný nýtový spoj bez stupně volnosti. Spojovací prvek 4 se nachází mezi dvěma rohy na okraji svazku desek. Toto nýtové spojení má podélným otvorem 14 v kovové desce možnost protažení podle polohy ve směru x nebo y. Spojovací prvek 5 se nachází v rohu svazku desek a je diagonálním vyrovnáním podélného otvoru 15 v kovovém plechu pohyblivý v rovině desky ve obou směrech souřadnic (ve směru x a y).
Stavební prvek se může vyrábět různými způsoby. Zvolili se možnost vyrábět plastovou desku J pomocí vstřikového lití, může se plastová deska JL nastřikovat přímo na kovový plech 2. Přitom se pak současně natvarovávají nýtová spojení J3, 4_, 5. Je k povšimnutí, že spojovací prvky 4_ a _5 mají v příslušných směrech vybrání ve formě otevřených míst podélných otvorů 14 a 15. Tato vybrání se realizují ve vstřikovacím nástroji jádry, která vyčnívají do otvorů 14 a 15 kovového plechu (2.
Dále existuje možnost nejdříve separátně vyrobit plastovou desku J, která se pak následně spojuje s kovovým plechem 2. Vyrábí-li se plastová deska JL rovněž vstřikovým litím, natvarovávaj! se čepy pro nýtová spojení 3, 4, 5 nebo šroubové kopule pro šroubová spojení přímo zároveň. Má-li se plastová deska JL převzít z polotovaru, musí se spojovací prvky dodatečně umístit svařováním, lepením, šrouby, kovovými nýty nebo přitlačováním. Spojovací prvky se pak zastrkují skrz otvory plechu a příslušnou spolupracující částí spojovacího prvku se kovový plech 2_ upíná na plastovou desku 1.
83310 (83310a)
PV 2002- 170 φ · φφφφ Φ· φφ • φφ φφφφ φφφφ φφφφ · φ φ φ φφ φ φ φ φφφ φφφ φ φ · φφφ· ·· ····
Obr. 2 znázorňuje řez podle roviny A-A z obr. 1. Je vidět vzdálenost mezi spojovacím prvkem 3 ze středu a spojovacím prvkem 4 z okrajové oblasti mezi dvěma rohy kombinované desky z obr. 1. U spojovacího prvku 3 se kruhový vývrt 13 v kovovém plechu 2 zcela vyplňuje nýtovým čepem Ί_, takže není možný relativní pohyb mezi kovovým plechem _2 a plastovou deskou _1. Toto není ve středu bodově symetrické desky žádoucí. Ve směru se spojovací prvek 2 zajišťuje hlavou 16 nýtu. Spojovací prvek 4 umožňuje uvnitř podélného otvoru 1_4, který je zapracován do kovového plechu 2, pohyb nýtového čepu Ί_ relativně ke kovovému plechu 2 ve směru x.
Obr. 3 znázorňuje řez podle roviny B-B spojovacím prvkem 4 na pravé straně kombinované desky podle obr. 1. Je znázorněn řez spojovacím prvkem 4 příčně ke směru protažení, který probíhá ve směru x. Dřík 7_ nýtu ve směru y a hlava 16 nýtu ve směru z vytváří tvarový styk mezi kovovým plechem 2_ a plastovou deskou JL.
Příklad 2:
Tvarový spojovací prvek se dvěma stupni volnosti: obr. 4-6
Obrázky 4 až 6 znázorňují různé pohledy na spojovací prvek se dvěma stupni volnosti v plošné rovině. Na obr. 4 je znázorněn půdorys v pohledu zdola. Je vidět výřez plastové desky 1_, která je znázorněným spojovacím prvkem (obr. 4-6) spojena s výřezem plastové desky 6. Mezitím je upraven výřez kovového plechu 2. Provedení plastové desky 1_, kovového plechu 2 a plastové desky 6 je kromě toho vidět na obr. 5. Obr. 5 znázorňuje průřez spojovacího prvku podle průběhu řezu C-C, který je naznačen na obr. 4. Obr. 6 znázorňuje
83310 (83310a)
PV 2002-170
| 0 0 0 0 0 | 00 0 | 0 0 0 0 0 | 00 00 0 0 0 0 | |
| 0 0 0 0 0 | 0 0 | 0 | 0 | 0 0 0 0 |
| 0 0 | 0 | 0 | 0 | 0 0 0 |
| 000 0 | 0 0 | 0000 | 0 0 0 0 0 0 |
půdorys v pohledu shora.
