DE102006038013B4 - Method for connecting a base body to a component and device for carrying out the method - Google Patents
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Abstract
Verfahren zum Verbinden eines Bauteils mit einem Grundkörper, mit den Verfahrensschritten: – der Grundkörper (11) und das Bauteil (12) werden auf einer gemeinsamen Unterlage (31) so positioniert, dass ihre Verbindungsbereiche (25; 26) einander benachbart sind, – auf den Grundkörper (11) und das Bauteil (12) wird ein Formteil (41) aufgelegt, – das den Verbindungsbereich (25; 26) des Grundkörpers (11) und des Bauteils (12) überragt, – dessen am Grundkörper (11) und am Bauteil (12) außerhalb deren Verbindungsbereiche (25; 26) anliegende Flächenbereiche (43; 44) auf diese beiden Teile (11; 12) abgestimmt sind, – das eine auf den Verbindungsbereich (25; 26) des Grundkörpers (11) und des Bauteils (12) abgestimmten Abschnitt (42) für eine aushärtende Verbindungsmasse (21) aufweist, die nach dem Aushärten den Grundkörper (11) und das Bauteil (12) miteinander verbindet und – das aus einem flexiblen Werkstoff hergestellt ist, – auf die von dem Grundkörper (11) und dem Bauteil (12) abgekehrte Seite des Formteils (41) wird zumindest abschnittsweise eine Andrückkraft zumindest annähernd in Richtung auf die Unterlage (31) hin ausgeübt, – der Verbindungsbereich (25; 26) für eine aushärtbare Verbindungsmasse wird durch einen Abschnitt (42) des Formteils (41) und gegenüberliegend durch das Bauteil (12) und den Grundkörper (11) begrenzt, sowie seitlich durch jeweils eine Begrenzungsleiste (27, 28; 181, 182) – die Verbindungsmasse (21) wird mit Überdruck in den Verbindungsbereich (25, 26) eingefüllt und – nach dem Aushärten der Verbindungsmasse (21) wird das Formteil (41) abgehoben und – der Grundkörper (11) mit dem mit ihm verbundenen Bauteil (12) wird von der Unterlage (31) abgenommen.Method for connecting a component to a base body, comprising the following steps: the base body (11) and the component (12) are positioned on a common base (31) so that their connecting regions (25; 26) are adjacent to one another the base body (11) and the component (12) a form part (41) is placed, - the connecting region (25; 26) of the base body (11) and the component (12) surmounted, - on the base body (11) and on Component (12) outside of their connecting portions (25; 26) adjacent surface areas (43; 44) are tuned to these two parts (11; 12), - one on the connecting portion (25; 26) of the base body (11) and the component (12) a tuned portion (42) for a hardening bonding compound (21), which after hardening connects the base body (11) and the component (12) to each other and - which is made of a flexible material - to that of the base body (11) and the Component (12) facing away from the molding (41) is at least partially exerted a pressing force at least approximately in the direction of the base (31) out, - the connecting portion (25; 26) for a curable bonding compound is bounded by a portion (42) of the molded part (41) and opposite by the component (12) and the base body (11), and laterally by a respective limiting strip (27, 28, 181, 182). the bonding compound (21) is filled with positive pressure into the connection region (25, 26) and - after curing of the bonding compound (21) the molding (41) is lifted off and - the base body (11) with the component (12) connected to it is removed from the pad (31).
Description
In vielen Industriezweigen wird immer wieder die Aufgabe gestellt, einen Grundkörper mit einem Bauteil zu verbinden. Im Kraftfahrzeugbereich ist z. B. ein Grundkörper in Form einer Frontscheibe mit einem Bauteil zu verbinden, das bestimmte Eigenschaften aufweisen soll oder seinerseits bestimmte Aufgaben erfüllen soll, etwa ein weiteres Teil aufnehmen soll.In many industries, the task is repeatedly asked to connect a body with a component. In the automotive sector is z. B. to connect a base body in the form of a windshield with a component that should have certain properties or in turn should fulfill certain tasks, such as to receive another part.
