DE19941660C2

DE19941660C2 - Verfahren zur Verbindung von Formkörpern aus thermoplastischem Harz

Info

Publication number: DE19941660C2
Application number: DE1999141660
Authority: DE
Inventors: Masaharu Okamura; Toshiki Miyachi; Takeharu Suga; Nobuyuki Homi
Original assignee: GP Daikyo Corp
Current assignee: Daikyo Nishikawa Corp
Priority date: 1998-09-01
Filing date: 1999-09-01
Publication date: 2002-05-23
Anticipated expiration: 2019-09-02
Also published as: US6368448B1; JP3394193B2; DE19941660A1; JP2000071335A

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zum Verbinden, vorzugsweise Schmelzverbinden, von Formkörpern aus thermoplastischem Harz nach dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1. Dabei erfolgt der Vorgang des Verbindens durch Aneinanderdrücken von Verbindungsoberflächen der Formkörper, zwischen denen ein Draht mit elektrischem Widerstand angeordnet wird, und durch Anlegen von Strom zum Erwärmen des Widerstandsdrahts, so daß Harz um diesen Draht herum geschmolzen und unter Druck eine Verbindung zwischen der Formkörpern ermöglicht.

Ein Verfahren dieser Art ist zum Bespiel aus der EP 0 823 321 A1 bekannt.

Aus der DE 33 07 162 A1 ist ein Verfahren zum Verbinden von zwei Kunststoffteilen bekannt, bei welchem ein erster Druck aufgebracht und anschließend ein Heizdraht erwärmt wird. Durch die Erwärmung schmilzt die Ummantelung, wobei ein zweiter Druck aufgebracht wird.

Aus der EP 0 838 325 A2 ist ein Verfahren zum Verbinden zweier Teile bekannt, bei welchem das zweite Teil im Abstand zum ersten Teil gehalten wird. Dabei wird bei einem bestimmten Abstand drucklos der Draht beheizt und eine Schmelze erzeugt. Anschließend wird bei abgeschaltetem Heizstrom das erste Teil mit dem zweiten Teil verbunden.

Ferner sind herkömmliche Verfahren zum Verbinden von Formkörpern aus thermoplastischen Harzen bekannt, bei welchen die zu verbindenden Verbindungsoberflächen mit einem Kleber beschichtet werden, um die Oberflächen mittels Adhäsion zu verbinden, sowie Verfahren, die Ultraschallwellen oder Schwingungen bzw. elektromagnetische Induktion unter Hochfrequenz verwenden.

Verfahren zum Verbinden von Formkörpern finden beispielsweise auf dem Gebiet der Brennkraftmaschinen Anwendung. In dem Luftansaugsystem einer Brennkraftmaschine stellt ein entsprechend der Anzahl der Zylinder der Brennkraftmaschine mehrere Luftansaugrohre aufweisender Ansaugkrümmer einen relativ großen Gegenstand dar, der zur Vereinfachung der Fertigung anstatt aus Leichtmetallen aus Kunstharz, vorzugsweise aus faserverstärktem Kunststoff, hergestellt werden kann und mit einem Ausgleichsbehälter, der mit der Ansaugluftversorgungsquelle in Verbindung steht, verbunden werden muß.

Zur Herstellung derartiger Ansaugkrümmer wird ein thermoplastisches Harz verwendet, welches bis zu einer bestimmten Temperatur eine stabile Festigkeit und Steifigkeit aufweist, wobei eine obere und eine untere Hälfte miteinander verbunden werden.

Engere Motorräume führen zu vergleichsweise kompakten Ansaugkrümmern, wobei sichergestellt werden muß, daß die Rohre eine bestimmte erforderliche Länge aufweisen, und daß sie, soweit wie möglich, eine einander entsprechende Länge aufweisen, um zufriedenstellende Ansaugeigenschaften sicherzustellen. Aus diesem Grund wurde die Rohrform von relativ geraden Rohren in gebogene Rohre geändert, die mit einer vorbestimmten Krümmung gebogen sind, und haben sich komplizierter geformte Rohre entwickelt, beispielsweise dreidimensional gebogene Formen, die nicht nur einfach gekrümmt sind, sondern bei denen auch eine Torsion auftritt. Kompaktere Ausgleichsbehälter haben ebenfalls dazu geführt, daß es erforderlich wurde, die Verbindungen zwischen den mehreren Rohren des Ansaugkrümmers und dem Ausgleichsbehälter auf einen möglichst kleinen Raum zu beschränken, was ebenfalls zu dem Erfordernis geführt hat, Rohre mit komplizierteren Formen vorzusehen. Es ist daher erforderlich, ein ausreichendes Ausmaß an Freiheit in Bezug auf die Konstruktion der Form hergestellter Teile vor allem in diesen Fällen sicherzustellen.

Die Verwendung eines Verbindungsverfahrens auf der Grundlage von Schweißen mit einem einen elektrischen Widerstand aufweisenden Heizdraht kann eine bestimmte Verbindungsfestigkeit und Luftdichtigkeit sicherstellen, sowie die Fertigungseffizienz bei der Massenproduktion erhöhen.

Ein derartiges Verbindungsverfahren auf der Grundlage einer Schmelzverbindung mit einem einen elektrischen Widerstand aufweisenden Draht ist mit weiteren Einzelheiten beispielsweise in den japanischen Patent- und Offenlegungsschriften 58-59050 A2, 59-118426 A2, 62-267125 AA, 62- 288029 AA, 06-64043 AA, und 10-16061 AA und 10-44246 AA beschrieben, wobei ein Draht mit einem elektrischen Widerstand mit Strom versorgt wird, während er zwischen die Verbindungsoberflächen miteinander zu verbindender Teile gedrückt wird, so daß das Harz um den Draht mit dem elektrischen Widerstand durch Wärmeenergie geschmolzen und unter Druck verbunden wird, wobei die Form des Drahts mit elektrischem Widerstand so ausgebildet ist, daß sie der mitunter komplizierten Form der Oberflächen entspricht, die miteinander verbunden werden.

Die Verbindungsverfahren auf der Grundlage der Schmelzverbindung mit Drähten mit einem elektrischen Widerstand, die in den voranstehenden Veröffentlichungen geschildert werden, weisen das gemeinsame Merkmal der Verwendung von Harzmaterialien auf, die relativ leicht geschmolzen werden können, aber da sie bis zur endgültigen Druckbeaufschlagung durchgeführt werden, während der Draht mit Strom versorgt wird, ist es im allgemeinen schwierig, geeignete Bedingungen für die Stromversorgung und die Druckbeaufschlagung zu schaffen, so daß diese Verfahren schwerlich einsetzbar sind, insbesondere bei Verwendung von Materialien, die eine hohe Festigkeit und hohe Luftdichtigkeit aufweisen und schwer schmelzbar sind.

Die auftretenden Schwierigkeiten bestehen darin, daß abhängig von den Bedingungen für die Stromversorgung und die Druckbeaufschlagung das Harz der zu verbindenden Teile nur schwer geschmolzen werden kann infolge einer Überhitzung sich zersetzt. Es können auch unerwünschte Gase erzeugt werden, was es schwierig macht, stets eine hohe Festigkeit und Luftdichtigkeit bei den zu verbindenden Teilen zu erzielen.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren der eingangs genannten Art, also ein Verfahren nach dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1 derart weiterzubilden, dass eine eine hohe Festigkeit aufweisende Verbindung zwischen den zu verbindenden Formteilen aus Kunstharz auf verhältnismäßig einfache Weise erzielt werden kann.

Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1 gelöst.

Weiterbildungen der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen.

Vorzugsweise wird ein Verfahren zum Verbinden von Formkörpern aus thermoplastischem Harz miteinander durch Aneinanderdrücken der Verbindungsoberflächen von zwei Formkörpern zur Verfügung gestellt, die verbunden werden sollen, wobei ein Draht mit elektrischem Widerstand dazwischen liegt, wenn derartige Formkörper aus thermoplastischem Harz miteinander verbunden werden sollen, und durch Anlegen von Strom zum Erhitzen des Drahts mit elektrischem Widerstand, so daß das Harz um den Draht mit elektrischem Widerstand herum geschmolzen und unter Druck verbunden wird, um die beiden Formkörper zu verbinden, wobei sich das Verfahren zur Verbindung von Formkörpern aus thermoplastischem Harz dadurch auszeichnet, daß vorgesehen sind: ein erster Schritt, bei welchem ein Draht mit elektrischem Widerstand sandwichartig zwischen den Verbindungsoberflächen zweier Formkörper angeordnet wird, die verbunden werden sollen, ein erster vorbestimmter Druck angelegt wird, und Strom mit einem vorbestimmten Wert für eine vorbestimmte Zeit an den Draht mit elektrischem Widerstand angelegt wird, so daß das Harz um den Draht mit elektrischem Widerstand herum durch die Wärmeenergie geschmolzen wird, die in dem Draht mit elektrischem Widerstand erzeugt wird, während die Verbindungsoberflächen der beiden Formkörper in einem vorbestimmten Abstand voneinander getrennt gehalten werden; sowie ein zweiter Schritt, in welchem nach Beendigung des ersten Schrittes der an den Draht mit elektrischem Widerstand angelegte Strom unterbrochen wird, und ein zweiter vorbestimmter Druck angelegt wird, um das geschmolzene Harz unter Druck zu verbinden.

