DE10216948A1 - Verbindungsmittel, Verfahren und Vorrichtung zum Verbinden von Konstruktionsteilen - Google Patents

Verbindungsmittel, Verfahren und Vorrichtung zum Verbinden von Konstruktionsteilen

Info

Publication number
DE10216948A1
DE10216948A1 DE10216948A DE10216948A DE10216948A1 DE 10216948 A1 DE10216948 A1 DE 10216948A1 DE 10216948 A DE10216948 A DE 10216948A DE 10216948 A DE10216948 A DE 10216948A DE 10216948 A1 DE10216948 A1 DE 10216948A1
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
connecting means
heating
conductive material
electrically conductive
plastic
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Withdrawn
Application number
DE10216948A
Other languages
English (en)
Inventor
Roland Fischer
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Individual
Original Assignee
Individual
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Individual filed Critical Individual
Priority to DE10216948A priority Critical patent/DE10216948A1/de
Publication of DE10216948A1 publication Critical patent/DE10216948A1/de
Withdrawn legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16B—DEVICES FOR FASTENING OR SECURING CONSTRUCTIONAL ELEMENTS OR MACHINE PARTS TOGETHER, e.g. NAILS, BOLTS, CIRCLIPS, CLAMPS, CLIPS OR WEDGES; JOINTS OR JOINTING
    • F16B12/00—Jointing of furniture or the like, e.g. hidden from exterior
    • F16B12/10—Jointing of furniture or the like, e.g. hidden from exterior using pegs, bolts, tenons, clamps, clips, or the like
    • F16B12/12—Jointing of furniture or the like, e.g. hidden from exterior using pegs, bolts, tenons, clamps, clips, or the like for non-metal furniture parts, e.g. made of wood, of plastics
    • F16B12/24—Jointing of furniture or the like, e.g. hidden from exterior using pegs, bolts, tenons, clamps, clips, or the like for non-metal furniture parts, e.g. made of wood, of plastics using separate pins, dowels, or the like
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16B—DEVICES FOR FASTENING OR SECURING CONSTRUCTIONAL ELEMENTS OR MACHINE PARTS TOGETHER, e.g. NAILS, BOLTS, CIRCLIPS, CLAMPS, CLIPS OR WEDGES; JOINTS OR JOINTING
    • F16B11/00—Connecting constructional elements or machine parts by sticking or pressing them together, e.g. cold pressure welding
    • F16B11/006—Connecting constructional elements or machine parts by sticking or pressing them together, e.g. cold pressure welding by gluing
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16B—DEVICES FOR FASTENING OR SECURING CONSTRUCTIONAL ELEMENTS OR MACHINE PARTS TOGETHER, e.g. NAILS, BOLTS, CIRCLIPS, CLAMPS, CLIPS OR WEDGES; JOINTS OR JOINTING
    • F16B12/00—Jointing of furniture or the like, e.g. hidden from exterior
    • F16B12/04—Non-loosenable joints for non-metal furniture parts, e.g. glued
    • 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
    • B29C65/00—Joining or sealing of preformed parts, e.g. welding of plastics materials; Apparatus therefor
    • B29C65/02—Joining or sealing of preformed parts, e.g. welding of plastics materials; Apparatus therefor by heating, with or without pressure
    • B29C65/34—Joining or sealing of preformed parts, e.g. welding of plastics materials; Apparatus therefor by heating, with or without pressure using heated elements which remain in the joint, e.g. "verlorenes Schweisselement"
    • B29C65/36—Joining or sealing of preformed parts, e.g. welding of plastics materials; Apparatus therefor by heating, with or without pressure using heated elements which remain in the joint, e.g. "verlorenes Schweisselement" heated by induction
    • B29C65/3604—Joining or sealing of preformed parts, e.g. welding of plastics materials; Apparatus therefor by heating, with or without pressure using heated elements which remain in the joint, e.g. "verlorenes Schweisselement" heated by induction characterised by the type of elements heated by induction which remain in the joint
    • 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
    • B29C65/00—Joining or sealing of preformed parts, e.g. welding of plastics materials; Apparatus therefor
    • B29C65/02—Joining or sealing of preformed parts, e.g. welding of plastics materials; Apparatus therefor by heating, with or without pressure
    • B29C65/34—Joining or sealing of preformed parts, e.g. welding of plastics materials; Apparatus therefor by heating, with or without pressure using heated elements which remain in the joint, e.g. "verlorenes Schweisselement"
    • B29C65/36—Joining or sealing of preformed parts, e.g. welding of plastics materials; Apparatus therefor by heating, with or without pressure using heated elements which remain in the joint, e.g. "verlorenes Schweisselement" heated by induction
    • B29C65/3668—Joining or sealing of preformed parts, e.g. welding of plastics materials; Apparatus therefor by heating, with or without pressure using heated elements which remain in the joint, e.g. "verlorenes Schweisselement" heated by induction characterised by the means for supplying heat to said heated elements which remain in the join, e.g. special induction coils
    • 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
    • B29C65/00—Joining or sealing of preformed parts, e.g. welding of plastics materials; Apparatus therefor
    • B29C65/02—Joining or sealing of preformed parts, e.g. welding of plastics materials; Apparatus therefor by heating, with or without pressure
    • B29C65/34—Joining or sealing of preformed parts, e.g. welding of plastics materials; Apparatus therefor by heating, with or without pressure using heated elements which remain in the joint, e.g. "verlorenes Schweisselement"
    • B29C65/36—Joining or sealing of preformed parts, e.g. welding of plastics materials; Apparatus therefor by heating, with or without pressure using heated elements which remain in the joint, e.g. "verlorenes Schweisselement" heated by induction
    • B29C65/3672—Joining or sealing of preformed parts, e.g. welding of plastics materials; Apparatus therefor by heating, with or without pressure using heated elements which remain in the joint, e.g. "verlorenes Schweisselement" heated by induction characterised by the composition of the elements heated by induction which remain in the joint
    • B29C65/3676—Joining or sealing of preformed parts, e.g. welding of plastics materials; Apparatus therefor by heating, with or without pressure using heated elements which remain in the joint, e.g. "verlorenes Schweisselement" heated by induction characterised by the composition of the elements heated by induction which remain in the joint being metallic
