DE10021445B4 - Verfahren und System zur Verbindung von Kunststoffteilen - Google Patents

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Abstract

Verfahren zur Verbindung von Kunststoffteilen miteinander, wobei das Verfahren aufweist:
die Bereitstellung eines ersten und zweiten Kunststoffteils;
Aufbringung eines Verbindungsmittels auf wenigstens eine der inneren Oberflächen der Kunststoffteile;
Positionierung der Kunststoffteile derart, dass das Verbindungsmittel zwischen inneren Oberflächen der Kunststoffteile angeordnet ist;
Lenkung von Infrarotstrahlung auf das erste Kunststoffteil, so dass die Infrarotstrahlung sich durch das erste Kunststoffteil ausbreitet und durch das Verbindungsmittel für eine ausreichende Zeit absorbiert wird, um die Kunststoffteile zu verbinden, dadurch gekennzeichnet, dass das Verbindungsmittel ein flüssiges wärmeaktivierbares Haftmittel (18) ist, dass die Lenkung der Infrarotstrahlung durch das erste Kunststoffteil (14) für eine ausreichend lange Zeit erfolgt, um durch Absorption durch das Haftmittel dieses auf eine gewünschte Temperatur zu erwärmen, bei welcher das Haftmittel (18) aktiviert ist; und
Bereitstellung einer Steuerung (28), die die Menge der dem Haftmittel (18) durch die Infrarotstrahlung zugeführten Wärme steuert, und Steuerung der dem Haftmittel...

Description

  • Technisches Gebiet
  • Diese Erfindung bezieht sich auf Verfahren und Systeme zur Verbindung von Kunststoffteilen miteinander und insbesondere auf Methoden und Systeme zur Verbindung von Kunststoffteilen miteinander unter Verwendung von Infrarotstrahlung.
  • Stand der Technik
  • Wenn es erwünscht ist, Kunststoffteile aneinanderzufügen, so existieren verschiedene Prozesse, um dies durchzuführen. Unter diesen existieren Verfahren wie beispielsweise Heissluftverbindung, Schallschweissen, Vibrationsschweissen, Haftmittel, mechanische Befestigungsmittel und Infrarotstrahlungswärme.
  • Die WO 95/021 737 A1 beschreibt ein Verfahren der Erwärmung eines Haftmittels, welches wiederum Kunststoffteile miteinander verbindet.
  • Infrarotstrahlungswärme hat verschiedene Vorteile gegenüber anderen Prozesstypen. Im allgemeinen besteht ein Bedürfnis, eine starke Bindung zwischen den beiden Teilen schnell und mit minimalen Kosten zu erzeugen. Zusätzlich ist es bevorzugt, dass während des Verbindungsprozesses nichts die zu verbindenden Oberflächen berührt, um gleichmässige Verbindungen zwischen den Teilen sicherzustellen und die Kosten der Reinigung der Vorrichtung zur Herstellung der Verbindung zu reduzieren. Des weiteren ist es in vielen Fällen bevorzugt, dass kein Verkratzen oder keine Formänderung auf der Oberfläche gegenüberliegend der Oberfläche, welche verbunden wird, auftritt. Diese Oberfläche wird als "Ansichts"- oder "Klasse-A"-Oberfläche bezeichnet.
  • Eine Infrarotverbindung kann im allgemeinen viele dieser Bedenken überwinden. Infrarotenergie kann mit einem Brennpunkt oder einer Maske auf genau der zu verbindenden Fläche auf einen endlichen Punkt gebracht werden, um eine Überhitzung des Kunststoffes in benachbarten Flächen zu vermeiden, was eine unerwünschte Formveränderung in dem Teil hervorrufen könnte. Infrarotenergie kann die Verbindungsfläche auf eine hohe Temperatur erwärmen und hierdurch sicherstellen, dass eine starke Bindung zwischen den beiden Teilen ausgebildet wird. Die Verbindungsoberfläche kann sehr schnell mit Infrarotenergie erwärmt werden und das Timing und die Menge der eingebrachten Wärme können präzise gesteuert werden. Des weiteren braucht bei der Infraroterwärmung kein Kontakt zwischen der Wärmequelle und den zu verbindenden Oberflächen der Teile bestehen, um die Reinigungserfordernisse für das Werkzeug zu minimieren.