Nach dem vorgenannten Verfahren zur Verbindung thermoplastischer Formkörper wird das Harz um den Draht mit elektrischem Widerstand herum durch Wärmeenergie geschmolzen, die in dem Draht mit elektrischem Widerstand erzeugt wird, während die Verbindungsoberflächen der beiden Formkörper, die miteinander verbunden werden sollen, um eine bestimmte Entfernung in einer ersten Stufe getrennt gehalten werden, in welcher der Draht mit elektrischem Widerstand sandwichartig zwischen den Oberflächen der beiden voranstehend geschilderten Formkörper angeordnet ist, die miteinander verbunden werden sollen, und ein Strom mit vorbestimmtem Wert für eine vorbestimmte Zeit an den Draht mit elektrischem Widerstand angelegt wird, während ein erster vorbestimmter Druck angelegt wird, so daß man einen ausreichend geschmolzenen Zustand des Harzes auf verläßliche Weise dadurch erhalten kann, daß sichergestellt wird, daß auf das Harz um den Draht mit elektrischem Widerstand herum Wärmeenergie einwirkt, ohne drastische Erhöhungen der Temperatur des Drahts mit elektrischem Widerstand (also ohne das Harzmaterial dazu zu bringen, daß es sich zersetzt oder unerwünschte Gase erzeugt). Nach Beendigung dieses ersten Schrittes wird ein zweiter Schritt durchgeführt, bei welchem der Strom für den voranstehend erwähnten Draht mit elektrischem Widerstand abgeschaltet wird, und ein zweiter vorbestimmter Druck angelegt wird, um das geschmolzene Harz unter Druck zu verbinden, so daß das Harz der verbundenen Abschnitte unter Druck verläßlich verbunden werden kann.

Bei diesem Verfahren wird daher eine Druckbeaufschlagung in zwei Stufen durchgeführt, bei welcher die Einwirkung des Drucks zwischen den beiden Verbindungsoberflächen auf einen ersten und einen zweiten Schritt aufgeteilt wird, so daß der Draht mit elektrischem Widerstand mit Strom versorgt und erhitzt werden kann, während die Verbindungsoberflächen um eine bestimmte Entfernung in dem ersten Schritt getrennt gehalten werden, und die zu verbindenden Oberflächen dann unter Druck in der endgültigen Verbindungsposition in dem zweiten Schritt verbunden werden können, um sicherzustellen, daß die beiden Formbauteile miteinander unter Druck vereinigt werden. Das Harz der verbundenen Abschnitte kann daher ausreichend geschmolzen und verbunden werden, unter Druck, auf verläßlichere Weise, und den verbundenen Abschnitten, an welchen die Formkörper miteinander verbunden sind, kann eine bessere, hohe Verbindungsfestigkeit und Luftdichtigkeit verliehen werden, als dann, wenn die Verbindungsoberflächen miteinander unter Druck in der endgültigen Verbindungsposition in einem einstufigen Druckbeaufschlagungsschritt verbunden werden (einstufige Druckbeaufschlagung), während der Draht mit elektrischem Widerstand mit Strom versorgt und erwärmt wird, wie dies in der Vergangenheit der Fall war.

Vorzugsweise wird eine Spaltausbildungsvorrichtung, die dazu dient, die Verbindungsoberflächen der beiden Formkörper in einem vorbestimmten Abstand zu halten, nur in dem ersten Schritt vorgesehen.

Da in diesem Fall insbesondere eine Spaltausbildungsvorrichtung, die dazu dient, die Verbindungsoberflächen der beiden voranstehend geschilderten Formkörper in einer bestimmten Entfernung zu halten, nur in dem voranstehend geschilderten ersten Schritt vorgesehen ist, können die voranstehend geschilderten Verbindungsoberflächen um eine bestimmte Entfernung voneinander getrennt in dem ersten Schritt zuverlässig gehalten werden.

Vorzugsweise kann die die Spaltausbildungsvorrichtung ein Abstandsstück mit vorbestimmter Dicke aufweisen, welches zwischen den beiden Formkörpern angeordnet wird, und aus dem Raum zwischen den beiden Formkörpern in dem zweiten Schritt entfernt wird.

In diesem Fall können die voranstehend geschilderten Verbindungsoberflächen auf besonders zuverlässige Weise im ersten Schritt um eine bestimmte Entfernung voneinander beabstandet gehalten werden, da die voranstehend geschilderte Spaltausbildungsvorrichtung speziell ein Abstandsstück mit vorbestimmter Dicke ist, und da das Abstandsstück zwischen den beiden Formkörpern in dem voranstehend geschilderten ersten Schritt angeordnet wird, und dann in dem voranstehend geschilderten zweiten Schritt aus dem Raum zwischen den genannten Formkörpern entfernt wird.

Vorzugsweise kann die Spaltausbildungsvorrichtung mit zumindest einem der beiden Formkörper vereinigt ausgebildet werden, wobei die Spaltausbildungsvorrichtung durch die Einwirkung des zweiten vorbestimmten Drucks in dem zweiten Schritt so verformt wird, daß der Raum zwischen den Verbindungsoberflächen der beiden Formkörper verengt wird, die miteinander verbunden werden sollen.

In diesem Fall ist die voranstehend geschilderte Spaltausbildungsvorrichtung vereinigt mit zumindest einem der voranstehend geschilderten zwei Formkörper ausgebildet, und wird diese Spaltausbildungsvorrichtung durch die Einwirkung des zweiten vorbestimmten Drucks in dem voranstehend geschilderten zweiten Schritt verformt, so daß der Raum zwischen den Verbindungsoberflächen der beiden voranstehend geschilderten Formkörper, die miteinander vereinigt werden sollen, verengt wird, so daß es nicht erforderlich ist, eine Spaltausbildungsvorrichtung getrennt von dem Formkörper vorzusehen, und auch der Aufwand zum Entfernen der Spaltausbildungsvorrichtung ausgeschaltet wird.

Vorzugsweise können der eine der Formkörper ein Loch in zumindest der Verbindungsoberfläche aufweisen, die verbunden werden soll, und der andere Formkörper eine kreisringförmige Verbindung aufweisen, die in das Loch eingepaßt werden kann.

In diesem Fall weist einer der voranstehend geschilderten Formkörper ein Loch in zumindest der Verbindungsoberfläche auf, die verbunden werden soll, und weist der andere Formkörper eine kreisringförmige Verbindung auf, die in das voranstehend geschilderte Loch eingepaßt wird, was es ermöglicht, die beiden Formkörper miteinander auf eine vergleichsweise besonders einfache und zuverlässige Weise zu verbinden.

Vorzugsweise kann der eine der Formkörper ein hohles Element bilden, welches eine Öffnung in zumindest der Verbindungsoberfläche aufweist, die verbunden werden soll, und ist der andere Formkörper ein rohrförmiges Element mit einem Verbindungsabschnitt besitzen, der mit der Öffnung verbunden werden kann.

In diesem Fall ist einer der voranstehend geschilderten Formkörper ein Hohlelement, welches eine Öffnung zumindest in der Verbindungsoberfläche aufweist, die verbunden werden soll, und ist der andere Formkörper ein rohrförmiges Element, welches einen Verbindungsabschnitt aufweist, der mit der voranstehend geschilderten Öffnung verbunden wird, wodurch es ermöglicht wird, daß der Abschnitt, an welchem die Formkörper miteinander verbunden werden, eine ausreichend hohe Verbindungsfestigkeit und Luftdichtigkeit aufweist, wenn das Hohlelement und das rohrförmige Element miteinander verbunden sind.

Die Erfindung wird nachstehend anhand bevorzugter und zeichnerisch dargestellter Ausführungsbeispiele näher erläutert, aus welchen weitere Vorteile und Merkmale hervorgehen. Als bevorzugtes Beispiel zur Anwendung der Erfindung ist ein Ansaugkrümmer einer Brennkraftmaschine gezeigt, wobei Teile des Ansaugkrümmers aus Kunstharz nach dem erfindungsgemäßen Verfahren miteinander verbunden werden.

In den Zeichnungen zeigen:

Fig. 1 eine perspektivische Darstellung eines Ansaugluftkrümmers einer Brennkraftmaschine in der Ausführung nach einer ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung;

Fig. 2 eine perspektivische Darstellung des Ansaugluftkrümmers gemäß Fig. 1, jedoch gesehen in einer anderen Richtung;

Fig. 3 eine Seitenansicht des Ansaugkrümmers, gesehen in der Richtung, die durch den Pfeil Y3 in Fig. 1 oder 2 angedeutet ist;

Fig. 4 eine schematische Darstellung der Winkel, die in der Seitenebenenperspektive durch die beiden Enden in Axialrichtung der Auslaßrohre des Ansaugkrümmers gebildet werden;

Fig. 5 eine perspektivische Darstellung des Ansaugkrümmers in Explosionsdarstellung;

Fig. 6 eine perspektivische Darstellung in Explosionsdarstellung des Ausgleichsbehälters des Ansaugkrümmers;

Fig. 7 eine perspektivische Darstellung des Ausgleichsbehälters, gesehen aus einer anderen Richtung als in Fig. 6;

Fig. 8 den Ansaugkrümmer teils in perspektivischer Darstellung, teils im Längsschnitt;

Fig. 9 den Ausgleichsbehälter in der Ansicht von unten;

Fig. 10 den Gegenstand von Fig. 9 im Längsschnitt entlang der Linie Y10-Y10 in Fig. 9;

Fig. 11 ein Teil Y11 des Gegenstandes von Fig. 10 im Längsschnitt in vergrößerter Darstellung;