'Spojení tří složek plastových desek JL a 6, jakož i kovového plechu 2, se dociluje nýtovým čepem j_, který je pevně spojen jak s plastovou deskou JL, tak i s plastovou deskou 6. Vybráním 9, které je vytvořeno jako kvadratická prstencová spára s obdélníkovým průřezem, která je vytvořena provedením nýtového čepu Ί_ a kvadratického vybrání 17 v kovovém plechu 2, se může nýtový čep Ί_ v plošné rovině pohybovat relativně ke kovovému plechu 2. K výrobě vybrání 9 se (z výrobně technických důvodů) umisťují do plastových desek 1_ a _6 vybrání 8_. Provedením vybrání _8 podle obrázků 4 až 6 se přihlíží ke skutečnosti, že musí být nýtový čep 7 pevně spojen s plastovými deskami 1^ a 6, aby se získal tvarový styk ve směru z. Proto jsou vybrání 8_ ve směru x zapracována do plastové desky 6 a ve směru y do plastové desky _1. V úvahu přichází rovněž jiné provedení (např. vybrání 8. ve směru x v plastové desce _1 a ve směru y v plastové desce 6, nebo překrývající se vybrání).
Příklad 3:
Spojení kovového plechu a žebrové struktury z plastu spojovacími prvky se dvěma stupni volnosti: obr. 7 a 8
Je znázorněn kovový plech 2, který je podle obr. 7 na dolní straně zakryt plastovou deskou 1_ a na horní straně je opřen žebrovou strukturou 10. Půdorys výřezu spojení je na obr. 8 znázorněn v pohledu shora.
Spojení tří složek: plastové desky 1, kovového plechu 2 a žebrové struktury 10 z termoplastického plastu se
83310 (83310a)
PV 2002-170 • · ♦· ·♦ ♦· ·· ··· · · · · ♦ · · · • ···· · · · · · · · 9
9 9 9 · · · 9 ··· · ·· ···· ·· ···· uskutečňuje nýtovými čepy Ί_ s centrálním vývrtem 18, které jsou pevně spojeny s plastovou deskou 1_ a žebrovou strukturou 10. Jednotlivými žebry 10 se nýtové čepy 7 navzájem spojují a tvoří tvarový styk ve směru z. Vybráním 9 se může nýtový čep 7 v plošné rovině pohybovat relativně ke kovovému plechu 2. Pod žebry 10 je oblast vybrání 9 umístěna nad vybrání 8..
Zhotovení spojení se uskutečňuje pomocí procesu vstřikového lití. Přitom se nejdříve kovový plech 2 vkládá do vstřikovacího nástroje a následně se umisťuje termoplastická složka, kterou se tvarují plastová deska 1, žebrová struktura 10 a nýtový čep 7.
Přiklad 4:
Stěna mezi motorem a kabinou mezi příčnými nosníky motorového vozidla: obr. 9
Obr. 9 znázorňuje provedení plastové desky ý jako stěny mezi motorem a kabinou mezi příčnými nosníky 2 a 11. Příčný nosník 2 sestává z ocelového plechu, vytvarovaného na Uprofil, který se opírá žebrovou strukturou 10 z termoplastu. Nýtovými čepy 7 se žebrová struktura 10 spojuje s plastovou deskou ý a příčným nosníkem 2. S pomocí vybrání 9, která jsou umístěna nad vybráními 8, se mohou nýtové čepy Ί_ v podélném směru příčného nosníku 2 (směr y) pohybovat relativně ke kovovému plechu příčného nosníku 2. Spojovacím prvkem 3_, který je upraven ve středu příčného nosníku 2, se příčný nosník 2, a plastová deska 1_ bez stupně volnosti tvarovým stykem spojují ve všech třech prostorových rovinách. Teplotou podmíněné změny délky plastové desky 1 ve
83310 (83310a)
PV 2002- 170 ·· 44 ·4 44
44 4 4 44 4 ·· 4
4 4« směru x se mohou vyrovnávat upnutím plastové desky 1 mezi příčným nosníkem 11 a styčnicí 12 silovým stykem.
Zastupuj e;
Dr. Miloš Všetečka v.r.