Aus der
Aus der
Aus der
Unter verschiedenen Beispielen ist eines, bei dem als Grundkörper die Frontscheibe eine PKW vorhanden ist, an dessen unterem Rand als Bauteil eine Anschlussleiste zu befestigen ist, an der nachher ein Wasserkasten anzubringen ist, und zwar einzuhängen oder einzuklipsen ist.Among various examples is one in which the body of the windshield is a car is present, at the lower edge of which a terminal block is to be attached as a component to which a water tank is to be attached, namely to mount or clipped.
Diese Anschlussleiste weist ein Metallgerüst auf, dessen freistehender Längsrand als Rastrand das Querschnittsprofil einer Federnase hat, an der ein darauf abgestimmter Profilabschnitt des Wasserkastens eingerastet werden kann. Der andere Längsrand des Metallgerüstes ist als Verbindungsrand kammartig ausgebildet, wobei die Zinken abwechselnd gerade und abgewinkelt sind. Neben dem Metallgerüst ist ein Kunststoffkörper vorhanden, der als Abstandshalter und als Positionierelement zwischen dem Metallgerüst und der Glasscheibe dient. Der Kunststoffkörper hat einen näherungsweise L-förmigen Querschnitt und liegt am Außenrand der Glasscheibe und an der benachbarten Scheibenfläche an. An dieser ist der Kunststoffkörper mittels eines doppelseitigen Klebebandes angeheftet. In der Nachbarschaft seines Rastrandes ist das Metallgerüst mittels eines doppelseitigen Klebebandes an der Oberseite des Kunststoffkörpers angeheftet.This terminal block has a metal frame, whose free-standing longitudinal edge has a latching edge has the cross-sectional profile of a spring lug on which a matched profile section of the water box can be engaged. The other longitudinal edge of the metal frame is formed comb-like as a connecting edge, the tines are alternately straight and angled. In addition to the metal frame, a plastic body is provided, which serves as a spacer and as a positioning element between the metal frame and the glass sheet. The plastic body has an approximately L-shaped cross-section and is located on the outer edge of the glass and on the adjacent disc surface. At this the plastic body is attached by means of a double-sided adhesive tape. In the vicinity of its latching edge, the metal framework is attached by means of a double-sided adhesive tape to the upper side of the plastic body.
Das Metallgerüst ragt mit seinem Verbindungsrand über den Rand des Kunststoffkörpers hinaus. Dieser überstehende Bereich der Breitenerstreckung des Metallgerüstes und sein in Richtung auf den Rastrand hin benachbarter Abschnitt werden als Verbindungsbereich des Bauteils bezeichnet. An der Glasscheibe als Grundkörper wird derjenige Abschnitt seiner Scheibenfläche, der an den Rand des Kunststoffkörpers anschließt und sich über den Grundrissbereich des Metallgerüstes hinaus erstreckt, als Verbindungsbereich des Grundkörpers bezeichnet. Auf diese beiden Verbindungsbereiche wird eine aushärtende Vergussmasse als Verbindungsmasse aufgetragen, die nach dem Aushärten den Grundkörper und das Bauteil dauerhaft miteinander verbindet.The metal framework protrudes with its connecting edge beyond the edge of the plastic body. This protruding region of the width extension of the metal framework and its section adjacent to the latching edge are referred to as the connection region of the component. On the glass sheet as the base body that portion of its disk surface, which adjoins the edge of the plastic body and extends beyond the ground plan area of the metal frame, is referred to as the connecting region of the base body. On these two connection areas, a curing potting compound is applied as a bonding compound, which permanently connects the base body and the component after curing.