Fig. 12 ein Teil Y12 des Gegenstandes von Fig. 10 im Längsschnitt in vergrößerter Darstellung;

Fig. 13 das stromaufwärtige Ende des Auslaßrohres, welches mit dem Ausgleichsbehälter verbunden ist, im Längsschnitt;

Fig. 14 den Gegenstand von Fig. 13 im Schnitt entlang der Linie Y14-Y14 von Fig. 13;

Fig. 15 ein Teil Y15 des Gegenstandes von Fig. 13 im Schnitt in vergrößerter Darstellung;

Fig. 16 Auslaßrohre, die mit dem Ausgleichsbehälter verbunden sind, in der Ansicht von unten;

Fig. 17 eine Ausführungsform eines Drahtes mit elektrischem Widerstand zur Verwendung bei einer Ausführungsform der Erfindung in schematischer Darstellung;

Fig. 18 eine weitere Ausführungsform eines Drahtes mit elektrischem Widerstand zur Verwendung bei einer Ausführungsform der Erfindung in schematischer Darstellung;

Fig. 19 eine weitere Ausführungsform eines Drahtes mit elektrischem Widerstand zur Verwendung bei einer Ausführungsform der Erfindung in schematischer Darstellung;

Fig. 20 eine weitere Ausführungsform eines Drahtes mit elektrischem Widerstand zur Verwendung bei einer Ausführungsform der Erfindung in schematischer Darstellung;

Fig. 21 ein Auslaßrohr und den Ausgleichsbehälter des Ansaugkrümmers am Verbindungspunkt A des Gegenstandes von Fig. 16 im Querschnitt längs der Linie Ya-Ya von Fig. 16;

Fig. 22 den Gegenstand von Fig. 21 im Zustand am Ende des ersten Schrittes;

Fig. 23 den Gegenstand von Fig. 21 im Zustand am Ende des zweiten Schrittes;

Fig. 24 das Auslaßrohr und den Ausgleichsbehälter des Ansaugkrümmers am Verbindungspunkt B des Gegenstandes von Fig. 16 im Querschnitt längs der Linie Yb-Yb von Fig. 16;

Fig. 25 den Gegenstand von Fig. 24 im Zustand am Ende des ersten Schrittes;

Fig. 26 den Gegenstand von Fig. 24 im Zustand am Ende des zweiten Schrittes;

Fig. 27 das Auslaßrohr und den Ausgleichsbehälter des Ansaugkrümmers am Verbindungspunkt C des Gegenstandes von Fig. 16 im Querschnitt längs der Linie Yc-Yc von Fig. 16;

Fig. 28 den Gegenstand von Fig. 27 im Zustand am Ende des ersten Schrittes;

Fig. 29 den Gegenstand von Fig. 27 im Zustand am Ende des zweiten Schrittes;

Fig. 30 das Auslaßrohr und den Ausgleichsbehälter des Ansaugkrümmers am Verbindungspunkt C des Gegenstandes von Fig. 16 im Querschnitt längs der Linie Yc-Yc von Fig. 16 in Blickrichtung längs des Pfeiles Yd

Fig. 31 den Gegenstand von Fig. 30 in Blickrichtung längs des Pfeiles Yd im Zustand am Ende des ersten Schrittes;

Fig. 32 den Gegenstand von Fig. 30 in Blickrichtung längs des Pfeiles Yd im Zustand am Ende des zweiten Schrittes;

Fig. 33 eine Vorderansicht des Ausgleichsbehälters, gesehen von der Seite des Anschlußflansches aus;

Fig. 34 das Auslaßrohr und den Anschlußflansch des Ansaugkrümmers im Einstellzustand an einem Verbindungspunkt (einem Teil, welches im Querschnitt längs der Linie Yf-Yf in Fig. 33 gezeigt ist) im Schnitt;

Fig. 35 den Gegenstand von Fig. 34 im Zustand nach der Beendigung des ersten Schrittes;

Fig. 36 den Gegenstand von Fig. 34 im Zustand nach der Beendigung des zweiten Schrittes;

Fig. 37 einen Vertikalquerschnitt einer Vergrößerung des Einstellzustandes der Hauptbauteile des Verbindungspunktes zwischen dem Auslaßrohr und dem Anschlußflansch des Ansaugkrümmers (einem Teil, welches im Querschnitt durch die Linie Yf-Yf in Fig. 33 gezeigt ist);

Fig. 38 einen Vertikalquerschnitt einer Vergrößerung des Zustands der Hauptbauteile des Verbindungspunktes zwischen dem Auslaßrohr und dem Anschlußflansch bei Beendigung des ersten Schrittes;

Fig. 39 einen Vertikalquerschnitt einer Vergrößerung des Zustands der Hauptbauteile des Verbindungspunktes zwischen dem Auslaßrohr und dem Anschlußflansch bei Beendigung des zweiten Schrittes;

Fig. 40 einen Vertikalquerschnitt des Einstellzustands an dem Verbindungspunkt zwischen dem Auslaßrohr und dem Ausgleichsbehälter des Ansaugkrümmers bei einer zweiten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung;

Fig. 41 einen Vertikalquerschnitt des Zustands des Verbindungspunktes nach der Beendigung des ersten Schrittes bei der zweiten Ausführungsform;

Fig. 42 einen Vertikalquerschnitt des Zustands des Verbindungspunktes nach Beendigung des zweiten Schrittes bei der zweiten Ausführungsform;

Fig. 43 einen Vertikalquerschnitt des Einstellzustands an dem Verbindungspunkt zwischen dem Auslaßrohr und dem Ausgleichsbehälter des Ansaugkrümmers bei einer dritten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung;

Fig. 44 einen Vertikalquerschnitt des Zustands des Verbindungspunktes nach der Beendigung des ersten Schrittes bei der dritten Ausführungsform;

Fig. 45 einen Vertikalquerschnitt des Zustands des Verbindungspunktes nach der Beendigung des zweiten Schrittes bei der dritten Ausführungsform;

Fig. 46 eine schematische Darstellung eines Modells der Form und der Abmessungen des einen elektrischen Widerstand aufweisenden Drahtes und des Zustandes, in welchem dieser an dem Verbindungspunkt eingesetzt wurde, bei verschiedenen Untersuchungen des Verfahrens gemäß der vorliegenden Erfindung;

Fig. 47 eine Darstellung eines Modells für den Zustand des Drucks an dem Verbindungspunkt bei verschiedenen Untersuchungen des Verfahrens gemäß der vorliegenden Erfindung;

Fig. 48 ein Diagramm mit einer Darstellung der Beziehung zwischen der Erhitzungszeit in dem ersten Schritt und der Schweißfestigkeit der Verbindung;

Fig. 49 ein Diagramm mit einer Darstellung der Beziehung zwischen der Temperatur des Drahts mit elektrischem Widerstand und der Zeit, in welcher Strom an den Draht mit elektrischem Widerstand in dem ersten Schritt angelegt wird;

Fig. 50 ein Diagramm mit einer Darstellung der Beziehung zwischen der Abkühlzeit und der Schweißfestigkeit der Verbindung;

Fig. 51 ein Diagramm mit einer Darstellung der Auswirkungen, welche die Abmessungen und die Form der Anschlußverbindungen des Drahts mit elektrischem Widerstand und dessen Anordnung an der Verbindungsstelle auf die Dichtungseigenschaften der Verbindungsstelle haben;

Fig. 52 ein Diagramm mit einem Vergleich der Schweißfestigkeit von Verbindungen bei einstufiger und zweistufiger Druckbeaufschlagung;

Fig. 53 ein Diagramm mit einer Darstellung der Beziehung zwischen der Schweißfestigkeit der Verbindung und dem Druck bei der zweistufigen Druckbeaufschlagung; und

Fig. 54 ein Diagramm mit einer Darstellung der Beziehung zwischen der Höhe des Anschlages und der Schweißfestigkeit der Verbindung.

Die Fig. 1 und 2 sind Schrägansichten eines Kunstharzansaugkrümmers M gemäß der vorliegenden Ausführungsform, gesehen aus unterschiedlichen Richtungen. Fig. 3 ist eine Seitenansicht, gesehen aus der Richtung, die durch den Pfeil Y3 in den Fig. 1 und 2 bezeichnet ist.

Der voranstehend erwähnte Ansaugkrümmer M ist mit mehreren (in einer Anzahl entsprechend der Anzahl an Motorzylindern, im vorliegenden Fall 4) Auslaßrohren Ma bis Md versehen, sowie mit einem Ausgleichsbehälter Mt als Ansaugluftvolumenteil, welcher mit der Ansaugluftversorgungsquelle über ein Einlaßrohr M1 in Verbindung steht.

Der voranstehend geschilderte Ausgleichsbehälter Mc und die Auslaßrohre Ma bis Md des Ansaugkrümmers M werden aus einem Harz durch Spritzguß hergestellt, und werden dann zusammengebaut und miteinander vereinigt.

Obwohl dies in der Figur nicht im einzelnen dargestellt ist, ist das voranstehend geschilderte Ansaugrohr Mi mit einem Gerät auf der stromaufwärtigen Seite des Luftansaugsystems verbunden, beispielsweise einem Luftfilter, und führt Luft von außerhalb des Fahrzeugs, die durch die Ausrüstung auf der stromaufwärtigen Seite des Lufteinlaßsystems fließt, dem Ausgleichsbehälter Mt zu.