    • B29C65/368—Joining or sealing of preformed parts, e.g. welding of plastics materials; Apparatus therefor by heating, with or without pressure using heated elements which remain in the joint, e.g. "verlorenes Schweisselement" heated by induction characterised by the composition of the elements heated by induction which remain in the joint being metallic with a polymer coating
    • 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
    • B29C65/00—Joining or sealing of preformed parts, e.g. welding of plastics materials; Apparatus therefor
    • B29C65/02—Joining or sealing of preformed parts, e.g. welding of plastics materials; Apparatus therefor by heating, with or without pressure
    • B29C65/34—Joining or sealing of preformed parts, e.g. welding of plastics materials; Apparatus therefor by heating, with or without pressure using heated elements which remain in the joint, e.g. "verlorenes Schweisselement"
    • B29C65/36—Joining or sealing of preformed parts, e.g. welding of plastics materials; Apparatus therefor by heating, with or without pressure using heated elements which remain in the joint, e.g. "verlorenes Schweisselement" heated by induction
    • B29C65/3672—Joining or sealing of preformed parts, e.g. welding of plastics materials; Apparatus therefor by heating, with or without pressure using heated elements which remain in the joint, e.g. "verlorenes Schweisselement" heated by induction characterised by the composition of the elements heated by induction which remain in the joint
    • B29C65/3684—Joining or sealing of preformed parts, e.g. welding of plastics materials; Apparatus therefor by heating, with or without pressure using heated elements which remain in the joint, e.g. "verlorenes Schweisselement" heated by induction characterised by the composition of the elements heated by induction which remain in the joint being non-metallic
    • B29C65/3696—Joining or sealing of preformed parts, e.g. welding of plastics materials; Apparatus therefor by heating, with or without pressure using heated elements which remain in the joint, e.g. "verlorenes Schweisselement" heated by induction characterised by the composition of the elements heated by induction which remain in the joint being non-metallic with a coating
    • 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
    • B29C65/00—Joining or sealing of preformed parts, e.g. welding of plastics materials; Apparatus therefor
    • B29C65/56—Joining or sealing of preformed parts, e.g. welding of plastics materials; Apparatus therefor using mechanical means or mechanical connections, e.g. form-fits
    • B29C65/562—Joining or sealing of preformed parts, e.g. welding of plastics materials; Apparatus therefor using mechanical means or mechanical connections, e.g. form-fits using extra joining elements, i.e. which are not integral with the parts to be joined
    • B29C65/564—Joining or sealing of preformed parts, e.g. welding of plastics materials; Apparatus therefor using mechanical means or mechanical connections, e.g. form-fits using extra joining elements, i.e. which are not integral with the parts to be joined hidden in the joint, e.g. dowels or Z-pins
    • 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
    • B29C66/00—General aspects of processes or apparatus for joining preformed parts
    • B29C66/01—General aspects dealing with the joint area or with the area to be joined
    • B29C66/05—Particular design of joint configurations
    • B29C66/10—Particular design of joint configurations particular design of the joint cross-sections
    • B29C66/11—Joint cross-sections comprising a single joint-segment, i.e. one of the parts to be joined comprising a single joint-segment in the joint cross-section
    • B29C66/112—Single lapped joints
    • 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
    • B29C66/00—General aspects of processes or apparatus for joining preformed parts
    • B29C66/01—General aspects dealing with the joint area or with the area to be joined
    • B29C66/05—Particular design of joint configurations
    • B29C66/10—Particular design of joint configurations particular design of the joint cross-sections
    • B29C66/11—Joint cross-sections comprising a single joint-segment, i.e. one of the parts to be joined comprising a single joint-segment in the joint cross-section
    • B29C66/114—Single butt joints
    • 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
    • B29C66/00—General aspects of processes or apparatus for joining preformed parts
    • B29C66/01—General aspects dealing with the joint area or with the area to be joined
    • B29C66/05—Particular design of joint configurations
    • B29C66/303—Particular design of joint configurations the joint involving an anchoring effect
    • B29C66/3032—Particular design of joint configurations the joint involving an anchoring effect making use of protrusions or cavities belonging to at least one of the parts to be joined
    • B29C66/30325—Particular design of joint configurations the joint involving an anchoring effect making use of protrusions or cavities belonging to at least one of the parts to be joined making use of cavities belonging to at least one of the parts to be joined
    • B29C66/30326—Particular design of joint configurations the joint involving an anchoring effect making use of protrusions or cavities belonging to at least one of the parts to be joined making use of cavities belonging to at least one of the parts to be joined in the form of porosity
    • 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
    • B29C66/00—General aspects of processes or apparatus for joining preformed parts
    • B29C66/40—General aspects of joining substantially flat articles, e.g. plates, sheets or web-like materials; Making flat seams in tubular or hollow articles; Joining single elements to substantially flat surfaces
    • B29C66/41—Joining substantially flat articles ; Making flat seams in tubular or hollow articles
    • B29C66/43—Joining a relatively small portion of the surface of said articles
    • B29C66/434—Joining substantially flat articles for forming corner connections, fork connections or cross connections
    • B29C66/4342—Joining substantially flat articles for forming corner connections, e.g. for making V-shaped pieces
    • B29C66/43421—Joining substantially flat articles for forming corner connections, e.g. for making V-shaped pieces with a right angle, e.g. for making L-shaped pieces