  • Nichtsdestoweniger bestehen im allgemeinen einige Rückschläge bei der Verwendung von Infrarotenergie zur Verbindung von Kunststoffteilen miteinander. Im Falle der Verbindung von Automobilinnenraumteilen liegen beispielsweise viele aus Kunststoff hergestellte Teile vor, die mit einem anderen Teil verbunden sind, die aber auch deren Ansichtsflächen so frei wie möglich von Formveränderungen und Kratzern aufweisen müssen, da die Fahrzeuginsassen in der Lage sind, diese Oberflächen zu sehen. Bei der allgemeinen Anwendung von fokussierter Infrarotwärme auf die Verbindungsoberflächen bei derartigen Anwendungen ist die "Klasse A"-Oberfläche jedoch oftmals beschädigt. Der endliche Brennpunkt ist oftmals, wäh rend er eine Überhitzung benachbarter Bereiche verhindert, zu intensiv und beschädigt viele Kunststoffteile während des Erwärmungsprozesses. Eine bei der Arbeit mit Infrarotstrahlungswärme zur Verbindung von Kunststoffen zu überwindende Schwierigkeit ist es, die Verbindungsoberflächen ausreichend zu erwärmen, ohne ein Verziehen, Verbrennen oder Verkratzen der "Klasse A"-Oberflächen hervorzurufen.
  • Das US-Patent 5,151,149 A beschreibt die die Verwendung von Infrarotenergie zur Verbindung oder zum Fügen von Kunststoffteilen oder von polymeren Materialien aneinander.
  • Bekannt ist auch die Verbindung von inneren maschinenmäßigen Kunststoffteilen mit "Klasse A"-Oberflächen, nachdem jede Oberfläche Infrarotstrahlung aus einer zwischen den Oberflächen positionierten Infrarotstrahlungsquelle ausgesetzt ist.
  • Bekannt ist ein Verfahren zur Bildung von luftaufgeblasenem Polsterungsmaterial unter Verwendung von zwei unter Wärme abdichtenden Filmen mit Luftdurchgängen zwischen diesen, welche durch "Infrarotschwarzlinienabdichtung" aufgeschmolzen werden können.
  • Ein herkömmliches Verbindungsverfahren verwendet Heissluft, um ein vergleichsweise teures, wärmeaktiviertes Haftmittel zu aktivieren. Die Verwendung von Heissluft hat jedoch 1) eine vergleichsweise lange Zykluszeit; 2) erfordert ein vergleichsweise teures wärmeaktivierbares Haftmittel und 3) erfordert eine vergleichsweise große anfängliche Kapitalinvestition, wobei die Wartung der Ausrüstung vergleichsweise teuer ist.
  • Die Verwendung von wärmeaktivierten Haftmitteln zur Verbindung von Teilen miteinander ist in der WO 95/021 737 A1 und in der US 5,228,108 A gezeigt.
  • Beschreibung der Erfindung
  • Eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, ein Verfahren und ein System zur schnellen und preiswerten Verbindung von Kunststoffteilen aneinander zur Verfügung zu stellen, ohne Verformungen in der resultierenden Baugruppe zu erzeugen.
  • Eine weitere Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, ein Verfahren und ein System zur Verbindung von Kunststoffteilen miteinander unter Verwendung von Infrarotstrahlung bereitzustellen, welche ein wärmeaktiviertes Haftmittel zwischen den Kunststoffteilen nach der Ausbreitung durch wenigstens eines der Kunststoffteile aktiviert.
  • Eine weitere Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, ein Verfahren und ein System von Kunststoffteilen miteinander bereitzustellen, wobei die Verbindungen schnell und preiswert in einer kontrollierten Weise unter Verwendung von Infrarotstrahlung ausgebildet werden, welches ein wärmeaktiviertes Haftmittel, welches auf einer inneren Oberfläche von wenigstens einem der Kunststoffteile aufgebracht ist, aktiviert.
  • Bei der Lösung der oben genannten Aufgaben und weiterer Aufgaben der vorliegenden Erfindung wird ein Verfahren nach Anspruch 1 zur Verbindung von Kunststoffteilen miteinander bereitgestellt. Das Verfahren umfasst die Bereitstellung von einem ersten und einem zweiten Kunststoffteil, die Aufbringung eines wärmeaktivierten Haftvermittlers auf wenigstens eine innere Oberfläche der Kunststoffteile, Positionierung der Kunststoffteile derart, so dass das Haftmittel zwischen den inneren Oberflächen der Kunststoffteile angeordnet ist, und Ausrichtung von Infrarotstrahlung auf das erste Kunststoffteil, so dass die Infrarotstrahlung sich durch das erste Kunststoffteil ausbreitet und durch das Haftmittel für eine ausreichende Zeit absorbiert wird, um das Haftmittel auf eine gewünschte Temperatur zu erwärmen, bei welcher das Haftmittel aktiviert ist. Das Verfahren umfasst des weiteren die Steuerung der Menge von Wärme, mit welcher das Haftmittel durch die Infrarotstrahlung beaufschlagt wird. Der aktivierte Haftvermittler verbindet die Kunststoffteile miteinander.
  • Vorzugsweise umfasst das Verfahren des weiteren den Schritt der Kühlung des ersten Kunststoffteils. Der Schritt der Kühlung umfasst den Schritt des Blasens von Luft auf das erste Kunststoffteil.