Die Enden (stromabwärtigen Enden) der voranstehend geschilderten Auslaßrohre Ma bis Md sind mit den Zylindern der Brennkraftmaschine (nicht dargestellt) über einen Anschlußflansch Mf verbunden, der als Montagebauteil dient, und die anderen Enden (stromaufwärtigen Enden) sind mit dem voranstehend geschilderten Ausgleichsbehälter Mt verbunden. Öffnungen Ha1 bis Hd1 entsprechend den Brennkraftmaschinenzylindern sind in dem voranstehend erwähnten Anschlußflansch Mf vorgesehen, und die stromabwärtigen Enden der Auslaßrohre Ma bis Md sind an der Rückseite des Anschlußflansches Mf so angebracht, daß die Öffnungen von Kanälen für die Auslaßrohre Ma bis Md mit den erwähnten Öffnungen Ha1 bis Hd1 ausgerichtet sind.

Wie in den Fig. 6 und 7 gezeigt, besteht der voranstehend erwähnte Ausgleichsbehälter Mt aus einer oberen Hälfte Mt1 und einer unteren Hälfte Mt2, wobei vier Öffnungen Ha1 bis Hd2 in der unteren Hälfte Mt2 vorgesehen sind.

Um den Ausgleichsbehälter Mt auszubilden, werden die obere und untere Hälfte vorzugsweise in einer Spritzgußformanordnung ausgeformt, mit dem sogenannten Formdreheinspritzvorgang (DRI-Vorgang), wobei ein Paar sich drehender Spritzgußformen eingesetzt wird, die sich in Bezug aufeinander drehen können, und die beiden Hälften der Spritzgußformanordnung aneinander angelegt und miteinander verbunden werden, so daß die beiden voranstehend geschilderten Hälften in jedem Drehzyklus der Form miteinander verbunden werden, was zu einem vollständigen, hohlen Erzeugnis führt (Ausgleichsbehälter Mt). Auch die Auslaßrohre Ma und Md bestehen aus Paaren aus zusammengebauten Hälften, und werden vorzugsweise in Form hohler, vollständiger Formkörper (Auslaßrohre) erhalten, durch Verbindung der Hälften miteinander in jedem Drehzyklus der Spritzgußformanordnung mit Hilfe des voranstehend geschilderten DRI-Verfahrens.

Die Spritzgußformanordnung, die in dem DRI-Verfahren verwendet wird, ist nicht im einzelnen dargestellt, sondern so ausgebildet, daß ihre Teile in Bezug aufeinander geöffnet und geschlossen werden können, wobei eine Spritzgußform in einem vorbestimmten Winkel in Bezug auf die andere gedreht werden kann, und die Formoberfläche jeder Spritzgußform mit einem Formgebungsabschnitt versehen ist, der zumindest einen vorspringenden (männlichen) Formgebungsabschnitt und zwei rückspringende (weibliche) Formgebungsabschnitte in der Reihenfolge männlich/weiblich/weiblich aufweist, die sich wiederholt, in Drehrichtung in dem erwähnten vorbestimmten Winkel. Im Falle beispielsweise des Ausgleichsbehälters Mt sind die Anlageabschnitte der erwähnten oberen und unteren Hälfte, wie dies in Fig. 8 gezeigt ist, mit inneren Kanälen Mp in Form von Nuten mit geschlossenem Querschnitt versehen, die vorzugsweise in den Wänden der Hälften Mt1 und Mt2 entlang dem Außenumfang der aneinander anliegenden Oberflächen der oberen Hälfte Mt1 und der unteren Hälfte Mt2 vorgesehen sind. Die inneren Kanäle Mp werden mit Harz (einem sekundären Harz) gefüllt, nachdem die obere und untere Hälfte Mt1 bzw. Mt2 in gegenseitige Anlage gebracht wurden, um so die beiden Hälften miteinander zu verbinden.

Die voranstehend geschilderten inneren Kanäle Mp können mit geschlossenem Querschnitt in den Wänden der beiden Hälften Mt1 und Mt2 ausgebildet werden, wie dies voranstehend geschildert wurde. Alternativ hierzu kann ein Abschnitt des inneren Kanals offen sein, wenn die beiden Hälften in Anlage aneinander gebracht werden, und können die Hälften in einer vorbestimmten Spritzgußform so eingesetzt werden, daß die erwähnte Öffnung durch die Oberfläche der Spritzgußform geschlossen wird, wodurch ein geschlossener Querschnitt ausgebildet wird.

Obwohl dies nicht im einzelnen dargestellt ist, können die geschilderten Auslaßrohre Ma bis Md entsprechend mit inneren Kanälen in den anstoßenden Abschnitten der Hälften versehen sein, auf dieselbe Weise wie im Falle des voranstehend geschilderten Ausgleichsbehälters Mt, und können die inneren Kanäle mit einem sekundären Harz gefüllt werden, um die beiden Hälften miteinander zu verbinden.

Die Auslaßrohre Ma bis MD, die in Form fertiggestellter Erzeugnisse mit dem DRI-Verfahren auf die voranstehend geschilderte Weise erhalten werden, werden dann, wie in Fig. 5 gezeigt, an dem Ausgleichsbehälter Mt angebracht, der auf entsprechende Weise in Form eines fertigen Erzeugnisses mit demselben DRI-Verfahren erhalten wird, und es werden die stromaufwärtigen Enden mit dem geschilderten Anschlußflansch Mf verbunden, während die stromabwärtigen Enden mit der unteren Hälfte Mt2 verbunden werden.

Nachstehend wird im einzelnen die Art und Weise beschrieben, auf welche die Enden der Auslaßrohre Ma bis Md mit dem Ausgleichsbehälter Mt verbunden werden.

Die voranstehend geschilderten Auslaßrohre Ma bis Md liegen vorzugsweise in Form gebogener Rohre vor. Wie dies schematisch in Fig. 4 gezeigt ist, bilden die beiden Enden von Axiallinien (die nur als die Axiallinien Ly und Lb der Auslaßrohre Ma und Mb in den Fig. 3 und 4 dargestellt sind; die Formen der Auslaßrohre Mc und Md sind in Querrichtung symmetrisch zu jenen des Auslaßrohres Mb bzw. Ma) einen vorbestimmten Winkel α von etwa 180° oder mehr (bei der vorliegenden Ausführungsform beträgt α etwa 270°), in Bezug auf die Biegerichtung der Auslaßrohre, gesehen von der Seitenebene aus.

Der Ansaugkrümmer M und dessen Montageanordnung können daher kompakter ausgebildet werden, wobei immer noch sichergestellt wird, daß die Auslaßrohre Ma bis Md eine bestimmte, erforderliche Länge aufweisen, und daß die Auslaßrohre Ma bis Md soweit wie möglich eine einander entsprechende Länge aufweisen, um zufriedenstellende Luftansaugeigenschaften zur Verfügung zu stellen.

Der voranstehend geschilderte Anschlußflansch Mf wird vorzugsweise vereinigt mit dem Ausgleichsbehälter Mt ausgeformt, während der Anschlußbehälter Mt ausgeformt wird (genauer gesagt, die obere Hälfte Mt1 des Ausgleichsbehälters Mt).

Da der Anschlußflansch Mf, der das Montagestück zum Verbinden eines Endes der Auslaßrohre Ma bis Md mit den Brennkraftmaschinenzylindern darstellt, daher vereinigt mit dem Ausgleichsbehälter Mt ausgebildet wird, während dieser mittels Spritzguß erzeugt wird, kann die Anzahl an Teilen verringert werden, wodurch sich der Herstellungswirkungsgrad noch weiter steigern läßt.

Bei der vorliegenden Ausführungsform wird ein Polyamidharz, nämlich ein thermoplastisches Harz, insbesondere ein Harz des Typs Nylon-6, mit annähernd 30 Gew.-% hinzugefügten Verstärkungsglasfasern, als Material für den geschilderten Ausgleichsbehälter Mt und die Auslaßrohre Ma bis Md verwendet.

Beispiele für andere Materialien, die eingesetzt werden können, umfassen Polyethylenharz, Polypropylenharz, AS-Harz, ABS-Harz, Methacrylharz, Polyvinylchloridharz, PBT-Harz und TPO-Harz, entweder allein oder mit einer Verstärkung (beispielsweise Glasfasern oder Kohlenstoffasern).

Nachstehend wird das Verfahren zum Verbinden der Enden der, Auslaßrohre Ma bis Md des voranstehend geschilderten Ansaugkrümmers mit der Seite des Ausgleichsbehälters Mt beschrieben.

Zuerst wird das Verfahren zur Verbindung der stromaufwärtigen Enden der Auslaßrohre Ma bis Md mit der unteren Hälfte Mt2 des Ausgleichsbehälters Mt beschrieben, wobei als Hauptbeispiel ein Fall betrachtet wird, in welchem das stromaufwärtige Ende des Auslaßrohres Mb mit der Öffnung Hb2 des Ausgleichsbehälters Mt verbunden wird.

Die Fig. 9 und 10 zeigen die Bodenoberfläche des geschilderten Ausgleichsbehälters Mt und die darin vorgesehenen Öffnungen Ha2 bis Hd2. Der Anschlußflansch Mf ist in diesen Zeichnungen nicht dargestellt.