Die Verbindungsmasse wird entlang dem Bauteil auf die beiden Verbindungsbereiche lose aufgegossen. Das kann von Hand geschehen. In der Regel wird dafür jedoch ein Roboter eingesetzt. Aufgrund dessen, dass die Verbindungsmasse einerseits frei aufgegossen wird und andererseits in sehr kurzer Zeit erstarrt, ist die Oberfläche des aufgegossenen Stranges der Verbindungsmasse verhältnismäßig uneben. Außerdem birgt das die Gefahr, dass die Verbindungsmasse nicht in alle Hohlräume des kammerartigen Verbindungsrandes des Metallgerüstes vollständig eindringt. Dadurch wird die Festigkeit der Verbindung zwischen Grundkörper und Bauteil gemindert.The bonding compound is cast loose along the component on the two connection areas. This can be done by hand. Usually, however, a robot is used for this purpose. Due to the fact that the compound mass is poured on the one hand freely and on the other hand solidifies in a very short time, the surface of the infused strand of the compound mass is relatively uneven. In addition, this entails the risk that the bonding compound does not completely penetrate into all cavities of the chamber-like connection edge of the metal frame. This will increase the strength reduced the connection between the body and component.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, das Verfahren zum Verbinden eines Grundkörpers mit einem Bauteil so durchzuführen, dass die Festigkeit der Verbindung höher als bei dem bekannten Verfahren ist und die Verbindungsstelle ein gefälligeres Aussehen hat. Diese Aufgabe wird durch ein Verfahren mit den im Anspruch 1 angegebenen Verfahrensschritten gelöst.The invention has for its object to perform the method for connecting a body with a component so that the strength of the compound is higher than in the known method and the joint has a pleasing appearance. This object is achieved by a method having the method steps specified in claim 1.
Dadurch, dass auf den Grundkörper und das Bauteil ein Formteil aufgelegt wird, das den Verbindungsbereich des Grundkörpers und des Bauteils überragt, das ein auf den Verbindungsbereich des Grundkörpers und des Bauteils abgestimmter Abschnitt für eine aushärtende Verbindungsmasse aufweist, die nach dem Aushärten den Grundkörper und das Bauteil miteinander verbindet und dessen am Grundkörper und am Bauteil außerhalb deren Verbindungsbereiche anliegende Flächenbereiche auf diese beiden Teile abgestimmt sind, kann der Abschnitt für den Verbindungsbereich des Grundkörpers und des Bauteils nach außen hin hermetisch abgeschlossen werden. Dadurch, dass das Formteil aus einem flexiblen Werkstoff hergestellt ist und auf seiner von dem Grundkörper und dem Bauteil abgekehrten Seite zumindest abschnittsweise eine Andrückkraft ausgeübt wird, kann der hermetische Abschluss des Formteils gegenüber dem Grundkörper und dem Bauteil auch bei einem Überdruck in seinem Abschnitt aufrechterhalten werden. Der Verbindungsbereich für eine aushärtbare Verbindungsmasse wird durch einen Abschnitt des Formteils und gegenüberliegend durch das Bauteil und den Grundkörper sowie seitlich durch eine Begrenzungsleiste begrenzt. Dadurch wiederum kann die aushärtende Verbindungsmasse in dn Verbindungsbereich mit Überdruck eingespritzt werden, sodass diese den Verbindungsbereich des Bauteils vollständig umschließt und alle Hohlräume ausfüllt und sich zugleich am Verbindungsbereich des Grundkörpers vollflächig anlegt. Nach dem Aushärten der Verbindungsmasse ergeben sich daraus sowohl eine innige und hochfeste Verbindung der Teile wie auch ein ansehnliches Aussehen der Verbindungsstelle, das von der gewählten Oberflächengestaltung des Abschnitts des Formteils bestimmt wird.Characterized in that on the base body and the component, a molded part is placed, which projects beyond the connecting region of the base body and of the component, which has a matched to the connecting region of the base body and the component portion for a curing bonding compound, which after curing the main body and the Connects component with each other and whose surface areas adjoining the base body and the component outside their connection areas are adapted to these two parts, the section for the connection region of the base body and the component can be hermetically sealed to the outside. The fact that the molded part is made of a flexible material and at least partially exerted a pressing force on its side facing away from the base body and the component, the hermetic conclusion of the molding relative to the base body and the component can be maintained even at a positive pressure in its section , The connection region for a curable bonding compound is bounded by a section of the molded part and opposite by the component and the base body and laterally by a boundary strip. As a result, in turn, the hardening bonding compound can be injected into the connecting region with overpressure, so that it completely encloses the connection region of the component and fills all the cavities and at the same time makes full contact with the connecting region of the main body. After curing of the bonding compound, this results in both an intimate and high-strength connection of the parts as well as a handsome appearance of the joint, which is determined by the selected surface design of the portion of the molding.