  • Des weiteren umfasst das Verfahren vorzugsweise den Schritt der Erzeugung eines Rückkoppelungssignals basierend auf der Temperatur des Haftmittels, wobei der Schritt der Steuerung auf dem Rückkoppelungssignal basiert.
  • Des weiteren wird bei der Lösung der oben genannten Aufgaben und weiterer Aufgaben der vorliegenden Erfindung eine Vorrichtung bzw. ein System nach Anspruch 5 zur Verbindung eines ersten und eines zweiten Kunststoffteils mit einem zwischen diesen angeordneten wärmeaktivierten Haftvermittler bereitgestellt. Das System umfasst eine erste Infrarotlampe zur Abstrahlung von Infrarotstrahlung, einen ersten Basisabschnitt zur Unterstützung der ersten Infrarotlampe benachbarten dem ersten Kunststoffteil und eine Steurungseinrichtung, die mit der ersten Infrarotlampe zur Steuerung der der ersten Infrarotlampe zugeführten Leistung gekoppelt ist, so dass die erste Infrarotlampe Infrarotstrahlung emittiert, welche sich durch das erste Kunststoffteil ausbreitet und durch den Haftvermittler für eine ausreichende Zeit absorbiert wird, um den Haftvermittler auf eine gewünschte Temperatur aufzuwärmen, bei welcher der Haftvermittler aktiviert ist. Der aktivierte Haftvermittler verbindet die Kunststoffteile miteinander.
  • Vorzugsweise umfasst das System des weiteren ein erstes Gebläse, das mit der Steuerungseinrichtung zur selektiven Zuführung und Unterbrechung eines Flusses von druckbeaufschlagter Luft auf das erste Kunststoffteil zur Kühlung des ersten Kunststoffteils gekoppelt ist.
  • Des weiteren umfasst das System vorzugsweise einen Temperatursensor, der mit der Steuerungseinrichtung zur Ermittlung der Temperatur des Haftmittels gekoppelt ist. Die Steuerungseinrichtung spricht auf den Temperatursensor zur Kontrolle der der ersten Infrarotlampe zugeführten Leistung an.
  • Der erste Basisabschnitt kann eine erste in diesem ausgeformte Kavität aufweisen, in welcher die erste Infrarotlampe aufgenommen und zurückgehalten ist. Eine erste Kavitätswandung, welche die erste Kavität definiert, richtet die von der ersten Infrarotlampe emittierte Infrarotstrahlung auf das erste Kunststoffteil. Der erste Basisabschnitt kann einen in diesem geformten Durchgang aufweisen, der in fluider Kommunikation mit der ersten Kavität zur Durchleitung eines Flusses von Kühlluft in die erste Kavität steht.
  • Des weiteren wird zur Lösung der oben genannten Aufgaben und weiterer Aufgaben der vorliegenden Erfindung eine andere Vorrichtung bzw. ein anderes System nach Anspruch 10 zur Verbindung der ersten und zweiten Kunststoffteile bereitgestellt, welches ein zwischen den Kunststoffteilen angeordnetes wärmeaktiviertes Haftmittel aufweist. Das System umfasst eine erste und zweite Infrarotlampe zur Emission von Infrarotstrahlung. Ein erster Basisabschnitt stützt die erste Infrarotlampe benachbart dem ersten Kunststoffteil und ein zweiter Basisabschnitt unterstützt die zweite Infrarotlampe benachbart dem zweiten Kunststoffteil. Das System umfasst des weiteren eine Kontroll- bzw. Steuerungseinrichtung, die mit der ersten und zweiten Infrarotlampe zur Steuerung der der ersten und zweiten Infrarotlampen zugeführten Leistung gekoppelt ist, so dass die erste Infrarotlampe Infrarotstrahlung emittiert, welche sich durch das erste Kunststoffteil ausbreitet und durch das Haftmittel absorbiert wird, und die zweite Infrarotlampe emittiert Infrarotstrahlung, welche sich durch das zweite Kunststoffteil ausbreitet und durch das Haftmittel für eine Zeit absorbiert wird, die ausreichend ist, das Haftmittel auf eine gewünschte Temperatur zu erwärmen, bei welcher das Haftmittel aktiviert ist. Das aktivierte Haftmittel verbindet die Kunststoffteile miteinander.
  • Die oben genannte Aufgabe und weitere Aufgaben, Merkmale und Vorteil der vorliegenden Erfindung sind aus der nachfolgenden detaillierten Beschreibung der besten Ausführungsweise der Erfindung in Zusammenschau mit den beigefügten Zeichnungen verständlich.
  • Kurzbeschreibung der Zeichnungen
  • 1 ist eine schematische Seitenansicht im teilweisen Aufriss und im Querschnitt eines Systems der vorliegenden Erfindung zur Verbindung von Kunststoffteilen miteinander.