Eine kreisringförmige Rohrpositionierungsrippe 3 zum Kontrollieren von Radialverschiebungen der Rohrachse des Auslaßrohres Mb ist entlang dem Außenumfang der Oberfläche 2 vorgesehen, die mit dem Verbindungsabschnitt (Umfangsabschnitt) der Öffnung Hb2 verbunden werden soll, wo der Ausgleichsbehälter Mt an die Auslaßrohre anschließt (bei dem Beispiel durch das Auslaßrohr Mb repräsentiert). Wie im einzelnen in den Fig. 11 und 12 gezeigt ist, ist weiterhin ein kreisringförmiger Anschlag 4 dazu vorgesehen, eine Positionierung in Axialrichtung durchzuführen, durch Einschränken des Bewegungsweges des Auslaßrohres Mb entlang dem Innenumfang der Oberfläche 2, die verbunden werden soll (also entlang der Öffnung Hb2). Wie nachstehend noch genauer erläutert wird, ist die Seite (der Außenumfang) des Anschlages 4 mit einem kreisringförmigen Harztrog 5 versehen, um überschüssiges, geschmolzenes Harz aufzufangen, welches auftritt, wenn das Auslaßrohr Mb unter Druck angeschlossen wird.

Bei der vorliegenden Ausführungsform beträgt der Innenumfangsdurchmesser der geschilderten Rohrpositionierungsrippe 3 etwa 52 mm. Die Höhe des geschilderten Anschlages 4 gegenüber der Oberfläche 2, welche verbunden werden soll, beträgt etwa 0,4 mm.

Die innenseitige Verbindungsbasis der geschilderten Rohrpositionierungsrippe 3 ist entlang dem Innenumfang der Rohrpositionierungsrippe 3 mit mehreren (sieben bei der vorliegenden Ausführungsform) vorspringenden Positionierungsrippen 6 für den Widerstandsdraht zum radialen Positionieren des einen elektrischen Widerstands aufweisenden Drahtes versehen, wie dies nachstehend noch erläutert wird.

Wie nachstehend im einzelnen erläutert ist ein ausgenommener Abschnitt 8, der vorzugsweise stufenförmig ausgebildet ist, um so eine mit der zu verbindenden Oberfläche 2 gemeinsame Oberfläche auszubilden, entsprechend den Anschlußverbindern des Drahts mit elektrischem Widerstand an einem vorbestimmten Ort um die Rohrpositionierungsrippe 3 herum vorgesehen, und ist der ausgenommene Abschnitt 8 mit einer Verbindungszusatzharzrippe 7 versehen, um das Ausmaß geschmolzenen Harzes zu kompensieren.

Die verschiedenen Verbindungsabschnitte (Umfangsabschnitte der Öffnungen Ha2, Hc2 und Hd2) des Ausgleichsbehälters Mt für die anderen Auslaßrohre Ma, Mc und Md sind ebenso ausgebildet wie im Falle der voranstehend geschilderten Öffnung Hb2.

Wie in den Fig. 13 bis 15 gezeigt ist, weisen die stromaufwärtigen Enden der Auslaßrohre (die hier durch das Auslaßrohr Mb repräsentiert werden) die Form eines Flansches auf, wobei das Ende des Rohrs in Radialrichtung erweitert ist, und ist ein Vorsprung 7 entsprechend den Anschlußverbindern des Drahts mit elektrischem Widerstand (anders ausgedrückt, entsprechend dem ausgenommenen Abschnitt 8, der in der Rohrpositionierungsrippe auf der Seite des Ausgleichsbehälters Mt vorgesehen ist) an einem vorbestimmten Ort um die Oberfläche 2 herum vorgesehen, die verbunden werden soll.

Die stromaufwärtigen Enden der Auslaßrohre Ma bis Md werden verbunden, nachdem sie an der Bodenoberfläche des Ausgleichsbehälters Mt angebracht wurden (also an der Bodenoberfläche der unteren Hälfte Mt2), so daß die Öffnungen der Kanäle der Auslaßrohre Ma bis Md zu den geschilderten Öffnungen Ha2 bis Hd2 ausgerichtet sind, und die Vorsprünge 17 auf den Auslaßrohren Ma bis Md in die ausgenommenen Abschnitte 8 auf der Seite des Ausgleichsbehälters Mt eingepaßt sind.

Fig. 16 zeigt die Bodenoberfläche des Ausgleichsbehälters Mt, mit welcher die stromaufwärtigen Enden der Auslaßrohre Mb und Mc verbunden sind. Der Schritt zur Verbindung (mittels Schmelzverbindung) des Auslaßrohres Mb mit dem Ausgleichsbehälter Mt an einem Verbindungsort A ist in den Fig. 21 bis 23 gezeigt (wobei der Querschnitt entlang der Linie Ya-Ya in Fig. 16 verläuft), an dem Verbindungspunkt B in den Fig. 24 bis 26 (Querschnitt entlang der Linie Yb-Yb in Fig. 16), und am Verbindungspunkt C in den Fig. 27 bis 29 (Querschnitt entlang der Linie Yc-Yc in Fig. 16). Die Fig. 30 bis 32 zeigen den Verbindungsschritt am Verbindungspunkt C, gesehen aus der Richtung, die durch den ausgezogenen weißen Pfeil Yd in Fig. 16 angedeutet ist.

Fig. 17 ist eine Vorderansicht des Drahts 20 mit elektrischem Widerstand, der zur Verbindung des stromaufwärtigen Endes des geschilderten Auslaßrohrs Mb mit dem Ausgleichsbehälter Mt verwendet wird. Wie aus dieser Figur hervorgeht, ist der gesamte Draht 20 mit elektrischem Widerstand in Form eines im wesentlichen kreisringförmigen Ringes ausgebildet (eines runden, wärmeerzeugenden Abschnitts), und ist nur an den Anschlußverbindern 20a und 20a geöffnet. Die Spitzen des Paars von Anschlußverbindern 20a und 20a sind darüber hinaus in Form von Bögen geöffnet. Der geschilderte Draht 20 mit elektrischem Widerstand weist daher eine Gesamtvorderansicht auf, die im wesentlichen dem griechischen Buchstaben Ω entspricht.

Eine Eisen-Chrom-Legierung wurde als Material für den geschilderten Draht 20 mit elektrischem Widerstand bei der vorliegenden Ausführungsform verwendet. Andere Beispiele, die eingesetzt werden können, umfassen Eisen, Nickel-Chrom- Legierungen, und Eisen-Nickel-Legierungen. Obwohl keine signifikanten Unterschiede in Bezug auf den verschweißten Zustand an den verbundenen Abschnitten bei Verwendung der voranstehend geschilderten Materialien auftragen, wurde Eisen ausgeschlossen, infolge von Rostproblemen. Es wurde eine Eisen-Chrom-Legierung (Typ 1) verwendet, welche entsprechenden Korrosionstests genügte, und die kostengünstig war.

Die in den Fig. 18 bis 20 dargestellten Beispiele können ebenfalls als Formen für den Draht mit elektrischem Widerstand verwendet werden, zusätzlich zu der Ausbildung gemäß Fig. 17. Ein Paar von Anschlußverbindern 21a und 21a verläuft linear in dem Draht 21 mit elektrischem Widerstand, der in Fig. 18 gezeigt ist. Bei dem in Fig. 19 dargestellten Draht 22 mit elektrischem Widerstand ist nur einer der beiden Anschlußverbinder 22a in Schrägrichtung in einem vorbestimmten Winkel geöffnet. Bei dem in Fig. 20 gezeigten Draht 23 mit elektrischem Widerstand verläuft nur einer der beiden Anschlußverbinder 23a in Schrägrichtung, und ist dann zurückgebogen.

Im Falle eines Ansaugkrümmers M, der ein Hauptbauteil des Brennkraftmaschinenlufteinlaßsystems darstellt, sind wesentliche Grundeigenschaften erforderlich, beispielsweise Festigkeit, Schwingungsfestigkeit, und Luftdichtigkeit, für das Enderzeugnis. Hieraus sieht man, daß der Durchmesser und die Form des Drahts 20 mit elektrischem Widerstand, der zur Verbindung des Ausgleichsbehälters Mt und der Auslaßrohre Ma bis Md verwendet wird, beträchtliche Auswirkungen auf das Ausmaß der Festigkeit und Luftdichtigkeit des verbundenen Abschnitts zwischen diesen beiden Teilen hat.

Versuche zur Festlegung des Durchmessers des Drahts 20 mit elektrischem Widerstand ergaben, daß ein Drahtdurchmesser von 1,0 mm gestattete, Wärme schneller zu erzeugen (im Vergleich zu einem größeren Drahtdurchmesser), selbst bei einem Strom, der in gewissem Ausmaß niedrig war, falls der Draht 20 mit elektrischem Widerstand aus der geschilderten Eisen-Chrom- Legierung bestand, mit einem Umfangsdurchmesser von etwa 50 mm, wobei dies nur als Beispiel zu verstehen ist, wobei jedoch ein geringerer Drahtdurchmesser zu einer kleineren Schweißoberfläche führte, was es erschwert, eine ausreichende Festigkeit zu erzielen, und wobei eine Verkohlung infolge der Zersetzung des Harzes während langer Zeitströme der Stromversorgung mit einem hohen Strom auftrat, so daß weder die erforderliche Festigkeit noch die erforderliche Luftdichtigkeit erzielt werden konnte.

Andererseits führt ein Drahtdurchmesser, der zu groß ist, beispielsweise ein Durchmesser von mehr als 2,5 mm, zu einem geringen Widerstand, so daß eine längere Zeit dazu erforderlich ist, selbst bei hohen Strömen Wärme zu erzeugen, was erstens unpraktisch ist, wobei es zweitens schwierig ist, durchgehend das umgebende Harz auf die geeignete Temperatur zu erwärmen.