Durch eine Ausgestaltung des Verfahrens nach Anspruch 2 werden der Grundkörper und das Bauteil gegenseitig fixiert und ein Verrutschen der Teile verhindert. Mit einer Weiterbildung des Verfahrens nach Anspruch 3 wird die Fixierung der Teile besonders einfach und schnell erreicht.By an embodiment of the method according to claim 2, the base body and the component are mutually fixed and prevents slipping of the parts. With a development of the method according to claim 3, the fixation of the parts is achieved particularly easily and quickly.
Mit einer Ausgestaltung des Verfahrens nach Anspruch 4 wird die Haftfähigkeit der Verbindungsmasse an der Glasscheibe verbessert.With an embodiment of the method according to claim 4, the adhesion of the compound compound is improved on the glass.
Durch eine Ausgestaltung des Verfahrens nach Anspruch 5 wird ein Anhaften oder gar Verkleben des Formteils am Grundkörper und am Bauteil verhindert.By an embodiment of the method according to claim 5, adhesion or even sticking of the molded part to the base body and to the component is prevented.
Der Erfindung liegt auch die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung zum Durchführen des Verfahrens anzugeben. Diese Aufgabe wird durch eine Vorrichtung mit den im Anspruch 6 angegebenen Merkmalen gelöst.The invention is also based on the object of specifying a device for carrying out the method. This object is achieved by a device having the features specified in claim 6.
Dadurch, dass ein Aufnahmeteil für den Grundkörper und für das Bauteil vorhanden ist, können diese Teile in der richtigen gegenseitigen Zuordnung in der Vorrichtung positioniert werden. Dadurch, dass das Formteil, das den Verbindungsbereich des Grundkörpers und des Bauteils überragt und dessen am Grundkörper und am Bauteil anliegende Flächenbereiche auf diese Flächenbereiche abgestimmt sind, aus einem flexiblen Werkstoff hergestellt ist, lässt das Formteil sich an beiden Teilen dicht anlegen, und zwar auch dann, wenn insbesondere der Grundkörper größere Formtoleranzen aufweisen sollte. Dadurch, dass das Formteil eine auf den Verbindungsbereich des Grundkörpers und des Bauteils abgestimmten Abschnitt für eine aushärtende Verbindungsmasse aufweist, kann durch das Ausfüllen des Abschnitts mit einer solchen Verbindungsmasse der Verbindungsbereich des Bauteils umschlossen werden und mit dem Grundkörper verbunden werden. Dadurch, dass auf der vom Grundkörper und vom Bauteil abgekehrten Seite des Formteils Andrückvorrichtungen angeordnet sind, kann das Formteil in den außerhalb des Verbindungsbereiches gelegenen Flächenbereiche des Grundkörpers und des Bauteils fest an diese Teile angedrückt werden, um so ein Entweichen der in den Abschnitt eingefüllten Verbindungsmasse zu verhindern. Über die an den Abschnitt angeschlossene Zuführleitung wird die Verbindungsmasse in den Abschnitt des Formteils eingebracht, insbesondere mit Überdruck eingespritzt. Dabei ist das Formteil leistenförmig ausgebildet, dessen Grundrissverlauf auf den Grundrissverlauf des Verbindungsbereiches des Grundkörpers und des Bauteils abgestimmt ist.By having a female part for the main body and for the component, these parts can be positioned in the correct mutual association in the device. Characterized in that the molded part, which projects beyond the connecting region of the base body and the component and whose surface areas and the component are matched to these surface areas, is made of a flexible material, the molded part can be tight on both parts, and indeed if, in particular, the main body should have greater dimensional tolerances. By virtue of the fact that the molded part has a section adapted to the connecting region of the base body and of the component for a hardening bonding compound, the connecting region of the component can be enclosed by the filling of the section with such a bonding compound and connected to the base body. Characterized in that are arranged on the side facing away from the base body and the component side of the molding pressure devices, the molded part can be pressed firmly in the out of the connection area surface areas of the base body and the component to these parts, so as to escape the filling compound filled in the section to prevent. The connecting compound is introduced into the section of the molded part via the supply line connected to the section, in particular injected with overpressure. In this case, the molded part is strip-shaped, whose plan view is matched to the layout of the connection region of the base body and the component.