  • Beste Ausführungsweise der Erfindung
  • Bezug nehmend auf 1 ist ein System, allgemein mit 10 bezeichnet, welches der Verbindung von Kunststoffteilen miteinander zur Formung einer Baugruppe 12 der Kunststoffteile dient. Die Gruppe 12 umfasst ein erstes Kunststoffteil 14, ein zweites Kunststoffteil 16 und ein wärmeaktiviertes Haftmittel 18, das auf einer inneren Oberfläche 20 des ersten Kunststoffteils 14 aufgebracht ist. Das Haftmittel 18 kann auch auf einer inneren Oberfläche 22 des zweiten Kunststoffteils 16 aufgebracht sein.
  • Die Teile 14 und 16 können spritzgegossene, RIM-, SMC- oder BMC-Kunststoffteile darstellen.
  • Wie in 1 veranschaulicht, umfasst das System 10 einen ersten Basisabschnitt 24, welcher die Form einer Halterung einnehmen kann, die zur Bewegung mit einem Stab 26 eines Luftzylinders (nicht gezeigt) unter Kontrolle einer Steuerung 28 befestigt ist.
  • Das System 10 kann einen zweiten Basisabschnitt 30 umfassen, welcher ebenfalls die Form einer Halterung einnehmen kann, die zur Bewegung mit einem Stab 32 eines weiteren Luftzylinders (nicht gezeigt) ebenfalls unter der Kontrolle der Steuereinrichtung 28 befestigt ist. Die Steuereinrichtung 28 kann eine programmierbare Steuereinrichtung oder eine Steuereinrichtung auf der Basis eines Mikroprozessors sein. Die Steuereinrichtung 28 kann in dieser Daten gespeichert haben, welche unterschiedliche Zeiten und sequentielle Ereignisse zur Verwendung bei der Steuerung der unterschiedlichen hier beschriebenen Einrichtungen aufweisen kann. Beispielsweise können Zeitdaten basierend auf der Zeitdauer und der Leistung zur Speisung der nachfolgend hierzu beschriebenen Infrarotlampen gespeichert sein.
  • Die Basisabschnitte 24 und 30 können dazu angepasst sein, eine Infrarotenergiequelle in der Form von infrarotlichtemittierenden Lampen 34 und 36 aufzunehmen und zurückzuhalten. Die Lampen 34 und 36 emittieren Energie oder Strahlung, welche sich jeweils durch das erste und zweite Kunststoffteil 14 und 16 für eine Zeit ausbreiten, die ausreichend ist, das infrarotlichtabsorbierende Haftmittel 18 auf eine gewünschte Temperatur zu erwärmen, bei welcher das Haftmittel aktiviert ist.
  • Die Lampen 34 und 36 sind fest jeweils innerhalb der Kavitäten 38 und 40 befestigt, die innerhalb jeweils der Basisabschnitte 24 und 30 eingeformt sind. Die Wandungen 42 und 49, welche jeweils die Kavitäten 38 und 40 definieren, helfen, Infrarotstrahlung auf jeweils das erste und das zweite Kunststoffteil 14 und 16 zu richten.
  • Die Basisabschnitte 24 und 30 umfassen vorzugsweise jeweils Kanäle 46 und 48, die in fluider Kommunikation mit deren jeweiligen Kavitäten 38 und 40 zur Zuführung eines Flusses von Kühlluft zu deren jeweiligen Kavitäten 38 und 40 und anschliessend gegen deren jeweilige Teile 14 und 16 stehen. Der Fluss von Kühlluft kann durch die Gebläse 50 und 52 jeweils zu den Kanälen 46 und 48 bereitgestellt werden. Die Gebläse 50 und 52 werden durch die Steuereinrichtung 28 gesteuert, um selektiv einen Fluss von druckbeaufschlagter Kühlluft zu den Teilen 14 und 16 zu führen und zu unterbrechen.
  • Das durch die Steuereinrichtung 28 bereitgestellte Kontrollsystem kann ein Kontrollsystem mit geschlossenem Kreislauf sein, in dem dieses einen Temperatursensor 54 mit einem beweglichen drahtförmigen Bestimmungselement 56 umfasst, welches in das Haftmittel 18 während der Erwärmung des Haftmittels eingeführt ist, um ein Rückkopplungssignal basierend auf der Temperatur des Haftmittels bereitzustellen. Das Rückkopplungssignal wird von der Steuereinrichtung 28 verwendet, um die Menge von dem Haftmittel durch die Infrarotstrahlung zaugeführter Wärme zu kontrollieren, die durch die Lampen 42 und 44 emittiert wird. Die Menge von Wärme wird durch die Steuereinrichtung 28 durch Steuerung der Menge an Leistung, die den Lampen 42 und 44 zugeführt wird, kontrolliert.