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Lining Or Joining Of Plastics Or The Like (AREA)

Abstract

Zum Verbindung von Konstruktionsteilen (4a, 4b) wird ein Verbindungsmittel (1) verwendet, das erfindungsgemäß aus einem Verbundwerkstoff besteht, das eine erste Komponente aus elektrisch leitfähigem Material (2) und eine zweite Komponente aus einem durch Erwärmung verformbaren Kunststoff (3) aufweist. Das elektrisch leitfähige Material (2) ist in Montagestellung zum Schmelzen oder Anschmelzen des Kunststoffes (3) berührungslos erwärmbar. Hierzu ist eine Heizeinrichtung vorgesehen, die vorzugsweise eine Induktionsspule (7) und einen Wechselgenerator zum induktiven Erwärmen des elektrisch leitfähigen Materials (2) aufweist (Figur 3).

Description

  • Die Erfindung bezieht sich auf ein Verbindungsmittel, insbesondere Dübel oder Feder, zum Verbinden von Konstruktionsteilen, vorzugsweise von Holz- oder Möbelteilen.
  • Für derartige Verbindungen, insbesondere bei Eckverbindungen ist es üblich, in beide miteinander zu verbindenden Konstruktionsteile jeweils ein Loch einzuarbeiten und einen mit Leim versehenen Holzdübel in die beiden Löcher einzusetzen. Diese Leimverbindungen benötigen eine lange Presszeit, die je nach Art des verwendeten Leims und den jeweiligen Anforderungen üblicherweise 3 bis 30 Minuten beträgt, sowie eine anschließende Aushärte- oder Nachbindezeit von bis zu 3 Stunden, was sehr zeitaufwendig ist und die Weiterbearbeitung der miteinander verbundenen Konstruktionsteile verzögert.
  • Es sind auch Verbindungstechnologien bekannt, bei denen ein Kunststoffdübel als Verbindungsmittel hochfrequent in Schwingung versetzt und unter Druck in den Verbindungsbereich zweier Konstruktionsteile getrieben wird, wodurch Wärme erzeugt wird, die den Dübel zum Schmelzen oder Anschmelzen bringt, so dass sich das Kunststoffmaterial mit dem Material der Konstruktionsteile verbindet. Bei dieser Verbindungstechnologie ist jedoch nachteilig, dass der Kunststoffdübel beziehungsweise dessen Eindringstelle auch nach dem Verbindungsvorgang von außen sichtbar bleibt.
  • Es besteht daher die Aufgabe, ein Verbindungsmittel der eingangs genannten Art zu schaffen, mit dem die Endfestigkeit der Verbindungsstelle schnell erreicht wird und das auch für verdeckte Verbindungen geeignet ist.
  • Die erfindungsgemäße Lösung dieser Aufgabe besteht darin, dass das Verbindungsmittel aus einem Verbundwerkstoff besteht, der eine erste Komponente aus elektrisch leitfähigem Material und eine zweite Komponente aus einem durch Erwärmung verformbaren Kunststoff aufweist und dass das elektrisch leitfähige Material in Montagestellung berührungslos zum Schmelzen oder Anschmelzen des Kunststoffes erwärmbar ist.
  • Das Verbindungsmittel kann in bekannter Weise in Bohrungen oder Nuten der zu verbindenden Konstruktionsteile eingesetzt werden. Durch Erwärmung des elektrisch leitfähigen Materials wird auch der Kunststoff erwärmt und dadurch zum Schmelzen oder Anschmelzen gebracht. Dadurch werden die zu verbindenden Konstruktionsteile in ihrem Verbindungsbereich haftend mit dem Kunststoff benetzt, so dass unmittelbar nach Erkalten des Kunststoffes eine feste Verbindung zwischen den Konstruktionsteilen hergestellt ist. Die Festigkeit der Verbindung wird zudem dadurch erhöht, dass sich durch die Erwärmung sowohl das elektrisch leitfähige Material als auch der Kunststoff ausdehnen und der flüssige Kunststoff dabei einerseits beispielsweise in die Poren von Konstruktionsteilen aus Holz verdrängt wird und sich andererseits in Oberflächenunebenheiten des elektrisch leitfähigen Materials einlagert. Durch diese aktive Verdrängung kann auch eine gegenüber herkömmlichen Klebeverbindungen erhöhte Festigkeit erreicht werden. Lange Abkühl- oder Presszeiten sind nicht erforderlich und die Konstruktionsteile können nach sehr kurzen Zeiten von nur wenigen Sekunden weiterverarbeitet werden, wodurch wiederum eine effiziente und kostengünstige Fertigung möglich ist.