Angesichts der voranstehenden Ausführungsformen wird deutlich, daß die besten Ergebnisse erzielt werden, wenn der Draht 20 mit elektrischem Widerstand so gewählt ist, daß er einen geeigneten Durchmesser zwischen 1,5 und 2,5 mm aufweist, bevorzugt 2,0 mm.

Der Leitungswiderstand (Re), in Ω/m des Drahts mit elektrischem Widerstand kann aus folgender Formel berechnet werden.

Re = ρ/A (1)

Hierbei ist ρ der spezifische Widerstand in µΩ/m (µ = 10^-6), des Materials des Drahts mit elektrischem Widerstand, und ist A die Querschnittsfläche, in m², des Drahts mit elektrischem Widerstand.

Der Bereich des Volumenwiderstands ρ jener Art von Stahl, die als Material für den erwähnten Draht mit elektrischem Widerstand bevorzugt wird (bei Nickel-Chrom-Legierungen, Eisen-Nickel-Legierungen, und Eisen-Chrom-Legierungen (Typen 1 und 2)) liegt zwischen 1,01 (Nickel-Chrom-Legierung) und 1,4 (Eisen-Chrom-Legierung des Typs 1). Diese Werten können in die voranstehend angegebene Formel (1) eingesetzt werden, um den bevorzugten Bereich für den Volumenwiderstand ρ zu erhalten, der sich ergibt als ρ = 0,32 bis 0,45 Ω/m.

Angesichts der voranstehenden Ausführungen wird bevorzugt, daß der Draht 20 mit elektrischem Widerstand einen Durchmesser von 1,5 bis 2,5 mm aufweist, und einen Leitungswiderstand von 0,32 bis 0,45 Ω/m. Unter Kostengesichtspunkten wird besonders die Eisen-Chrom- Legierung (Typ 1) bevorzugt.

Das Verfahren zum Verbinden des stromaufwärtigen Endes des Auslaßrohres Mb mit dem Ausgleichsbehälter Mt wird im einzelnen nachstehend geschildert.

Der Ausgleichsbehälter Mt wird vertikal gehaltert, entgegengesetzt zur beispielsweise in Fig. 1 dargestellten Ausrichtung, so daß der Boden nach oben weist. Der erwähnte Draht 20 mit elektrischem Widerstand wird zuerst auf der Verbindungsstelle angebracht. Hierbei wird, wie in Fig. 21 gezeigt ist, der Boden des Außendurchmessers des Drahts 20 mit elektrischem Widerstand durch die geschilderten Widerstandsdrahtpositionierungsrippen 6 geführt, und wird der geschilderte Draht 20 mit elektrischem Widerstand so angebracht, daß er exakt positioniert ist. Bei der vorliegenden Ausführungsform beträgt der Durchmesser des Drahts 20 mit elektrischem Widerstand etwa 50 mm, und der Drahtdurchmesser beträgt 2 mm.

Gleichzeitig, wie dies in den Fig. 24, 27 und 30 gezeigt ist, springen die beiden Anschlußverbinder 20a des Drahts 20 mit elektrischem Widerstand gegenüber dem ausgenommenen Abschnitt 8 vor, der in der geschilderten Rohrpositionierungsrippe 3 vorhanden ist, und wird die Verbindungszusatzharzrippe 7 in Umfangsrichtung so positioniert, daß sie sich zwischen den beiden Anschlußverbindern 20a befindet.

Nachdem der Draht 20 mit elektrischem Widerstand auf die geschilderte Weise angebracht wurde, wird das stromaufwärtige Ende des Auslaßrohrs Mb so angebracht, daß die Verbindungsoberfläche 12 der Verbindungsoberfläche 2 auf der Seite des Ausgleichsbehälters Mt gegenüberliegt, wobei dazwischen sandwichartig der Draht 20 mit elektrischem Widerstand eingeschlossen ist. Zu diesem Zeitpunkt ist der Vorsprung 17 des Auslaßrohrs Mb entlang dem Umfang des Auslaßrohrs Mb so positioniert, daß er in den geschilderten ausgenommenen Abschnitt 8 auf der Seite des Ausgleichsbehälters Mt eingepaßt ist.

Die beiden Anschlußverbinder 20a des Drahts 20 mit elektrischem Widerstand werden an ein vorbestimmtes Stromversorgungsgerät (in der Figur nicht dargestellt) angeschlossen, welches eine Stromversorgung aufweist. Es wird ein Druckbeaufschlagungsgerät (in der Figur nicht gezeigt) eingesetzt, welches das stromaufwärtige Ende des Auslaßrohrs Mb von hinten nach unten druckbeaufschlagt (also zur Seite des Ausgleichsbehälters Mt hin), mit einem gewünschten Druck. Das Druckbeaufschlagungsgerät ist vorzugsweise so ausgebildet, daß es variabel den eingestellten Druck kontrollieren kann.

Der Einrichtungsschritt ist hiermit beendet (sh. die Fig. 21, 24, 27 und 30).

Dann wird, wobei der Draht 20 mit elektrischem Widerstand sandwichartig zwischen den beiden geschilderten Oberflächen 2 und 12, die miteinander verbunden werden sollen, eingeschlossen ist, das geschilderte Druckbeaufschlagungsgerät (in der Figur nicht gezeigt) betätigt, um einen ersten vorbestimmten Druck zwischen den beiden Verbindungsoberflächen 2 und 12 anzulegen. Während mit der Druckbeaufschlagung begonnen wird oder danach, wird das geschilderte Stromversorgungsgerät (in der Figur nicht gezeigt) in Betrieb gesetzt, um einen Strom mit vorbestimmtem Pegel über eine vorbestimmte Zeit an den Draht 20 mit elektrischem Widerstand anzulegen. Damit ist der erste Schritt beendet.

Als Ergebnis dieses ersten Schrittes wird das Harz um den Draht 20 mit elektrischem Widerstand herum geschmolzen (geschmolzenes Harz: K), durch die Wärmeenergie, die in dem Draht 20 mit elektrischem Widerstand erzeugt wird, wie dies in den Fig. 22, 25 und 28 gezeigt ist. Die Druckbedingungen (erster vorbestimmter Druck) und die Stromversorgungsbedingungen werden so gewählt, daß die Oberflächen 2 und 12, die miteinander verbunden werden sollen, in einer bestimmten Entfernung voneinander gehalten werden können (beispielsweise eine Entfernung von etwa 35 bis 65% des Durchmessers des Drahts 20 mit elektrischem Widerstand), jedenfalls zu diesem Zeitpunkt, ohne daß während der Stromversorgung die Verbindungsoberfläche 12 des Auslaßrohres Mb den geschilderten Anschlag 4 auf der Seite des Ausgleichsbehälters Mt berührt.

In diesem ersten Schritt, in welchem der erste vorbestimmte Druck angelegt wird, und der Strom mit vorbestimmtem Pegel über einen vorbestimmten Zeitraum angelegt wird, an den geschilderten Draht 20 mit elektrischem Widerstand, wird das Harz um den Draht 20 mit elektrischem Widerstand herum durch die Wärmeenergie geschmolzen, die in dem Draht 20 mit elektrischem Widerstand erzeugt wird, während die Verbindungsoberflächen 2 und 12 der beiden geschilderten Formkörper in einer vorbestimmten Entfernung gehalten werden, so daß ein zufriedenstellender, geschmolzener Zustand dadurch erzielt werden kann, daß sichergestellt wird, daß die Wärmeenergie das Harz um den Draht 20 mit elektrischem Widerstand herum erreicht, ohne zu hohe Temperaturanstiege des Drahts 20 mit elektrischem Widerstand hervorzurufen (also ohne bei dem Harz eine Zersetzung oder die Erzeugung unerwünschter Gase zu verursachen).

Nach Beendigung des ersten Schrittes wird das voranstehend geschilderte Stromversorgungsgerät (in der Figur nicht gezeigt) abgeschaltet, um den Strom zu dem Draht 20 mit elektrischem Widerstand zu unterbrechen, und wird ein zweiter vorbestimmter Druck mit Hilfe des (in der Figur nicht gezeigten) Druckbeaufschlagungsgerätes angelegt, während der Unterbrechung der Stromversorgung, oder danach. Der Druck wird beibehalten, bis die Verbindungsoberfläche 12 an dem Auslaßrohr Mb in Berührung mit dem geschilderten Anschlag 4 auf der Seite des Ausgleichsbehälters Mt steht (also bis zu der Position des Enddrucks), und die Verbindungsoberfläche 12 am Auslaßrohr Mb unter Druck mit der Verbindungsoberfläche 2 auf der Seite des Ausgleichsbehälters Mt verbunden wird (sh. die Fig. 23, 26, 29 und 32).

Infolgedessen ist hiermit der zweite Schritt beendet.

Hierbei sollte der geschilderte zweite vorbestimmte Druck so schnell wie möglich nach dem Abschalten des Stroms für den Draht 20 mit elektrischem Widerstand angelegt werden.

Wenn überschüssiges geschmolzenes Harz K' erzeugt wird, während die Teile unter Druckeinwirkung verbunden werden, fließt das überschüssige, geschmolzene Harz K' in den kreisringförmigen Harztrog 5 und wird durch diesen festgehalten, der am Außenumfang des Anschlags (also am Innenumfang der zu verbindenden Oberfläche 2) auf der Seite des Ausgleichsbehälters Mt vorgesehen ist. Hierdurch kann wirksam verhindert werden, daß das überschüssige, geschmolzene Harz K' zwischen die Oberflächen 2 und 12, die miteinander verbunden werden sollen, überläuft, und die bei der Verbindung der Oberflächen erzielten Ergebnisse negativ beeinflußt.