  • Verfahren der Verbindung der Teile miteinander
    • 1. Beschichte zu Anfang die inneren Oberflächen 20 und 22 der jeweiligen Kunststoffteile 14 und 16 mit dem Haftmittel 18;
    • 2. übe wahlweise einen Druck über die Basisabschnitte 24 und 30 auf die Kunststoffteile 14 und 16 aus;
    • 3. aktiviere die Lampen 42 und 44 zur Steuerung durch die Steuereinrichtung 28;
    • 4. bestimmte die Temperatur des Haftmittels 18, bis das Haftmittel 18 eine gewünschte Temperatur erreicht, bei welcher das Haftmittel 18 aktiviert ist;
    • 5. beende den Betrieb der Lampen 42 und 44;
    • 6. schalte die Gebläse 50 und 52 an, um jeweils die Lampen 42 und 44 und die ersten und zweiten Teile 14 und 16 zu kühlen;
    • 7. entferne die resultierende Baugruppe 12 zwischen den Basisabschnitten 24 und 30, nachdem die Basisabschnitte 24 und 30 wegbewegt wurden und begutachte die Baugruppe 12.
  • Zusammenfassend sei gesagt, dass das wärmeaktivierte Haftmittel 18 typischerweise in flüssiger Form auf eine oder beide der inneren Oberflächen 20 und 22 des ersten Teils 14 und des zweiten Teils 16 jeweils aufgebracht wird. Die Infrarotstrahlung von den Lampen 42 und 44 bewegt sich oder breitet sich aus durch die Teile 14 und 16 und wird durch das Haftmittel 18 für eine ausreichende Zeit absorbiert, um das Haftmittel 18 auf eine gewünschte Temperatur zu erwärmen, bei welcher das Haftmittel aktiviert ist. Das Haftmittel 18, wenn dieses abgekühlt ist, sichert fest oder verbindet die Teile 14 und 16 miteinander. Auf diese Weise kann ein wesentlich preiswerteres Haftmittel verwendet werden, als solche, die üblicherweise verwendet werden, um die Kunststoffteile 14 und 16 zu sichern oder miteinander zu verbinden.
  • Während die beste Weise zur Ausführung der Erfindung beschrieben wurde, wird der Fachmann vielfältige unterschiedliche Anordnungen und Ausführungsformen zur Durchführung der Erfindung, wie sie durch die nachfolgenden Ansprüche definiert sind, erkennen.

Claims (14)

  1. Verfahren zur Verbindung von Kunststoffteilen miteinander, wobei das Verfahren aufweist: die Bereitstellung eines ersten und zweiten Kunststoffteils; Aufbringung eines Verbindungsmittels auf wenigstens eine der inneren Oberflächen der Kunststoffteile; Positionierung der Kunststoffteile derart, dass das Verbindungsmittel zwischen inneren Oberflächen der Kunststoffteile angeordnet ist; Lenkung von Infrarotstrahlung auf das erste Kunststoffteil, so dass die Infrarotstrahlung sich durch das erste Kunststoffteil ausbreitet und durch das Verbindungsmittel für eine ausreichende Zeit absorbiert wird, um die Kunststoffteile zu verbinden, dadurch gekennzeichnet, dass das Verbindungsmittel ein flüssiges wärmeaktivierbares Haftmittel (18) ist, dass die Lenkung der Infrarotstrahlung durch das erste Kunststoffteil (14) für eine ausreichend lange Zeit erfolgt, um durch Absorption durch das Haftmittel dieses auf eine gewünschte Temperatur zu erwärmen, bei welcher das Haftmittel (18) aktiviert ist; und Bereitstellung einer Steuerung (28), die die Menge der dem Haftmittel (18) durch die Infrarotstrahlung zugeführten Wärme steuert, und Steuerung der dem Haftmittel (18) durch die Infrarotstrahlung zugeführten Wärmemenge, wobei das aktivierte Haftmittel (18) die Kunststoffteile (14, 16) miteinander verbindet.
  2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das erste Kunststoffteil (14) gekühlt wird.
  3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Kühlen ein Blasen von Luft auf das erste Kunststoffteil (14) einschließt.
  4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass des Weiteren ein Rückkoppelungssignal basierend auf der Temperatur des Haftmittels (18) erzeugt wird, wobei die Steuerung auf dem Rückkoppelungssignal basiert.
  5. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 bis 4, wobei die Vorrichtung aufweist: eine erste Infrarotlampe zur Emission von Infrarotstrahlung, die derart angeordnet ist, dass sie Infrarotstrahlung emittiert, welche sich durch ein erstes Kunststoffteil (14) ausbreitet und durch ein auf dem ersten Kunststoffteil aufgebrachtes Verbindungsmittel absorbiert wird, um das erste und ein zweites Kunststoffteil miteinander zu verbinden, dadurch gekennzeichnet, dass ein erster Basisabschnitt (24) zur Unterstützung der ersten Infrarotlampe (34) benachbart zu dem ersten Kunststoffteil (14) vorgesehen ist, der angepasst ist, um das erste und das zweite Kunststoffteil während Bestrahlung des Haftmittels durch die erste Infrarotlampe gegeneinander kraftzubeaufschlagen, und dass eine Steuereinrichtung (28) vorgesehen ist, die mit der ersten Infrarotlampe (34) zur Steuerung der der ersten Infrarotlampe zugeführten Leistung gekoppelt ist, so dass die emittierte Infrarotstrahlung durch das flüsige Haftmittel (18) für eine ausreichende Zeit absorbierbar ist, um das Haftmittel (18) auf eine gewünschte Temperatur zu erwärmen, bei welcher das Haftmittel (18) aktiviert ist, und um so mittels des aktivierten Haftmittels (18) die Kunststoffteile (14, 16) miteinander zu verbinden.