  • Da die Erwärmung des elektrisch leitfähigen Materials berührungslos erfolgt, ist ein verdecktes Verarbeiten der Verbindungsmittel möglich, so dass die Verbindungsmittel auch und insbesondere für Eckverbindungen verwendbar sind, bei denen das Verbindungsmittel nach dem Verbinden der Konstruktionsteile nicht sichtbar sein soll.
  • Des weiteren ist vorteilhaft, dass zum Einbringen der Verbindungselemente in die zu verbindenden Konstruktionsteile herkömmliche Vorrichtungen verwendet werden können, beispielsweise Dübelbohrautomaten und Dübeleintreibvorrichtungen. Vorhandene Gerätschaften können für die Vorbereitung der Konstruktionsteile und Verarbeitung der erfindungsgemäßen Verbindungsmittel weiterverwendet werden. Zudem sind weder Leim noch entsprechende Vorrichtungen, insbesondere zum Aufbringen des Leimes auf die Verbindungsmittel, erforderlich.
  • Eine vorteilhafte Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Verbindungsmittels sieht vor, dass das Verbindungsmittel einen Kern aus elektrisch leitfähigem Material sowie eine Ummantelung aus einem durch Erwärmung verformbaren Kunststoff aufweist. Die Herstellung des Verbindungsmittels ist dadurch besonders einfach möglich, indem beispielsweise für einen Dübel ein Metallstift mit einer Kunststoffschicht überzogen wird. Zudem ist durch den massiven Kern eine mechanische Grundverbindung zwischen den zu verbindenden Konstruktionsteilen hergestellt.
  • Es ist jedoch auch möglich, dass das Verbindungsmittel aus einem mit Teilen aus elektrisch leitfähigem Material vermischten, durch Erwärmung verformbaren Kunststoff besteht. Dadurch ergibt sich eine besonders große Oberfläche der elektrisch leitfähigen Komponente, die dem geschmolzenen beziehungsweise angeschmolzenen Kunststoff als Kontaktfläche dient und somit eine sichere Verbindung zwischen Kunststoff, elektrisch leitfähigem Material und den Verbindungsstellen der Konstruktionsteile gewährleistet.
  • Das elektrisch leitfähige Material kann insbesondere ferromagnetisches Metall, beispielsweise Stahl sein, da dies kostengünstig und einfach zu verarbeiten ist. Es sind jedoch auch andere Materialien wie Aluminium, Graphit oder Halbleitermaterialien möglich, in denen insbesondere durch Induktion Wirbelströme erzeugt werden können, die zur Erwärmung des jeweiligen Stoffes führen.
  • Der durch Erwärmung verformbare Kunststoff kann insbesondere ein Thermoplast, beispielsweise Polyethylen (PE) sein.
  • Die Erfindung bezieht sich auch auf ein Verfahren zum Verbinden von Konstruktionsteilen, vorzugsweise von Holz- oder Möbelteilen, bei dem ein Verbindungsmittel, insbesondere Dübel oder Feder, in den Verbindungsbereich der zu verbindenden Konstruktionsteile eingebracht wird.
  • Die Erfindung ist bezüglich des Verfahrens dadurch gekennzeichnet, dass eine elektrisch leitfähige Material-Komponente des Verbindungsmittels in Montagestellung berührungslos erwärmt wird, dass dadurch eine aus einem durch Erwärmung verformbaren Kunststoff bestehende Komponente des Verbindungsmittels zum Schmelzen oder Anschmelzen gebracht wird und dass nach dem Schmelzen oder Anschmelzen der Kunststoff-Komponente die Erwärmung gestoppt wird.
  • Dadurch ergeben sich die bereits bei der Beschreibung des erfindungsgemäßen Verbindungsmittels erläuterten Vorteile.