Das Harz in jenen Teilen, die verbunden werden, kann unter Druck auf verläßliche Weise verbunden werden, und zwar infolge des zweiten Schritts, bei welchem wie voranstehend geschildert der Strom zum erwähnten Draht 20 mit elektrischem Widerstand nach Beendigung des ersten Schrittes unterbrochen wird, und der zweite vorbestimmte Druck angelegt wird, um das geschmolzene Harz unter Druckeinwirkung zu verbinden.

Bei der vorliegenden Ausführungsform erfolgt daher die Einwirkung des Drucks auf die beiden Verbindungsoberflächen 2 und 12, die miteinander verbunden werden sollen, in zwei Druckstufen, die auf den ersten und zweiten Schritt aufgeteilt werden, wodurch der Draht 20 mit elektrischem Widerstand mit elektrischem Strom versorgt und erhitzt werden kann, während die Verbindungsoberflächen 2 und 12 in dem ersten Schritt in vorbestimmter Entfernung voneinander gehalten werden, wogegen diese Verbindungsoberflächen 2 und 12 in ihre endgültige, verbundene Position gedrückt werden können, um sicherzustellen, daß die beiden Formkörper unter Druck in dem zweiten Schritt vereinigt werden. Daher ist es möglich, das Harz in dem Verbindungsabschnitt auf geeignete Weise zu schmelzen, um sicherzustellen, daß die Teile unter Druck verbunden werden, und ist es ebenfalls möglich, den Verbindungsabschnitt der Formkörper mit einer ausreichend höheren Verbindungsfestigkeit und Luftdichtigkeit auszubilden, verglichen mit jenem Fall, in welchem die Verbindungsoberflächen unter Druck in der endgültigen Verbindungsposition in einem einstufigen Druckbeaufschlagungsschritt (einstufige Druckbeaufschlagung) verbunden werden, während der Draht mit elektrischem Widerstand mit Strom versorgt und erwärmt wird, wie dies in der Vergangenheit der Fall war.

Das Verfahren zur Verbindung der stromabwärtigen Enden der Auslaßrohre Ma bis Md mit dem Anschlußflansch Mf, der vereinigt mit der oberen Hälfte Mt1 des Ausgleichsbehälters Mt ausgebildet ist, wird nachstehend geschildert, wobei als Hauptbeispiel ein Fall verwendet wird, in welchem das stromabwärtige Ende des Auslaßrohrs Mb mit der Öffnung Hb1 des Anschlußflansches Mf verbunden wird.

Fig. 33 ist eine Vorderansicht des Ansaugkrümmers M von der Seite des Anschlußflansches Mf aus. Die Hauptteile der Auslaßrohre Ma bis MD sind in diesen Figuren nicht dargestellt. Die Fig. 34 bis 36 erläutern die Schritte zur Verbindung (Schmelzverbindung unter Druckeinwirkung) des Auslaßrohrs Mb mit der Öffnung Hb1 des Krümmers Mf am Verbindungspunkt (Querschnitt Yf-Yf in Fig. 33), und die Fig. 37 bis 39 sind Teilvergrößerungen des Verbindungspunkts.

Wie aus den Figuren hervorgeht, ist die Verbindungsoberfläche 32 (Umfangsabschnitt an der Rückseite der Öffnung Hb1), an welcher der Anschlußflansch Mf mit den Auslaßrohren (hier durch das Auslaßrohr Mb repräsentiert) verbunden wird, mit einer ebenen Oberfläche versehen, und wird dann, wenn das Auslaßrohr Mb unter Druck angeschlossen wird, der Flansch 41 des Auslaßrohrs Mb festgehalten und hierdurch in Axialrichtung positioniert. Die Spitze des stromabwärtigen Endes des Auslaßrohres Mb wird ebenfalls an die Öffnung Hb1 angepaßt, so daß Radialverschiebungen der Rohrachse kontrolliert werden können.

Mehrere vorspringende Positionierungsrippen 46 für den Draht mit elektrischem Widerstand, die zur radialen Positionierung des Drahts 25 mit elektrischem Widerstand dienen, sind gleichmäßig, beispielsweise in einem kreisringförmigen Muster oder dergleichen, in der Verbindungsbasis des Flansches 41 des erwähnten Auslaßrohres Mb angeordnet.

Obwohl dies nicht speziell in den Figuren dargestellt ist, ist ein ausgenommener Abschnitt, der vorzugsweise stufenförmig ausgebildet ist, damit eine mit der Oberfläche 42, die verbunden werden soll, gemeinsame Oberfläche ausgebildet wird, so vorgesehen, daß er den Anschlußverbindern des Drahts 25 mit elektrischem Widerstand an einem vorbestimmten Ort um den geschilderten Flansch 41 herum gegenüberliegt, und ist der ausgenommene Abschnitt mit einer Verbindungszusatzharzrippe versehen, um das Ausmaß an geschmolzenem Harz auszugleichen.

Weiterhin ist auf der Seite des Anschlußflansches Mf ein Vorsprung, der den Anschlußverbindern des Drahts 25 mit elektrischem Widerstand (also gegenüberliegend der Ausnehmung, die auf der Seite des Auslaßrohrs Mb vorgesehen ist) an einem vorbestimmten Ort um die Verbindungsoberfläche 32 herum vorgesehen.

Die stromabwärtigen Enden der Auslaßrohr Ma bis Md werden mit den Öffnungen Ha1 bis Hd1 des Anschlußflansches Mf so verbunden und dort angepaßt, daß die geschilderten Vorsprünge (in der Figur nicht dargestellt) der Auslaßrohre Ma bis Md in die Ausnehmungen (in der Figur nicht dargestellt) auf der Seite des Anschlußflansches Mf eingepaßt werden.

Der Draht 25 mit elektrischem Widerstand, der verwendet wird, wenn das stromabwärtige Ende des geschilderten Auslaßrohrs Mb mit dem Anschlußflansch Mf verbunden wird, ist nicht im einzelnen dargestellt, jedoch weist er insgesamt die Form eines länglichen Rings auf, entsprechend eher der Form des Endes eines Rohrs (also entsprechend der Form des Lochs der Öffnung Hb1), statt der Form des Flansches 41, und ist nur an den Anschlußverbindern geöffnet.

Es kann beispielsweise eine Eisen-Chrom-Legierung (Typ 1) als das Material für den voranstehend geschilderten Draht 25 mit elektrischem Widerstand eingesetzt werden, ebenso wie im Falle des stromaufwärtigen Endes des Auslaßrohres Mb. Der Draht 25 mit elektrischem Widerstand sollte einen Durchmesser zwischen 1,5 und 2,5 mm aufweisen, bevorzugt 2,0 mm, und zwar aus den gleichen Gründen wie voranstehend beschrieben.

Nachstehend wird das Verfahren zum Verbinden des stromabwärtigen Endes des Auslaßrohres Mb an dem Anschlußflansch Mf beschrieben. Dieses Verbindungsverfahren verläuft im wesentlichen ebenso wie jenes, das zur Verbindung des stromaufwärtigen Endes des Auslaßrohres Mb mit dem Ausgleichsbehälter Mt verwendet wird.

Der Abschnitt an der Rohrspitze des stromabwärtigen Endes des Auslaßrohres Mb wird daher an die Öffnung Hb1 des Anschlußflansches Mf angepaßt, während der Draht 25 mit elektrischem Widerstand exakt positioniert wird, während er auf der Seite des Innendurchmessers durch die geschilderten Positionierungsrippen 46 für den Draht mit elektrischem Widerstand geführt wird. Die beiden Verbindungsoberflächen 32 und 42, die miteinander verbunden werden sollen, liegen daher einander gegenüber, wobei der geschilderte Draht 25 mit elektrischem Widerstand sandwichartig dazwischen liegt. Die Umfangspositionierung des Auslaßrohrs Mb erfolgt ebenso wie auf der stromaufwärtigen Seite.

Die beiden Anschlußverbinder (in der Figur nicht dargestellt) des Drahts 25 mit elektrischem Widerstand sind mit dem geschilderten Stromversorgungsgerät (in der Figur nicht dargestellt) verbunden, welches wie voranstehend geschildert die Stromversorgung enthält. Es wird dasselbe Druckbeaufschlagungsgerät (nicht dargestellt) wie jenes eingerichtet, das zum Verbinden des stromaufwärtigen Endes verwendet wird. Damit ist der Einstellungsschritt beendet (sh. die Fig. 34 und 37).

Das voranstehend geschilderte Druckbeaufschlagungsgerät (nicht gezeigt) wird in Betrieb gesetzt, während der Draht 25 mit elektrischem Widerstand sandwichartig zwischen den beiden geschilderten Oberflächen 32 und 42 eingeschlossen ist, die verbunden werden sollen, und es wird ein erster vorbestimmter Druck zwischen diesen beiden Verbindungsoberflächen 32 und 42 angelegt. Zu Beginn der Druckbeaufschlagung oder danach wird das geschilderte Stromversorgungsgerät (nicht gezeigt) in Betrieb gesetzt, um einen vorbestimmten Stromwert über einen vorbestimmten Zeitraum an den Draht 20 mit elektrischem Widerstand anzulegen. Damit ist der erste Schritt beendet.