  6. Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Vorrichtung des weiteren ein erstes Gebläse (50) aufweist, das mit der Steuereinrichtung (28) zur selektiven Zuführung und Unterbrechung eines Flusses von druckbeaufschlagter Luft auf das erste Kunststoffteil (14) gekoppelt ist, um das erste Kunststoffteil (14) zu kühlen.
  7. Vorrichtung nach Anspruch 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Vorrichtung des weiteren einen Temperatursensor (54) umfasst, der mit der Steuereinrichtung (28) zur Bestimmung der Temperatur des Haftmittels (18) gekoppelt ist, wobei die Steuereinrichtung (28) empfindlich bezüglich des Temperatursensors (54) ist, um die der ersten Infrarotlampe (34) zugeführte Leistung zu kontrollieren.
  8. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 5 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass der erste Basisabschnitt (24) eine in diesem geformte erste Kavität (38) aufweist, in welcher die erste Infrarotlampe (34) aufgenommen und zurückgehalten ist, und wobei eine erste Kavitätswandung (42), welche die erste Kavität (38) definiert, von der ersten Infrarotlampe (34) emittierte Infrarotstrahlung auf das erste Kunststoffteil (14) richtet.
  9. Vorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass der erste Basisabschnitt (24) einen in diesem eingeformten Durchgang (46) aufweist, der in fluider Kommunikation mit der ersten Kavität (38) zur Zuführung eines Stromes von Kühlluft in die erste Kavität (38) steht.
  10. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 bis 4, wobei die Vorrichtung aufweist: eine erste Infrarotlampe zur Emission von Infrarotstrahlen, die derart angeordnet ist, dass sie Infrarotstrahlung emittiert, welche sich durch ein erstes Kunststoffteil (14) ausbreitet und von einem auf diesem aufgebrachten flüssigen Haftmittel absorbiert wird, um das erste und ein zweites Kunststoffteil (16) miteinander zu verbinden, gekennzeichnet durch eine zweite Infrarotlampe zur Emission von Infrarotstrahlen, die derart angeordnet ist, dass sie Infrarotstrahlung emittiert, welche sich durch das zweite Kunststoffteil (16) ausbreitet und von dem flüssigen Haftmittel absorbiert wird, um das erste und zweite Kunststoffteil (14, 16) zu verbinden, einen ersten Basisabschnitt (24) zur Unterstützung der ersten Infrarotlampe (34) benachbart dem ersten Kunststoffteil (24) und einen zweiten Basisabschnitt (30) zur Unterstützung der zweiten Infrarotlampe (36) benachbart dem zweiten Kunststoffteil (16), wobei der erste und der zweite Basisabschnitt (24, 30) angepasst sind, um das erste und das zweite Kunststoffteil (14, 16) während der Bestrahlung des Haftmittels durch die erste und die zweite Infrarotlampe gegeneinander kraftzubeaufschlagen, und eine Steuereinrichtung (28), die mit der ersten und der zweiten Infrarotlampe (34, 36) zur Steuerung der der ersten und der zweiten Infrarotlampe (34, 36) zugeführten Leistung gekoppelt ist, so dass die erste Infrarotlampe (34) Infrarotstrahlung emittiert, welche von dem flüssigen Haftmittel (18) absorbiert wird, und die zweite Infrarotlampe (36) Infrarotstrahlung emittiert, welche durch das flüssige Haftmittel (18) für eine ausreichende Zeit absorbiert wird, um das Haftmittel auf eine gewünschte Temperatur zu erwärmen, bei welcher das Haftmittel aktiviert ist, und um so mittels des aktivierten Haftmittels die Kunststoffteile (14, 16) miteinander zu verbinden.
  11. Vorrichtung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass des weiteren ein erstes und zweites Gebläse (50, 52) vorgesehen sind, die mit der Steuereinrichtung (28) zur selektiven Zuführung und Unterbrechung von Strömen von druckbeaufschlagter Luft auf jeweils das erste und das zweite Kunststoffteil (14, 16) gekoppelt sind, um das erste und das zweite Kunststoffteil (14, 16) zu kühlen.