  • Dabei ist es besonders vorteilhaft, wenn die elektrisch leitfähige Material-Komponente des Verbindungsmittels induktiv erwärmt wird.
  • Die induktiv erwärmte Material-Komponente überträgt die Wärme an die umgebende Kunststoff-Komponente, die dadurch anschmilzt und die Verbindung mit den Konstruktionsteilen herstellt. Da durch die induktive Erwärmung lediglich die elektrisch leitfähige Materialkomponente und infolgedessen der mit dem elektrisch leitfähigen Material in Berührungskontakt stehende Kunststoff erwärmt wird, nicht jedoch die Konstruktionsteile selbst, ist der Induktions- und Verbindungsvorgang schonend für die Konstruktionsteile. Eventuell vorhandene, zuvor durch andere thermische Verfahren mit den Konstruktionsteilen verbundene Materialien sowie die betreffenden Verbindungsstellen werden nicht mit erwärmt, was ansonsten zum ungewollten Lösen solcher Verbindungsstellen führen könnte. Da die zum Erwärmen des elektrisch leitfähigen Materials benötigte Energie diesem durch die Induktion gezielt zugeführt werden kann, kann die Verlustenergie, wie sie beispielsweise beim Erwärmen der gesamten Konstruktionsteile auftreten würde, gering gehalten werden, was ein energie- und somit kosteneffizientes Arbeiten ermöglicht.
  • Es ist auch möglich, dass die elektrisch leitfähige Material- Komponente des Verbindungsmittels durch Mikrowellenbeaufschlagung erwärmt wird.
  • Um die Festigkeit der Verbindungsstelle der Konstruktionsteile zu begünstigen und ein spaltfreies Anliegen der Konstruktionsteile in ihrem Verbindungsbereich sicherzustellen, können die Konstruktionsteile in Montagestellung in Verbindungsrichtung druckbeaufschlagt werden.
  • Zum Erwärmen des Verbindungsmittels kommen insbesondere Heizeinrichtungen zum berührungslosen Erwärmen einer elektrisch leitfähigen Material-Komponente des Verbindungsmittels in Montagestellung in Frage.
  • Bevorzugt kann eine Heizeinrichtung mit einer Induktionsspule, einer Schleife oder dergleichen Induktor und einem Wechselgenerator vorgesehen sein. Der Wechselgenerator beaufschlagt die Induktionsspule während des Anschmelzvorganges mit einem Wechselstrom, wodurch ein Wechselmagnetfeld erzeugt wird. Dieses Wechselmagnetfeld wirkt auf das elektrisch leitfähige Material des Verbindungsmittels und erzeugt in diesem Wirbelströme, die ihrerseits zu einer raschen Erwärmung des elektrisch leitfähigen Materials führen. Die Wärme wird an den das elektrisch leitfähige Material umgebende Kunststoff abgegeben, so dass die oben beschriebene Verbindung zwischen Kunststoff, dem elektrisch leitfähigem Material und den Konstruktionsteilen hergestellt wird. Nach dem Abschalten des Wechselstromes an der Induktionsspule und somit der wärmeerzeugenden Energiezufuhr erkalten sowohl das elektrisch leitfähige Material als auch der Kunststoff innerhalb sehr kurzer Zeit, so dass innerhalb weniger Sekunden die Endfestigkeit der Verbindung erreicht ist.
  • Bei der Erwärmung durch Induktion sind keine speziellen Sicherheitsvorkehrungen oder Abschirmungsmaßnahmen zu beachten, da die erzeugten Magnetfelder lediglich eine geringe Feldstärke aufweisen.
  • Nach einer anderen Ausführungsform kann die Heizeinrichtung einen Mikrowellengenerator aufweisen.
  • Eine besonders vorteilhafte Ausführungsform sieht vor, dass die Heizeinrichtung in zumindest eine Pressbacke einer die Konstruktionsteile in Montagestellung aufnehmenden Pressvorrichtung integriert ist. Die Schmelzung und anschließende Aushärtung des Kunststoff-Materials kann dadurch gleichzeitig mit einer mechanischen Verpressung durchgeführt werden, wodurch die Endfestigkeit der Verbindung zwischen den Konstruktionsteilen erhöht werden kann.
