DE102017105678A1

DE102017105678A1 - Verfahren zum zusammenfügen von beplankungen mit fliesslochschrauben und einem klebstoff zur bildung einer anordnung

Info

Publication number: DE102017105678A1
Application number: DE102017105678.5A
Authority: DE
Inventors: Amanda Kay Freis; Thomas Norton; Garret Sankey Huff
Original assignee: Ford Global Technologies LLC
Current assignee: Ford Global Technologies LLC
Priority date: 2016-03-18
Filing date: 2017-03-16
Publication date: 2017-09-21
Also published as: MX2017003585A; US20170268231A1; CN107202053A

Abstract

Ein Verfahren zum Zusammenfügen einer ersten Beplankung und einer zweiten Beplankung mit einem Klebstoff und Fließlochschrauben. Der Klebstoff wird in einem durchgehenden Streifen aufgetragen, und die Fließlochschrauben werden durch die erste Beplankung, den durchgehenden Klebstoffstreifen und durch die zweite Beplankung eingeführt. Durch die Fließlochschrauben verdrängtes Material bildet einen Bund. Ein Zwischenteil des Bunds definiert einen Klebespalt für den Klebstoff zwischen den Beplankungen. Eine gemäß dem Verfahren hergestellte Anordnung enthält den Zwischenbundteil, der dadurch gebildet wird, dass die Fließlochschraube Material von den Beplankungen verdrängt, und der einen Klebespalt zwischen der ersten und der zweiten Beplankung für den Klebstoff einstellt.