  12. Vorrichtung nach Anspruch 10 oder 11, dadurch gekenzeichnet, dass ein mit der Steuereinrichtung (28) gekoppelter Temperatursensor (54) zur Bestimmung der Temperatur des Haftmittels (18) vorgesehen ist, wobei die Steuereinrichtung empfindlich auf den Temperatursensor (54) zur Steuerung der der ersten und der zweiten Infrarotlampe (34, 36) zugeführten Leistung ist.
  13. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 10 bis 12, da durch gekennzeichnet, dass der erste Basisabschnitt (24) eine erste in diesem eingeformte Kavität (38) aufweist, in welcher die erste Infrarotlampe (34) aufgenommen und zurückgehalten ist, und dass der zweite Basisabschnitt (30) eine zweite in diesem eingeformte Kavität (40) aufweist, in welcher die zweite Infrarotlampe (36) aufgenommen und zurückgehalten ist, und wobei Wandungen (42, 44), die die erste und die zweite Kavität (38, 40) definieren, von jeweils der ersten und der zweiten Infrarotlampe (34, 36) emittierte Infrarotstrahlung in Richtung auf das erste und das zweite Kunststoffteil (14, 16) lenken.
  14. Vorrichtung nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass jeder der Basisabschnitte (24, 30) einen in diesem eingeformten Durchgang aufweist, der in fluider Kommunikation mit dessen Kavität (46, 48) zur Zuführung eines Stromes von Kühlluft in die jeweilige Kavität steht.
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Families Citing this family (17)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6579402B1 (en) * 1999-05-05 2003-06-17 Patent Holding Company Method and system for manufacturing an air bag cover assembly including a switch
ES2224768B1 (es) * 2001-11-19 2006-06-01 Asociacion De Investigacion Para La Industria Del Calzado Y Conexas (Inescop) Reactivador automatico para adhesivos con medida y control de la temperatura de la superficie de los materiales sin contacto con ellos.
US6913056B2 (en) * 2002-01-31 2005-07-05 Baxter International Inc. Apparatus and method for connecting and disconnecting flexible tubing
US20050087290A1 (en) * 2002-03-08 2005-04-28 Julius Herold Method for joining transparent plastic substrates
DE10210082A1 (de) * 2002-03-08 2003-09-25 Henkel Kgaa Verfahren zum Verbinden von transparenten Kunststoffsubstraten
ATE311971T1 (de) * 2002-05-25 2005-12-15 Sustech Gmbh & Co Kg Verfahren und vorrichtung zum verbinden von formteilen mit wenigstens einer klebstoffnaht aus einem durch wärmebeaufschlagung aushärtbaren klebstoff
US20050140065A1 (en) * 2002-05-25 2005-06-30 Hans-Martin Sauer Method and device for connecting molded parts
JP3986021B2 (ja) * 2003-12-26 2007-10-03 オリジン電気株式会社 基板の処理方法及び装置
DE102004011099B3 (de) * 2004-03-06 2005-12-08 Robert Bosch Gmbh Vorrichtung zum Prüfen von Stoffeigenschaften hinsichtlich Zugscherbelastungen, insbesondere zur Prüfung von Klebstoffen
US7722733B2 (en) * 2004-03-29 2010-05-25 Baxter International Inc. Method for sterile connection of tubing
US20070047932A1 (en) * 2005-08-31 2007-03-01 Branson Ultrasonics Corporation Waveguide for plastics welding using an incoherent infrared light source
US20070209757A1 (en) * 2006-03-10 2007-09-13 Hengel James F Method for attaching tubes using an adhesive
US20070237933A1 (en) * 2006-04-08 2007-10-11 Mentz Brian R Method of embossing a coated sheet with a diffraction or holographic pattern and coated sheet therefor
FR2950275B1 (fr) 2009-09-23 2011-10-28 Eurocopter France Outillage portatif pour coller une bague ou une chape d'un manchon de pale, et procede de collage de cette bague
CN103097115B (zh) * 2010-07-08 2015-09-16 维斯塔斯风力系统有限公司 风轮机叶片温度测量系统及风轮机叶片的制造方法
GB2481842A (en) * 2010-07-08 2012-01-11 Vestas Wind Sys As Wind turbine blade comprising bonded shells and incorporating a temperature measurement system
DE102016205039A1 (de) 2016-03-24 2017-09-28 Fraunhofer-Gesellschaft zur Förderung der angewandten Forschung e.V. Verfahren zum Verbinden zweier Fügeelemente

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5151149A (en) * 1988-07-28 1992-09-29 The Entwistle Corporation Apparatus for bonding or melt fusing plastic and plastic matrix composite materials
US5228108A (en) * 1990-10-03 1993-07-13 Advance Process Supply Company Resin curing apparatus and method utilizing infrared lamp and blower control means
DE4308925A1 (de) * 1993-03-19 1995-02-23 Wmt Gmbh Werkzeug & Maschinenb Verfahren und Vorrichtungen zum Umlegen und Befestigen des am Teilrand überstehenden Bezugsmaterials, insbesondere für Fahrzeuginnenverkleidungsteile