  • Nachstehend ist die Erfindung mit ihren wesentlichen Einzelheiten anhand der Zeichnungen näher erläutert.
  • Es zeigt:
  • Fig. 1 eine Schnittdarstellung eines als Dübel ausgebildeten Verbindungsmittels,
  • Fig. 2 eine Schnittdarstellung von zwei mit einem Verbindungsmittel zu verbindenden Konstruktionsteilen, die an einer Pressbacke einer Pressvorrichtung anliegen und
  • Fig. 3 eine Darstellung gemäß Fig. 2 mit einem angedeutetem Magnetfeld-Verlauf.
  • Fig. 1 zeigt die Schnittdarstellung eines erfindungsgemäßen Verbindungsmittels 1, das als Dübel ausgebildet ist. Das Verbindungsmittel 1 weist einen Kern aus elektrisch leitfähigem Material 2 auf, der von einem Kunststoff 3 ummantelt ist. Ähnlich wie konventionelle Holzdübel ist das Verbindungsmittel 1 an den längsseitigen Enden abgefasst, um das Einsetzen in ein Aufnahmeloch eines Konstruktionsteils zu vereinfachen.
  • Die Funktionsweise und Verwendung des Verbindungsmittels 1 ist in den Fig. 2 und 3 dargestellt.
  • Fig. 2 zeigt eine Schnittdarstellung zweier zu verbindender Konstruktionsteile 4a, 4b. Die Konstruktionsteile 4a, 4b können beispielsweise hölzerne Seitenwände eines Möbelstücks sein. Die Konstruktionsteile 4a, 4b weisen jeweils eine Aufnahmebohrung 5a, 5b für das Verbindungsmittel 1 auf, in die das Verbindungsmittel 1, ohne Zugabe von Leim oder dergleichen separaten Bindestoffen, eingesetzt ist. Die derart für eine Eckverbindung in ihre Montagestellung gebrachten Konstruktionsteile 4a, 4b sind in einer durch eine Pressbacke 6 angedeutet dargestellten Pressvorrichtung eingesetzt, um die Konstruktionsteile 4a, 4b mechanisch fest aneinander zu pressen und Spalte im Verbindungsbereich der Konstruktionsteile 4a, 4b zu vermeiden.
  • In die Pressbacke 6 ist eine Induktionsspule 7 integriert, die mit einem nicht dargestellten Wechselgenerator verbunden ist. Wird nun eine Wechselspannung an die Induktionsspule 7 angelegt, bildet sich ein Wechsel-Magnetfeld aus, das in Fig. 3 durch die Feldlinien 8 angedeutet ist. Durch Induktion erwärmt sich das elektrisch leitfähige Material 2 des Verbindungselements 1, das seine Wärmeenergie an die Kunststoff-Ummantelung 3 weiterleitet und diese zum Schmelzen beziehungsweise Anschmelzen bringt. Da sich der elektrisch leitfähige Kern 2 durch die Erwärmung gleichzeitig ausdehnt, wird das Kunststoff-Material in die Poren der Konstruktionsteile 4a, 4b verdrängt, so dass die Oberflächen der Aufnahmebohrungen 5a, 5b haftend mit Kunststoff-Material benetzt werden. Wird die Wechselspannung an der Induktionsspule 7 abgeschaltet und somit die induktive Erwärmung gestoppt, erkalten der Kern 2 und das Kunststoffmaterial 3 innerhalb weniger Sekunden, so dass über das einerseits an den Konstruktionsteilen 4a, 4b und andererseits an dem Kern 2 anhaftende Kunststoff-Material 3 eine feste Verbindung zwischen den Konstruktionsteilen 4a, 4b hergestellt ist. Anschließende Aushärtezeiten sind nicht erforderlich, da mit dem Abkühlen des Kunststoff-Materials 3 sofort die Endfestigkeit erreicht ist. Dadurch können die Konstruktionsteile 4a, 4b direkt weiterverarbeitet werden, wodurch eine schnelle und kostengünstige Fertigung möglich ist.
  • Besonders vorteilhaft bei dieser Verbindungstechnik ist zudem, dass nur der unmittelbare Verbindungsbereich erwärmt wird, so dass andere Bereiche der Konstruktionsteile 4a, 4b, beispielsweise zuvor verleimte oder durch andere thermische Verfahren bearbeitete Stellen nicht erwärmt und dadurch geschont werden.