Description

TECHNISCHES GEBIET
Die vorliegende Offenbarung betrifft ein Verfahren zum Zusammenfügen von Beplankungen durch Auftragen eines Klebstoffs auf die Beplankungen und Treiben von Fließlochschrauben durch die Beplankungen und den Klebstoff.
HINTERGRUND
Fließlochschrauben werden zum Zusammenfügen von Beplankungen verwendet und können in Verbindung mit einem Klebstoff verwendet werden, der die Leistung der Verbindung zwischen den Beplankungen verbessert.
Unter Bezugnahme auf 1 weisen Fließlochschrauben 10 eine Spitze 12 auf, die schnell gedreht wird, um ein Loch 14 in einer ersten Beplankung 16 und einer zweiten Beplankung 18 durch lokales Schmelzen der Beplankung 16 bei Anlegen von Druck zu bilden. In einem durch abgetragenes Material gebildeten Bund 22 kann integral ein Gewinde 20 ausgebildet werden, das sich vom Kopf 24 der Fließlochschraube 10 und durch das in den zusammenzufügenden Beplankungen 16, 18 ausgebildete Loch 14 erstreckt. Durch die Fließlochschraube 10 abgetragenes Material sammelt sich zwischen und an der Einführungsseite und der Ausführungsseite des Stapels von zusammenzufügenden Beplankungen an, wodurch der Bund 22 gebildet wird. Insbesondere bei dicken Beplankungen, die mit einer Fließlochschraube zusammengefügt werden, kann zwischen den Beplankungen abgelagertes überschüssiges Material zu der Entstehung eines unerwünschten Spalts 26 zwischen den Beplankungen führen.
Unter Bezugnahme auf die 2 und 3 wurden zuvor Fließlochschrauben 10 mit einem Klebstoff 28 zum Zusammenfügen einer einführungsseitigen Beplankung 16 oder ersten Beplankung mit einer zweiten Beplankung 18, die die Fließlochschraube 10 nach Durchdringen der einführungsseitigen Beplankung 16 aufnimmt, verwendet. Zuvor wurde es als erforderlich erachtet, in der einführungsseitigen Beplankung 16 ein Durchgangsloch 30 auszubilden, um einen großen Spalt zwischen dicken Beplankungen zu vermeiden. Der Klebstoff 28 wird zwischen der ersten Beplankung 16 und der zweiten Beplankung 18 aufgetragen, um die Festigkeit der Verbindung zu erhöhen, aber der Klebstoffauftrag wird um das Durchgangsloch 30 herum vermieden, um eine Verunreinigung der Fließlochschraubenpistole (nicht gezeigt) mit Klebstoff 28, der durch das Durchgangsloch 30 um die Fließlochschraube 10 herum gequetscht werden kann, wie bei den Pfeilen "A" in 3 gezeigt, zu vermeiden. Der Klebstoff 28 wird in einem Streifen 32 zwischen den Einführungsstellen der Fließlochschraube 10 aufgetragen, aber der Streifen 32 des Klebstoffs 28 muss um das Durchgangsloch 30 herum unterbrochen werden, um eine Klebstoffverunreinigung der Pistole zu vermeiden, und verkompliziert infolgedessen den Klebstoffauftragungsprozess.
Ein anderes Problem, das entsteht, wenn Beplankungen 16, 18 mit Fließlochschrauben 10 und Klebstoff 28 zusammengefügt werden, besteht darin, dass möglicherweise ungenügender Raum für den Klebstoff um das Durchgangsloch 30 herum, in das die Fließlochschraube 10 eingeführt wird, bereitgestellt wird. Beim Einführen der Fließlochschraube 10 werden die Beplankungen 16, 18 zusammengequetscht. Es muss ein Spalt für eine ausreichende Ablagerung von Klebstoff zwischen den Beplankungen für eine effektive Klebstoffverbindungsentwicklung aufrechterhalten werden.
Die vorliegende Offenbarung bezieht sich auf das Lösen der obigen Probleme und anderer Probleme, wie unten zusammengefasst.
KURZFASSUNG
Gemäß einem Aspekt der vorliegenden Offenbarung wird ein Verfahren zum Zusammenfügen von Beplankungen offenbart, das die Schritte des Auswählens einer ersten Beplankung und einer zweiten Beplankung und Auftragens eines Klebstoffs in einem durchgehenden Streifen zwischen der ersten und der zweiten Beplankung umfasst. Eine Fließlochschraube wird durch die erste Beplankung, den Klebstoff und die zweite Beplankung eingeführt. Um die Fließlochschraube herum wird ein Bund aus dem durch die Fließlochschraube während des Einführungsprozesses verdrängten Material gebildet, der einen Klebespalt für den Klebstoff zwischen der ersten und der zweiten Beplankung definiert.
Gemäß anderen Aspekten der vorliegenden Offenbarung kann die Fließlochschraube in einen Teil der ersten Beplankung eingeführt werden, der kein Loch definiert. Die erste und die zweite Beplankung können Aluminiumblechbeplankungen sein. Der Klebstoff kann ein Strukturkleber sein, der in einem Ofen ausgehärtet wird.
Das durch die Fließlochschraube in dem Bildungsschritt verdrängte Material bewegt den Klebstoff von der Fließlochschraube weg und in den Klebespalt. Der Klebespalt zwischen der ersten und zweiten Beplankung kann eine Tiefe haben, die durch die Bildung des Bunds gesteuert wird. Der Bund erstreckt sich von einer Einführungsfläche der ersten Beplankung zwischen der ersten der zweiten Beplankung.
Gemäß einem anderen Aspekt der vorliegenden Offenbarung wird eine Anordnung offenbart, die eine erste Beplankung enthält, welche mit einer Fließlochschraube an eine zweite Beplankung montiert ist. Zwischen der ersten und der zweiten Beplankung ist ein Klebstoff aufgetragen, und eine Fließlochschraube ist durch die erste Beplankung, die Klebstoffablagerung und die zweite Beplankung eingeführt. Um die Fließlochschraube herum ist ein Bund gebildet, der einen Zwischenbundteil mit einer Höhe enthält, der einen Klebespalt zwischen der ersten und der zweiten Beplankung zur Aufnahme des Klebstoffs einstellt.
Der Zwischenbundteil trennt den Klebstoff von der Fließlochschraube. Der Klebespalt zwischen der ersten und der zweiten Beplankung weist eine Tiefe auf, die der Länge des Zwischenbunds zwischen der ersten und der zweiten Beplankung entspricht.
Die obigen Aspekte der vorliegenden Offenbarung sowie andere Aspekte werden unten unter Bezugnahme auf die angehängten Zeichnungen beschrieben.
KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