WO1995021737A1 (en) * 1994-02-08 1995-08-17 Uponor Limited Method of joining elongate hollow members
WO2000020157A1 (en) * 1998-10-01 2000-04-13 The Welding Institute Welding method

Family Cites Families (26)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3383265A (en) 1965-07-20 1968-05-14 Garabedian Armen Method and apparatus for welding plastics
US3549451A (en) 1968-03-06 1970-12-22 Emanuel Kugler Method of manufacturing satchel bottom bags
US4096306A (en) 1975-12-24 1978-06-20 Minnesota Mining And Manufacturing Company Strip material used in forming air inflated cushioning material
US4265954A (en) 1978-04-11 1981-05-05 Phillips Petroleum Company Selective-area fusion of non-woven fabrics
US4715923A (en) * 1985-12-26 1987-12-29 The Boeing Company Apparatus for consolidating composite materials
US5244525A (en) 1987-11-02 1993-09-14 Kimberly-Clark Corporation Methods for bonding, cutting and printing polymeric materials using xerographic printing of IR absorbing material
US4906320A (en) * 1988-04-15 1990-03-06 The Interlake Companies, Inc. Apparatus for infrared sealing of plastic strap
US5062661A (en) 1990-07-20 1991-11-05 Winget Larry J Automotive air bag cover having a horn switch formed therein
US5487557A (en) 1993-10-20 1996-01-30 Larry J. Winget Air bag cover having an applique fastened thereto and method of manufacturing same
US5444814A (en) 1993-11-01 1995-08-22 Hofius, Sr.; David V. Method of infrared welding on thermoplastic parts utilizing contoured energy reflecting shields
US5486252A (en) 1994-03-14 1996-01-23 General Motors Corporation Method of adhesively bonding a seat cover to a seat cushion
US5399819A (en) 1994-03-29 1995-03-21 Morton International, Inc. Airbag cover horn switch
US5522954A (en) 1994-09-12 1996-06-04 Ford Motor Company Non-contact bonding of plastics
US5465998A (en) 1995-03-17 1995-11-14 Larry J. Winget Air bag cover having a tear seam membrane switch
US5858159A (en) 1995-04-25 1999-01-12 Hoover Universal, Inc. Method for manufacturing automotive seat assemblies using pre-bonded adhesives
US5542694A (en) 1995-05-26 1996-08-06 Larry J. Winget Thermoplastic air bag cover having a unitary multifunctional domed switching module
US5642901A (en) 1995-05-26 1997-07-01 Larry J. Winget Thermoplastic air bag cover having a membrane switch with enhanced activation
US5520412A (en) 1995-06-02 1996-05-28 Larry Winget Thermoplastic air bag cover having a membrane switch
US5840147A (en) * 1995-06-07 1998-11-24 Edison Welding Institute Plastic joining method
US5558364A (en) 1995-06-07 1996-09-24 Larry J. Winget Plastic air bag cover having an integrated light source
US5549323A (en) 1995-06-07 1996-08-27 Larry J. Winget Plastic air bag cover having an integrated occupant-sensing sensor module
US5760379A (en) * 1995-10-26 1998-06-02 The Boeing Company Monitoring the bond line temperature in thermoplastic welds
US5743408A (en) 1996-05-16 1998-04-28 Hill; Mark Langdon Leather automobile trim
US5685561A (en) 1996-05-28 1997-11-11 Larry J. Winget Thermoplastic air bag cover assembly having a switch and method of making same
US5743982A (en) 1996-07-01 1998-04-28 Magna Lomason Corporation Method for bonding a cover to a flexible pad
US5750970A (en) 1996-07-03 1998-05-12 Ford Global Technologies, Inc. Method for dielectrically heating an adhesive

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5151149A (en) * 1988-07-28 1992-09-29 The Entwistle Corporation Apparatus for bonding or melt fusing plastic and plastic matrix composite materials
US5228108A (en) * 1990-10-03 1993-07-13 Advance Process Supply Company Resin curing apparatus and method utilizing infrared lamp and blower control means
DE4308925A1 (de) * 1993-03-19 1995-02-23 Wmt Gmbh Werkzeug & Maschinenb Verfahren und Vorrichtungen zum Umlegen und Befestigen des am Teilrand überstehenden Bezugsmaterials, insbesondere für Fahrzeuginnenverkleidungsteile
WO1995021737A1 (en) * 1994-02-08 1995-08-17 Uponor Limited Method of joining elongate hollow members
WO2000020157A1 (en) * 1998-10-01 2000-04-13 The Welding Institute Welding method

Also Published As

Publication number Publication date
US20010010251A1 (en) 2001-08-02
DE10021445A1 (de) 2000-11-16
US6251202B1 (en) 2001-06-26
US6619358B2 (en) 2003-09-16
AU3023200A (en) 2000-11-09

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