Durch eine Ausgestaltung der Vorrichtung nach Anspruch 7 wird eine vollflächige Auflage des Grundkörpers und des Bauteils vermieden, so dass Formtoleranzen beider Teile leichter ausgeglichen werden können.An embodiment of the device according to claim 7, a full-surface support of the base body and the component is avoided, so that shape tolerances of the two parts can be easily compensated.
Durch eine Ausgestaltung der Vorrichtung nach Anspruch 8 wird die Positionierung des Grundkörpers und des Bauteils in horizontaler Richtung erleichtert.By an embodiment of the device according to claim 8, the positioning of the base body and the component in the horizontal direction is facilitated.
Durch eine Ausgestaltung der Vorrichtung nach Anspruch 9 wird erreicht, dass das Formteil verhältnismäßig einfach und billig herzustellen ist und dass nach dem Verbinden des Bauteils mit dem Grundkörper das Ausformen beider Teile nicht behindert wird. Das gilt insbesondere bei einer Weiterbildung der Vorrichtung nach Anspruch 10.By an embodiment of the device according to claim 9 ensures that the molding is relatively easy and cheap to manufacture and that after connecting the component to the base body, the molding of both parts is not hindered. This is especially true in a development of the device according to claim 10.
Durch eine Ausgestaltung der Vorrichtung nach Anspruch 11 wird einseitig oder beidseitig neben dem Verbindungsbereich des Grundkörpers und des Bauteils eine Begrenzung für die Verbindungsmasse geschaffen, falls eine solche Begrenzung nicht bereits am Grundkörper und/oder am Bauteil vorhanden ist.An embodiment of the device according to
Durch eine Ausgestaltung der Vorrichtung nach Anspruch 12 wird eine sehr flexible Andrückvorrichtung für das Formteil geschaffen, die Formtoleranzen des Grundkörpers und/oder des Bauteils ohne weiteres ausgleicht.By means of an embodiment of the device according to
Durch eine Ausgestaltung der Vorrichtung nach Anspruch 13 wird die Kraft der Andrückvorrichtung auf eine größere Fläche des Formteils verteilt und damit die lokale Flächenpressung verringert.By an embodiment of the device according to
Bei einer Ausgestaltung der Vorrichtung nach Anspruch 14 wird bei gleicher Kraftverteilung an dem Formteil die Anzahl der Kolbenantriebe halbiert.In one embodiment of the device according to
Durch eine Ausgestaltung der Vorrichtung nach Anspruch 15 wird erreicht, dass das Formteil mit den Druckplatten der Kolbenantriebe ständig gekoppelt ist, so dass sowohl das Auflegen des Formteils auf den Grundkörper und das Bauteil wie auch das Abheben davon von der Andrückvorrichtung übernommen wird und eine gesonderte Handhabung des Formteils entfällt. Durch eine Weiterbildung der Vorrichtung nach Anspruch 16 wird das auf verhältnismäßig einfache und billige Weise erreicht.An embodiment of the device according to
Bei einer Ausgestaltung der Vorrichtung nach Anspruch 17 ist nur eine einzige Zuführvorrichtung für die Verbindungsmasse erforderlich, was deren Betrieb vereinfacht und erleichtert.In an embodiment of the device according to
Bei einer Ausgestaltung der Vorrichtung nach Anspruch 18 kann die Andrückkraft für das Formteil nach den lokalen Erfordernissen eingestellt werden.In one embodiment of the device according to
Im Folgenden wird die Erfindung anhand zweier in der Zeichnung dargestellter Ausführungsbeispiele näher erläutert. Es zeigen:In the following the invention will be explained in more detail with reference to two embodiments shown in the drawing. Show it:
Aus
Aus
Das Bauteil
Die Anschlussleiste
Neben dem Metallgerüst
In dem aus
In dem aus