1 ist eine Querschnittsansicht einer Fließlochschraube, die zwei Beplankungen ohne einen Klebstoff aneinander fixiert, gemäß dem Stand der Technik.
2 ist eine auseinandergezogene Querschnittsansicht zweier Beplankungen vor dem Zusammenfügen durch eine Fließlochschraube und Klebstoff gemäß dem Stand der Technik.
3 ist eine Querschnittsansicht zweier Beplankungen, die durch eine Fließlochschraube und Klebstoff gemäß dem Stand der Technik aneinander fixiert sind.
4 ist eine auseinandergezogene Querschnittsansicht zweier Beplankungen in Position zum Zusammenfügen mit einer Fließlochschraube und einem durchgehenden Klebstoffstreifen gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung.
5 ist eine Querschnittsansicht, die das Zusammenfügen zweier Beplankungen durch drei Fließlochschrauben und einen in einem Klebstoffspalt enthaltenen Klebstoff gemäß der in 4 gezeigten Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung zeigt.
DETAILLIERTE BESCHREIBUNG
Die dargestellten Ausführungsformen werden unter Bezugnahme auf die Zeichnungen offenbart. Es versteht sich jedoch, dass die offenbarten Ausführungsformen lediglich Beispiele sein sollen, die in verschiedenen und alternativen Formen ausgestaltet werden können. Die Figuren sind nicht zwangsweise maßstäblich, und einige Merkmale können übertrieben oder minimiert sein, um Details bestimmter Komponenten zu zeigen. Die speziellen strukturellen und funktionalen Details, die offenbart werden, sollen nicht als einschränkend interpretiert werden, sondern als eine repräsentative Basis, um einen Fachmann die Ausübung der offenbarten Konzepte zu lehren.
Unter Bezugnahme auf 4 wird eine Fließlochschraube 10 in Position zum Einführen in eine erste Beplankung 16 oder eine Einführungsbeplankung gezeigt, die sich von der in den 2–3 gezeigten ersten Beplankung 16 insofern unterscheidet, als die erste Beplankung 16 kein Durchgangsloch 30 definiert. Die Fließlochschraube 10 wird schnell gedreht und in die erste Beplankung 16 hineingepresst. Die Fließlochschraube 10 verdrängt Material von der ersten Beplankung 16 auf der Oberseite der Beplankung und auf der Unterseite der Beplankung. Das verdrängte Material auf der Unterseite der Beplankung verdrängt den auf die zweite Beplankung 18 aufgetragenen Klebstoff 28, wenn die Fließlochschraube 10 die erste Beplankung 16 durchdringt. Die Fließlochschraube 10 bewegt sich weiter durch den Klebstoff 28 und die zweite Beplankung 18. Es sollte auf der Hand liegen, dass der Klebstoff 28 als ein durchgehender Streifen 40 aus Klebstoff aufgetragen wird und er entweder auf der zweiten Beplankung 18 oder der ersten Beplankung 16 aufgetragen werden kann.
Unter Bezugnahme auf 5 werden drei Fließlochschrauben 10 gezeigt, die die erste Beplankung 16 und die zweite Beplankung 18 zusammen mit einem Klebstoff 28 zusammenfügen. In den Fließlochschrauben 10 ist jeweils ein Loch 14 ausgebildet, das durch beide Beplankungen 16 und 18 verläuft. Das Loch 14 enthält ein Gewinde 20, das in dem Bund 22 ausgebildet ist. Der Bund 22 erstreckt sich durch beide Beplankungen und durch den Klebstoff 28. Der Bund 22 wird durch das verdrängte Metall von der ersten Beplankung 16 und der zweiten Beplankung 18 gebildet. Die von der ersten Beplankung 16 und der zweiten Beplankung 18 verdrängte große Materialmenge verdrängt den Klebstoff 28 von dem in 4 gezeigten durchgehenden Klebstoffstreifen und bildet auch einen Klebstoffspalt 42 mit einer gewünschten Dicke zwischen der ersten Beplankung 16 und der zweiten Beplankung 18.
Basierend auf der Größe der Fließlochschraube, der Dicke und der Art des Materials, das die erste Beplankung 16 und die zweite Beplankung 18 bildet, kann durch die einen Zwischenbundteil 44 des Bunds 22 zwischen der ersten Beplankung 16 und der zweiten Beplankung 18 bildende verdrängte Materialmenge ein vorhersagbarer Klebstoffspalt 42 hergestellt werden. Der Klebstoffspalt 42 wird auf die gleiche Weise gebildet wie der in 1 gezeigte unerwünschte Spalt 26, ist aber mit dem Klebstoff 28 von dem durchgehenden Streifen des Klebstoffs 28 gefüllt.
Das offenbarte Verfahren verwendet die erste Beplankung 16 ohne das Durchgangsloch 30 zur Gewährleistung, dass ausreichendes Material durch die Fließlochschraube 10 zur Bildung eines Bunds 22 verdrängt wird, der den Klebstoffspalt 42 bildet. Der Klebstoff 28 wird in einer durchgehenden Linie auf die erste Beplankung und/oder die zweite Beplankung 18 an der Stelle, wo die Fließlochschraube 10 in die Beplankungen 16, 18 eingeführt wird, aufgetragen. Der durch Einführen der Fließlochschraube 10 gebildete Bund 22 verdrängt einen Teil des Klebstoffs 28 und überträgt den Klebstoff auf den Klebstoffspalt 42.
Dank des offenbarten Verfahrens kann auf die Bildung eines Durchgangslochs 30 und auf das Auftragen des Klebstoffs 28 in einer Reihe von Streifen 32 verzichtet werden. Das Verfahren wird durch das Eliminieren der obigen beiden Schritte vereinfacht. Ferner verhindert der Verzicht auf das Durchgangsloch 30 mit einer Verunreinigung der Fließlochschraubenpistole mit Klebstoff 28 in Verbindung stehende Probleme. Der in 1 gezeigte unerwünschte Spalt 26 wird in einen wünschenswerten Klebstoffspalt 42 umgewandelt, der ausreichend Raum für den Klebstoff 28 zur Bereitstellung einer effizienteren Hybridverbindung (das heißt, mechanischen und Klebstoffverbindung) zwischen den Beplankungen zusammen mit der Fließlochschraube 10 bereitstellt.
Die oben beschriebenen Ausführungsformen sind spezielle Beispiele, die nicht alle möglichen Formen der Offenbarung beschreiben. Die Merkmale der dargestellten Ausführungsformen können zur Bildung weiterer Ausführungsformen der offenbarten Konzepte kombiniert werden. Die in der Beschreibung verwendeten Ausdrücke dienen der Beschreibung und nicht der Einschränkung. Der Schutzumfang der folgenden Ansprüche ist weiter als die speziell offenbarten Ausführungsformen und umfasst auch Modifikationen der dargestellten Ausführungsformen.