83310 (83310a)
PV 2002- 170
JUDr. Miloš Všetečka - 15 advokát
120 00 Praha 2, Hálkova 2
Claims (6)
- PATENTOVÉ NÁROKY1. Kombinovaný stavební prvek zkonstruovaný alespoň ze základního tělesa (
- 2), sestávajícího z vysoce pevného materiálu, především z kovu nebo z vláknem vyztužených termoplastů nebo duromeru, především výhodně z kovu, a z plastové části (1) z termoplastického plastu, natvarované na základním tělese, přičemž je základní těleso (2) na diskrétních spojovacích místech (9, 13, 14, 15), především ve formě otvorů, vybrání, vyhloubení nebo nopků, spojeno s plastovou částí (1), vyznačující se tím, že na vybraných otvorech (9, 14, 15) plastová část (1) prostupuje otvory (9, 14, 15), že plastová část (1) v oblasti otvorů (9, 14, 15) kolmo k rovině základního tělesa (2) tvoří tvarový styk se základním tělesem (2), a že plastová část (1) v alespoň směru x nebo y v rovině základního tělesa (2) má spojení se základním tělesem (2) silovým stykem, které připouští relativní pohyb mezi základním tělesem (2) a
plastovou částí (1) podél směrů x a/nebo y. 2. Kombinovaný stavební prvek podle nároku 1, vyznačující se tím, že otvory (9, 14, 15) jsou vytvořeny jako podélné otvory s hlavním protažením podél podélné osy podélného otvoru. - 3. Kombinovaný stavební prvek podle nároku 1, vyznačující se tím, že otvory (9, 14, 15) v rovině základního tělesa (2) mají větší průměr v obou směrech x a y než plastový čep (7) plastové části (1), který prochází otvorem (9, 14, 15).16 83310 (83310a)PV 2002- 170 • · »< »· ·· _ 1 £ _ ··· ···· · · · · ±0 · · · · · «·· · ···«··· · · · · · · • ♦ · · ··· ··· · ·· ···· ·· ·««·
- 4. Kombinovaný stavební prvek podle některého z nároků 1 až 3, vyznačující se tím, že plastová část (1) tvoří žebrovou strukturu (10), přičemž jsou spojovací místa (9, 13, 14, 15) plastové části (1) upravena převážně na místech křížení žeber (10).
- 5. Kombinovaný stavební prvek podle některého z nároků 1 až 4, vyznačující se tím, že termoplastický plast je vybrán z řady: polyamid, polyester, polyolefin, styrenkopolymerizát, polykarbonát, polyfenylenoxid, polyfenylensulfid, polyimid, PSO nebo PEEK nebo případných směsí polymerů.
- 6. Použití kombinovaného stavebního prvku podle některého z předcházejících nároků 1 až 5 jako konstrukčního prvku pro stroje a vozidla, především motorová vozidla, pro elektronické výrobky, výrobky pro domácnost nebo stavební použití.
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| DE2001101772 DE10101772A1 (de) | 2001-01-17 | 2001-01-17 | Eigenspannungsarmes Verbundbauteil |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CZ2002170A3 true CZ2002170A3 (cs) | 2002-09-11 |
Family
ID=7670729
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CZ2002170A CZ2002170A3 (cs) | 2001-01-17 | 2002-01-15 | Kombinovaný stavební prvek s nízkým vlastním pnutím |
Country Status (13)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US20020094414A1 (cs) |
| EP (1) | EP1225032B1 (cs) |
| JP (1) | JP2002283463A (cs) |
| KR (1) | KR20020062163A (cs) |
| CN (1) | CN1245287C (cs) |
| AT (1) | ATE322375T1 (cs) |
| BR (1) | BR0200110A (cs) |
| CZ (1) | CZ2002170A3 (cs) |
| DE (2) | DE10101772A1 (cs) |
| ES (1) | ES2259344T3 (cs) |
| MX (1) | MXPA01013470A (cs) |
| PL (1) | PL351725A1 (cs) |
| RU (1) | RU2002100637A (cs) |