An der Glasscheibe
Zur seitlichen Begrenzung der beim Stand der Technik frei aufgegossenen Verbindungsmasse sind an der Glasscheibe
Der Grundkörper
Von der Vorrichtung
Die Aufnahmegruppe
An dem gemeinsamen Träger
Die Formungsgruppe
Das Formteil
Das Formteil
Das Formteil
Die Flächenbereiche
Wenn die Baugruppe
Wie aus
Bei einer größeren Längserstreckung des Formteils
Am freien Ende einer jeden Kolbenstange
Wie aus
In Abwärtsrichtung und zum Andrücken des Formteils wirkt die Unterseite einer jeden Druckplatte
Am Formteil
Bei jeder Druckplatte wird das Kugelgelenk
Das Verbinden des Bauteils
Die mittels der Klebebänder
Durch eine Zuführleitung
Nach dem Aushärten der Verbindungsmasse
Anhand
Die Abwandlung besteht hauptsächlich darin, dass bei dem Grundkörper
Trotzdem Fehlen der Begrenzungsleisten ändert sich an der Art und der Anordnung der Verbindungsbereiche
Der Abschnitt
An der Unterseite des Formteils
Es ist zweckmäßig, einen unmittelbar an die Unterseite
Wenn die Baugruppe
Nach dem Aushärten der Verbindungsmasse
BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS
- 1111
- Grundkörperbody
- 1212
- Bauteilcomponent
- 1313
- Metallgerüstmetal framework
- 1414
- RastrandRest edge
- 1515
- TransportkederTransportkeder
- 1616
- Verbindungsrandconnecting edge
- 1717
- KunststoffkörperPlastic body
- 1818
- Klebebandduct tape
- 1919
- Klebebandduct tape
- 2121
- Verbindungsmasseconnecting material
- 2222
- Baueinheitunit
- 2323
- Außenseiteoutside
- 2424
- UmrißlinieOutline
- 2525
- Verbindungsbereichconnecting area
- 2626
- Verbindungsbereichconnecting area
- 2727
- Begrenzungsleisteboundary strip
- 2828
- Begrenzungsleisteboundary strip
- 2929
- Baugruppemodule
- 3030
- Vorrichtungcontraption
- 3131
- Aufnahmegrupperecording group
- 3232
- Formungsgruppeforming group
- 3333
- Aufnahmeteilreceiving part
- 3434
- Aufnahmeteilreceiving part
- 3535
- Trägercarrier
- 3636
- Positionierelementpositioning
- 4141
- Formteilmolding
- 4242
- Aussparungrecess
- 4343
- Flächenbereicharea
- 4444
- Flächenbereicharea
- 5050
- Andrückvorrichtungpressure device
- 5151
- Kolbenantriebepiston actuators
- 5252
- Zylindercylinder
- 5353
- Trägercarrier
- 5454
- Kolbenstangepiston rod
- 5555
- Bügelhanger
- 5656
- Armepoor
- 5757
- Druckplatteprinting plate
- 5858
- Kugelgelenkball joint
- 6161
- Koppelungselementecoupling elements
- 6262
- Fortsatzextension
- 6363
- Fortsatzextension
- 6464
- Zwischenstückconnecting piece
- 6565
- Vorsprunghead Start
- 6666
- Vorsprunghead Start
- 6767
- Kugelkopfball head
- 6868
- Kugelpfanneball socket
- 6969
- Seitenwangeside cheek
- 7070
- GelenkgrundplatteJoint base
- 7171
- Hohlpfeilhollow arrow
- 7272
- Zuführleitungfeed
- 111111
- Grundkörperbody
- 112112
- Bauteilcomponent
- 113113
- Metallgerüstmetal framework
- 117117
- KunststoffkörperPlastic body
- 118118
- Klebebandduct tape
- 119119
- Klebebandduct tape
- 121121
- Verbindungsmasseconnecting material
- 122122
- Baueinheitunit
- 124124
- UmrißlinieOutline
- 125125
- Verbindungsbereichconnecting area
- 126126
- Verbindungsbereichconnecting area
- 129129
- Baugruppemodule
- 130130
- Vorrichtungcontraption
- 131131
- Aufnahmegrupperecording group
- 132132
- Formungsgruppeforming group
- 141141
- Formteilmolding
- 142142
- Aussparungrecess
- 143143
- Flächenbereicharea
- 144144
- Flächenbereicharea
- 150150
- Andrückvorrichtungpressure device
- 181181
- Begrenzungsleisteboundary strip
- 182182
- Begrenzungsleisteboundary strip
- 183183
- Unterseitebottom
- 184184
- Unterseitebottom
- 185185
- Höhenabschnittheight section
- 186186
- Höhenabschnittheight section
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