Claims

Verfahren zum Zusammenfügen von Beplankungen, umfassend: Auswählen einer ersten Beplankung und einer zweiten Beplankung; Auftragen eines Klebstoffs in einem durchgehenden Streifen zwischen der ersten und der zweiten Beplankung; Einführen einer Fließlochschraube durch die erste Beplankung, den Klebstoff und die zweite Beplankung; und Bilden eines Bunds mit dem durch die Fließlochschraube verdrängten Material, der einen Klebespalt für den Klebstoff zwischen der ersten und der zweiten Beplankung definiert.
Verfahren nach Anspruch 1, wobei die Fließlochschraube in einen Teil der ersten Beplankung eingeführt wird, der kein vorher ausgeschnittenes Loch definiert.
Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, wobei die erste und die zweite Beplankung Aluminiumblechbeplankungen sind.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei der Klebstoff ein Strukturkleber ist, der in einem Ofen ausgehärtet wird.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, wobei während des Schritts des Bildens eines Bunds durch die Fließlochschraube verdrängtes Material den Klebstoff von der Fließlochschraube weg und in den Klebespalt bewegt.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, wobei der Klebespalt zwischen der ersten und zweiten Beplankung eine Tiefe hat, die durch die Bildung des Bunds gesteuert wird.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6, wobei sich der Bund von einer Einführungsfläche der ersten Beplankung zwischen der ersten und der zweiten Beplankung und durch eine Austrittsfläche der zweiten Beplankung erstreckt.
Anordnung, umfassend: eine erste Beplankung; eine an die erste Beplankung montierte zweite Beplankung; eine Klebstoffablagerung zwischen der ersten und der zweiten Beplankung; eine durch die erste Beplankung, die Klebstoffablagerung und die zweite Beplankung eingeführte Fließlochschraube; und einen um die Fließlochschraube herum gebildeten Bund, der einen Zwischenbundteil mit einer Höhe enthält, der einen Klebespalt zwischen der ersten und der zweiten Beplankung zur Aufnahme der Klebstoffablagerung einstellt.
Anordnung nach Anspruch 8, wobei der Zwischenbundteil die Klebstoffablagerung von der Fließlochschraube trennt.
Anordnung nach Anspruch 8 oder 9, wobei die erste und die zweite Beplankung Aluminiumblechbeplankungen sind.
Anordnung nach einem der Ansprüche 8 bis 10, wobei die Klebstoffablagerung ein Strukturkleber ist.
Anordnung nach einem der Ansprüche 8 bis 11, wobei der Klebespalt zwischen der ersten und der zweiten Beplankung eine Tiefe hat, die einer Länge des Zwischenbundteils zwischen der ersten und der zweiten Beplankung entspricht