Claims (13)

1. Verbindungsmittel (1), insbesondere Dübel oder Feder, zum Verbinden von Konstruktionsteilen (4a, 4b), vorzugsweise von Holz- oder Möbelteilen, dadurch gekennzeichnet, dass das Verbindungsmittel (1) aus einem Verbundwerkstoff besteht, der eine erste Komponente aus elektrisch leitfähigem Material (2) und eine zweite Komponente aus einem durch Erwärmung verformbaren Kunststoff (3) aufweist und dass das elektrisch leitfähige Material (2) in Montagestellung berührungslos zum Schmelzen oder Anschmelzen des Kunststoffes (3) erwärmbar ist.
2. Verbindungsmittel nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Verbindungsmittel (1) einen Kern aus elektrisch leitfähigem Material (2) sowie eine Ummantelung aus einem durch Erwärmung verformbaren Kunststoff (3) aufweist.
3. Verbindungsmittel nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Verbindungsmittel (1) aus einem mit Teilen aus elektrisch leitfähigem Material (2) vermischten, durch Erwärmung verformbaren Kunststoff (3) besteht.
4. Verbindungselement nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass das elektrisch leitfähige Material (2) ferromagnetisches Metall ist.
5. Verbindungselement nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass der durch Erwärmung verformbare Kunststoff (3) ein Thermoplast ist.
6. Verfahren zum Verbinden von Konstruktionsteilen (4a, 4b), vorzugsweise von Holz- oder Möbelteilen, bei dem ein Verbindungsmittel (1), insbesondere Dübel oder Feder, in den Verbindungsbereich der zu verbindenden Konstruktionsteile (4a, 4b) eingebracht wird, dadurch gekennzeichnet, dass eine elektrisch leitfähige Material-Komponente (2) des Verbindungsmittels (1) in Montagestellung berührungslos erwärmt wird, dass dadurch eine aus einem durch Erwärmung verformbaren Kunststoff bestehende Komponente (3) des Verbindungsmittels (1) zum Schmelzen oder Anschmelzen gebracht wird und dass nach dem Schmelzen oder Anschmelzen der Kunststoff-Komponente (3) die Erwärmung gestoppt wird.
7. Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die elektrisch leitfähige Material-Komponente (2) des Verbindungsmittels (1) induktiv erwärmt wird.
8. Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die elektrisch leitfähige Material-Komponente (2) des Verbindungsmittels (1) durch Mikrowellenbeaufschlagung erwärmt wird.
9. Verfahren nach einem der Ansprüche 6 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Konstruktionsteile (4a, 4b) in Montagestellung in Verbindungsrichtung druckbeaufschlagt werden.
10. Vorrichtung zum Verbinden von Konstruktionsteilen (4a, 4b), vorzugsweise von Holz- oder Möbelteilen, mit einem Verbindungsmittel (1), insbesondere Dübel oder Feder, zur Durchführung des Verfahrens nach einem der Ansprüche 6 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass eine Heizeinrichtung zum berührungslosen Erwärmen einer elektrisch leitfähigen Material-Komponente (2) des Verbindungsmittels (1) in Montagestellung vorgesehen ist.
11. Vorrichtung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Heizeinrichtung eine Induktionsspule (7), eine Schleife oder dergleichen Induktor und einen Wechselgenerator aufweist.
12. Vorrichtung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Heizeinrichtung einen Mikrowellengenerator aufweist.
13. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 10 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass die Heizeinrichtung in zumindest eine Pressbacke (6) einer die Konstruktionsteile (4a, 4b) in Montagestellung aufnehmenden Pressvorrichtung integriert ist.
DE10216948A 2002-04-17 2002-04-17 Verbindungsmittel, Verfahren und Vorrichtung zum Verbinden von Konstruktionsteilen Withdrawn DE10216948A1 (de)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE10216948A DE10216948A1 (de) 2002-04-17 2002-04-17 Verbindungsmittel, Verfahren und Vorrichtung zum Verbinden von Konstruktionsteilen

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE10216948A DE10216948A1 (de) 2002-04-17 2002-04-17 Verbindungsmittel, Verfahren und Vorrichtung zum Verbinden von Konstruktionsteilen

Publications (1)

Publication Number Publication Date
DE10216948A1 true DE10216948A1 (de) 2003-11-13

Family

ID=29224513

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE10216948A Withdrawn DE10216948A1 (de) 2002-04-17 2002-04-17 Verbindungsmittel, Verfahren und Vorrichtung zum Verbinden von Konstruktionsteilen

Country Status (1)

Country Link
DE (1) DE10216948A1 (de)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102007020652A1 (de) 2007-04-30 2008-11-06 Henkel Ag & Co. Kgaa Formteile aus Schmelzklebstoffen
DE102007048022A1 (de) * 2007-10-06 2009-04-09 Volkswagen Ag Verfahren zur Befestigung eines Anbauteils an einem Karosseriebauteil eines Kraftfahrzeugs
DE202012011582U1 (de) * 2012-12-03 2013-12-05 Martin Mayer Schmelzklebefläche - aktiviert durch Strom und Wärme

Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US2778801A (en) * 1953-11-30 1957-01-22 Gulf Research Development Co Stabilization of formaldehyde-hydrogen sulfide reaction products
US3612803A (en) * 1968-02-29 1971-10-12 Ruth Elizabeth Barry Klaas Fastening device
US3996402A (en) * 1974-03-04 1976-12-07 The Boeing Company Fastening device for use with induction heater apparatus and system for holding together two nonmetal surfaces
US5400460A (en) * 1992-07-02 1995-03-28 Minnesota Mining And Manufacturing Company Microwaveable adhesive article and method of use
DE4402550A1 (de) * 1994-01-28 1995-08-03 Raymond A Gmbh & Co Kg Verklebbares Befestigungselement zum Halten von Bau- oder Funktionsteilen auf Trägerteilen
WO1997042419A1 (en) * 1996-05-03 1997-11-13 Senco Products Fastening device
DE10032817A1 (de) * 2000-07-06 2002-01-17 Emhart Inc Befestigungsteil mit einem schmelzbaren Leit-Klebstoff