Families Citing this family (19)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7291378B2 (en) * | 2004-05-24 | 2007-11-06 | International Automotive Components Group North America, Inc. | Trim panel assembly having integrated energy management characteristics and method of manufacture |
| FR2873321B1 (fr) | 2004-07-23 | 2008-05-09 | Inergy Automotive Systems Res | Procede pour la fixation d'un accessoire dans un reservoir a carburant en matiere plastique |
| DE102005025096A1 (de) * | 2005-06-01 | 2006-12-07 | Airbus Deutschland Gmbh | Verfahren zur Verbindung eines mit einem Kunststoffmaterial gebildeten ersten Bauteils mit einem zweiten Bauteil sowie Verbindungselement und Vorrichtung |
| DE102006006469B4 (de) * | 2006-02-10 | 2018-02-22 | Kautex Textron Gmbh & Co. Kg | Verfahren zum Herstellen eines Kunststoff-Behälters |
| US9023264B2 (en) | 2006-07-03 | 2015-05-05 | Kautex Textron Gmbh & Co. Kg | Method for producing a container of thermoplastic material |
| CN101784305B (zh) | 2007-08-31 | 2013-10-23 | 3M创新有限公司 | 具有模制热固性弹性体构件的一体式呼吸器 |
| US8820326B2 (en) * | 2007-08-31 | 2014-09-02 | 3M Innovative Properties Company | Respirator facepiece with thermoset elastomeric face seal |
| RU2417807C1 (ru) * | 2007-08-31 | 2011-05-10 | 3М Инновейтив Пропертиз Компани | Прикрепляемый компонент респиратора с формованным термоотвержденным эластомерным уплотнением |
| FI8114U1 (fi) * | 2008-08-20 | 2008-11-28 | Perlos Oyj | Liitos |
| JP5226601B2 (ja) * | 2009-04-28 | 2013-07-03 | 株式会社豊田自動織機 | 樹脂部品の締結構造 |
| DE102009033504A1 (de) * | 2009-07-15 | 2011-01-27 | Mann + Hummel Gmbh | Verfahren und Vorrichtung zur Kennzeichnung von Gegenständen, insbesondere von Bauteilen eines Kraftfahrzeugs, mit einem Prägehologramm und derartig gekennzeichnete Gegenstände |
| JP5684018B2 (ja) * | 2011-03-23 | 2015-03-11 | トヨタ紡織株式会社 | 車両用内装材 |
| GB201312803D0 (en) * | 2013-07-17 | 2013-08-28 | Itm Power Research Ltd | Cell component |
| DE102014225757A1 (de) * | 2014-12-12 | 2016-06-16 | Robert Bosch Gmbh | Verfahren zur Herstellung einer dichten Verbindung zwischen einem metallischen Bauteil und einer Kunststoffumhüllung mittels einer Zwischenschicht |
| JP6439604B2 (ja) * | 2015-06-17 | 2018-12-19 | コニカミノルタ株式会社 | 光学素子及び光学素子の製造方法 |
| WO2017082241A1 (ja) * | 2015-11-13 | 2017-05-18 | Ｎｅｃプラットフォームズ株式会社 | 被固定物、固定物、固定方法及び判定方法 |
| CN108019399A (zh) * | 2016-11-04 | 2018-05-11 | 德韧运营公司 | 混合金属聚合物联锁装置 |
| CN109025074A (zh) * | 2018-06-11 | 2018-12-18 | 汉能移动能源控股集团有限公司 | 一种连接件、瓦组件及瓦组件的制作方法 |
| EP4122681A1 (en) * | 2021-07-19 | 2023-01-25 | Airbus Operations GmbH | Method of permanently joining composite parts made from thermoplastic material, arrangement of composite parts, and aircraft |
Family Cites Families (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US3458618A (en) * | 1966-06-17 | 1969-07-29 | Shell Oil Co | Method of forming an integral plastic rivet |
| DE3627536A1 (de) * | 1986-08-13 | 1988-02-25 | Ver Glaswerke Gmbh | Fuer die direktverklebung vorgesehene glasscheibe, insbesondere autoglasscheibe |
| US5702779A (en) * | 1995-07-17 | 1997-12-30 | Webasto Sunroofs Inc | Plastic panel assembly for use in a vehicle |
| DE19927067A1 (de) * | 1999-06-15 | 2000-12-21 | Bosch Gmbh Robert | Platine |
| US6421979B1 (en) * | 1999-09-16 | 2002-07-23 | Basf Aktiengesellschaft | Composite constructional element |
| FR2800030B1 (fr) * | 1999-10-25 | 2002-01-11 | Plastic Omnium Cie | Piece de structure de vehicule automobile, notamment face avant technique |
-
2001
- 2001-01-17 DE DE2001101772 patent/DE10101772A1/de not_active Withdrawn
- 2001-12-19 MX MXPA01013470A patent/MXPA01013470A/es unknown
-
2002
- 2002-01-04 AT AT02000126T patent/ATE322375T1/de not_active IP Right Cessation
- 2002-01-04 DE DE50206268T patent/DE50206268D1/de not_active Expired - Fee Related
- 2002-01-04 ES ES02000126T patent/ES2259344T3/es not_active Expired - Lifetime
- 2002-01-04 EP EP20020000126 patent/EP1225032B1/de not_active Revoked
- 2002-01-14 US US10/047,364 patent/US20020094414A1/en not_active Abandoned
- 2002-01-15 PL PL35172502A patent/PL351725A1/xx unknown
- 2002-01-15 JP JP2002006165A patent/JP2002283463A/ja active Pending
- 2002-01-15 CZ CZ2002170A patent/CZ2002170A3/cs unknown
- 2002-01-16 RU RU2002100637/12A patent/RU2002100637A/ru not_active Application Discontinuation
- 2002-01-16 KR KR1020020002405A patent/KR20020062163A/ko not_active Withdrawn
- 2002-01-17 BR BR0200110A patent/BR0200110A/pt not_active IP Right Cessation
- 2002-01-17 CN CNB021023727A patent/CN1245287C/zh not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| CN1245287C (zh) | 2006-03-15 |
| MXPA01013470A (es) | 2006-04-27 |
| CN1386630A (zh) | 2002-12-25 |
| BR0200110A (pt) | 2002-10-22 |
| DE50206268D1 (de) | 2006-05-18 |
| KR20020062163A (ko) | 2002-07-25 |
| EP1225032B1 (de) | 2006-04-05 |
| RU2002100637A (ru) | 2003-07-27 |
| EP1225032A2 (de) | 2002-07-24 |
| ATE322375T1 (de) | 2006-04-15 |
| JP2002283463A (ja) | 2002-10-03 |
| ES2259344T3 (es) | 2006-10-01 |
| PL351725A1 (en) | 2002-07-29 |
| US20020094414A1 (en) | 2002-07-18 |
| DE10101772A1 (de) | 2002-07-18 |
| EP1225032A3 (de) | 2004-02-11 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CZ2002170A3 (cs) | Kombinovaný stavební prvek s nízkým vlastním pnutím | |
| US4180232A (en) | Truss panel mold | |
| JP6956151B2 (ja) | コンクリート作業用堰板のための型枠パネル | |
| CZ2002110A3 (cs) | Deskovitý lehký stavební prvek | |
| CZ20012149A3 (cs) | Kombinovaná součástka plastická hmota - kov a způsob její výroby | |
| JP4476438B2 (ja) | 中空構造物の補強具 | |
| CZ20023702A3 (cs) | Vícedílná složená konstrukční část a způsob její výroby | |
| EP0813639B1 (en) | Core-board | |
| EP0754540A2 (en) | Welded plastic panels and method of making same | |
| US6780365B2 (en) | Process for preparing composite molded articles by multicomponent injection molding | |
| US7117578B2 (en) | Process for producing a composite component | |
| CN111148682B (zh) | 车辆结构部件和用于制造车辆结构部件的方法 | |
| CA2530815A1 (en) | Block for construction, panel for construction using the block, and method of molding panel for construction | |
| JPH06179448A (ja) | 合成樹脂製パレットおよびその製造方法および成形用金型 | |
| TWI631261B (zh) | 用於側向引導鐵軌的操縱板 | |
| US11117620B2 (en) | Vehicle body-in-white panel with reinforcing and energy absorbing structures | |
| JP5835192B2 (ja) | 熱可塑性樹脂複合部材の製造方法と製造装置 | |
| JP2693581B2 (ja) | 締結具 | |
| HK1051985A (en) | Composite structural article having a low stress | |
| JP3938856B2 (ja) | パネルの重ね構造によるシェル等の特殊建築物 | |
| US20070011967A1 (en) | Structural foamed panel and method of making the same | |
| KR20150070519A (ko) | 복합재료를 이용한 버스용 차체 | |
| JP3816943B1 (ja) | 木造建築の構造部材の接合装置 | |
| JP3515431B2 (ja) | 基礎断熱型枠 | |
| JP2025015145A (ja) | 中空構造体、及び中空構造体の製造方法 |