Patent Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US2778801A (en) * 1953-11-30 1957-01-22 Gulf Research Development Co Stabilization of formaldehyde-hydrogen sulfide reaction products
US3612803A (en) * 1968-02-29 1971-10-12 Ruth Elizabeth Barry Klaas Fastening device
US3996402A (en) * 1974-03-04 1976-12-07 The Boeing Company Fastening device for use with induction heater apparatus and system for holding together two nonmetal surfaces
US5400460A (en) * 1992-07-02 1995-03-28 Minnesota Mining And Manufacturing Company Microwaveable adhesive article and method of use
DE4402550A1 (de) * 1994-01-28 1995-08-03 Raymond A Gmbh & Co Kg Verklebbares Befestigungselement zum Halten von Bau- oder Funktionsteilen auf Trägerteilen
WO1997042419A1 (en) * 1996-05-03 1997-11-13 Senco Products Fastening device
DE10032817A1 (de) * 2000-07-06 2002-01-17 Emhart Inc Befestigungsteil mit einem schmelzbaren Leit-Klebstoff

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
JP-abstract 63273682A *

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102007020652A1 (de) 2007-04-30 2008-11-06 Henkel Ag & Co. Kgaa Formteile aus Schmelzklebstoffen
DE102007048022A1 (de) * 2007-10-06 2009-04-09 Volkswagen Ag Verfahren zur Befestigung eines Anbauteils an einem Karosseriebauteil eines Kraftfahrzeugs
DE202012011582U1 (de) * 2012-12-03 2013-12-05 Martin Mayer Schmelzklebefläche - aktiviert durch Strom und Wärme

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP1772635B1 (de) Verbindungselement und Verfahren zu seiner Befestigung auf einer Oberfläche
EP1858679B1 (de) Bauteil mit einem holzwerkstoffelement und einem damit verklebten beschlagelement sowie verfahren zur herstellung des bauteils
DE102009042467A1 (de) Fügeverfahren, Fügevorrichtung und Befestigungselement
DE60029120T2 (de) Heizeinrichtung mit einer formbaren induktionsschleife und verfahren für eine beschleunigte härtung der verbundenen teile
DE60222566T2 (de) Verschweissungstechniken für ein polymer oder polymerverbundbestandteile
DE102008050010B4 (de) Herstellungsverfahren für eine Halbleitervorrichtung
DE102014001690B4 (de) Verfahren zum Fügen eines Metallbauteils mit einem Kunststoffbauteil
DE102005026815B4 (de) Klebeverbindung und Herstellungsverfahren hierzu
DE102013216113A1 (de) Beschichtungsaggregat
DE29924732U1 (de) U-förmige Klebevorrichtung
DE3307502C2 (de) Verfahren und Vorrichtung zum Verkleben von Bodenbelägen, sowie Bodenbelag zur Durchführung des Verfahrens
DE10216948A1 (de) Verbindungsmittel, Verfahren und Vorrichtung zum Verbinden von Konstruktionsteilen
DE3212295A1 (de) Verfahren zum verbinden zweier flaechen von platten
DE2233412A1 (de) Verfahren und vorrichtung zum befestigen von gegenstaenden auf einer unterlage durch klebung
DE102014226148A1 (de) Kleben von Klebebolzen
DE2008709A1 (de) Verfahren und Vorrichtung zum Zusammenpressen von aus Schichten aufgebauten Gegenständen während der Aufbringung einer Schutzschicht
EP1023955A1 (de) Verfahren und Vorrichtung zum Herstellen einer Verbundplatte
EP3170647B1 (de) Verfahren zur herstellung eines verbundelements umfassend ein metallprolielement und einen kunststoffschaumkörper
DE19718872C1 (de) Elektrische Erwärmungsvorrichtung für ein eine Wicklung aufweisendes elektrisches Bauteil
EP2083131A2 (de) Verfahren zur Herstellung einer Leichtbauplatte und Leichtbauplatte
DE10036976B4 (de) Verfahren zum Verbinden und Verbindungsaufbau eines thermoplastischen Harzmaterials
DE4203505A1 (de) Verfahren und vorrichtung zur herstellung einer klebeverbindung
DE19830628C1 (de) Verfahren zum Verpressen von Mehrlagenleiterplatten (Multilayer)
DE10223341B4 (de) Verfahren und Vorrichtung zum Verbinden von Formteilen mit wenigstens einer Klebstoffnaht aus einem durch Wärmebeaufschlagung aushärtbarem Klebstoff
DE2733046C2 (de) Verfahren zum Verkleben von Teilen

Legal Events

Date Code Title Description
OP8 Request for examination as to paragraph 44 patent law
8130 Withdrawal