Dies führt dazu, daß das Harz um den Draht 25 mit elektrischem Widerstand herum geschmolzen wird (geschmolzenes Harz: K), nämlich durch die Wärmeenergie, die in dem Draht 25 mit elektrischem Widerstand erzeugt wird, wie dies in den Fig. 35 und 38 gezeigt ist.

Zu diesem Zeitpunkt werden die Druckbedingungen (erster vorbestimmter Druck) und die Stromversorgungsbedingungen so eingestellt, daß die Oberflächen 32 und 42, die miteinander verbunden werden sollen, in einer bestimmten Entfernung beabstandet voneinander gehalten werden (vorzugsweise in einer Entfernung, die etwa 35 bis 65% des Durchmessers des Drahts 25 mit elektrischem Widerstand beträgt), ohne daß während der Stromversorgung der Flansch 41 des Auslaßrohrs Mb die Rückseite des Anschlußflansches Mf berührt.

Auch in diesem Fall können daher dieselben Auswirkungen erzielt werden, wie sie im Falle der stromaufwärtigen Seite des Auslaßrohrs Mb erhalten wurden (welches mit dem Ausgleichsbehälter Mt verbunden wurde).

Nach Beendigung des ersten Schrittes wird das voranstehend geschilderte Stromversorgungsgerät (in der Figur nicht gezeigt) ausgeschaltet, um die Stromzufuhr zu dem Draht 25 mit elektrischem Widerstand zu unterbrechen, und wird ein zweiter vorbestimmter Druck mit Hilfe des (nicht gezeigten) Druckbeaufschlagungsgerätes angelegt, und zwar in dem Moment, in welchem die Stromversorgung abgeschaltet wird, oder danach. Der Druck wird aufrechterhalten, bis der Flansch 41 des Auslaßrohrs Mb in Kontakt mit der Rückseite der Seite des Anschlußflansches Mf steht (also bis zu der Position mit dem Enddruck), und die Verbindungsoberfläche 42 am Auslaßrohr Mb wird unter Druck mit der Verbindungsoberfläche 32 auf der Seite des Anschlußflansches Mf verbunden (sh. die Fig. 36 und 39). Damit ist der zweite Schritt beendet.

Dieselben Auswirkungen wie jene, die bei der Verbindung der stromaufwärtigen Seite (mit dem Ausgleichsbehälter Mt) erhalten werden, können daher auch mittels zweistufiger Druckbeaufschlagung erhalten werden, um das Auslaßrohr Mb mit der stromabwärtigen Seite zu verbinden, wodurch es ermöglicht wird, das Harz in dem Verbindungsabschnitt ausreichend zu schmelzen, und sicherzustellen, daß die betreffenden Teile unter Druck verbunden werden, und es ebenfalls ermöglicht wird, dem Verbindungsabschnitt der Formkörper eine ausreichend höhere Verbindungsfestigkeit und Luftdichtigkeit zu verleihen als dann, wenn die Verbindungsoberflächen unter Druck in der endgültigen Verbindungsposition in einem einstufigen Druckbeaufschlagungsschritt verbunden werden (einstufige Druckbeaufschlagung), während der Draht mit elektrischem Widerstand mit Strom versorgt und erwärmt wird, wie dies in der Vergangenheit der Fall war.

Die Fig. 40 bis 42 zeigen eine zweite Ausführungsform des Verfahrens gemäß der vorliegenden Erfindung. In der folgenden Beschreibung werden dieselben Bezugszeichen für Teile und Vorgänge verwendet, die ebenso sind wie bei der im Zusammenhang mit den Fig. 1 bis 39 geschilderten Ausführungsform (die nachstehend als die erste Ausführungsform bezeichnet wird), und insoweit erfolgt nicht unbedingt eine erneute Beschreibung.

Die Fig. 40 bis 42 entsprechen den Fig. 21 bis 23 gemäß der ersten Ausführungsform, und erläutern ein Beispiel für einen Fall, in welchem das stromaufwärtige Ende des Auslaßrohrs Mb mit dem Ausgleichsbehälter Mt verbunden wird.

Die zweite Ausführungsform ist mit einer Spaltausbildungsvorrichtung versehen, die dazu dient, die Verbindungsoberflächen 2 und 12 der beiden voranstehend geschilderten Formkörper Mb und Mt nur bei dem ersten Schritt des Verbindungsvorgangs in einem vorbestimmten Abstand zu halten.

Ein sich nach außen erstreckender Wulst 13 ist oberhalb der zu verbindenden Oberfläche 12 am stromaufwärtigen Ende des Auslaßrohres Mb vorgesehen. Der Wulst 13 weist vorzugsweise grundsätzlich die Form eines Rings auf, abgesehen von dort, wo sich der Vorsprung 17 befindet, und liegt der Rohrpositionierungsrippe 3 auf der Seite des Ausgleichsbehälters Mt gegenüber, wenn das Auslaßrohr Mb an den Ausgleichsbehälter Mt angepaßt ist. Der geschilderte Wulst 13 muß nicht notwendigerweise die Form eines Rings aufweisen, und es können auch mehrere Wülste gleichmäßig in einem kreisringförmigen Muster vorgesehen sein.

Ein Abstandsstück 10 mit vorbestimmter Dicke ist auf der oberen Oberfläche der Rohrpositionierungsrippe 3 auf der Seite des Ausgleichsbehälters Mt im ersten Schritt vorhanden (sh. Fig. 40). Das Abstandsstück 10 weist vorzugsweise einen zweigeteilten Aufbau auf, wobei sich im zusammengebauten Zustand eine insgesamt kreisringförmige Form ergibt, abgesehen von dem Abschnitt entsprechend dem ausgenommenen Abschnitt 3 der Rohrpositionierungsrippe 3.

In diesem Zustand wird der erste vorbestimmte Druck zwischen den Oberflächen 2 und 12 angelegt, die miteinander verbunden werden sollen, und wird ein Strom mit einem vorbestimmten Wert über einen vorbestimmten Zeitraum an den Draht 20 mit elektrischem Widerstand angelegt. Dies führt dazu, daß das Harz um den Draht mit elektrischem Widerstand herum schmilzt, und das Auslaßrohr Md herunterfällt, was zu einem geringen Abstand zwischen der oberen Oberfläche der Rohrpositionierungsrippe 3 und der Bodenoberfläche des Wulstes 13 führt, aber da das voranstehend geschilderte Abstandsstück 10 zwischen diesen beiden Teilen vorhanden ist, hört das Herunterfallen des Auslaßrohres Mb exakt dann auf, wenn der Wulst 13 das Abstandsstück 10 berührt (sh. Fig. 41). In diesem Zustand ist die Dicke des Abstandsstückes so gewählt, daß die Verbindungsoberflächen 2 und 12 in einer bestimmten Entfernung voneinander gehalten werden können (vorzugsweise in einer Entfernung von etwa 35 bis 65% des Durchmessers des Drahts 20 mit elektrischem Widerstand).

Nach Beendigung des voranstehend geschilderten ersten Schrittes wird das geschilderte Abstandsstück 10 aus dem Ort zwischen dem Wulst 13 und der Rohrpositionierungsrippe 3 entfernt. Da das Abstandsstück 10 in zwei Teile unterteilt ist, kann es leicht aus dem Ort zwischen dem Wulst 13 und der Rohrpositionierungsrippe 3 entfernt werden.

Dann wird der zweite Schritt durchgeführt, und wird das Auslaßrohr Mb druckbeaufschlagt, bis die Verbindungsoberfläche 12 den Anschlag 4 des Ausgleichsbehälters Mt berührt (sh. Fig. 42).

Im wesentlichen werden bei der voranstehend geschilderten zweiten Ausführungsform die gleichen Auswirkungen wie bei der voranstehend geschilderten ersten Ausführungsform erzielt, und da darüber hinaus eine Spaltausbildungsvorrichtung zum Haltern der Verbindungsoberflächen 2 und 12 der beiden geschilderten Formkörper in einer bestimmten Entfernung nur in dem voranstehend geschilderten Schritt vorgesehen ist, können die geschilderten Oberflächen, die miteinander verbunden werden, exakt in einer bestimmten Entfernung in dem ersten Schritt beabstandet gehalten werden.

Die geschilderte Spaltausbildungsvorrichtung ist speziell ein Abstandsstück 10 mit vorbestimmter Dicke. Das Abstandsstück 10 wird zwischen den beiden Formkörpern in dem geschilderten ersten Schritt angeordnet, und wird in dem geschilderten zweiten Schritt von dort entfernt, so daß die geschilderten Verbindungsoberflächen 2 und 12 in dem ersten Schritt exakt in einer bestimmten Entfernung voneinander gehalten werden können.

Die Fig. 43 bis 45 zeigen eine dritte Ausführungsform des Verfahrens gemäß der vorliegenden Erfindung. Die Fig. 43 bis 45 entsprechen den Fig. 21 bis 23 bei der ersten Ausführungsform und den Fig. 40 bis 42 bei der zweiten Ausführungsform, und zeigen ein Beispiel für einen Fall, in welchem das stromaufwärtige Ende des Auslaßrohres Mb mit dem Ausgleichsbehälter Mt verbunden wird.

Bei der dritten Ausführungsform ist eine Spaltausbildungsvorrichtung zum Haltern der Verbindungsoberflächen 2 und 12 der beiden geschilderten Formkörper Mb und Mt in einer bestimmten Entfernung beabstandet nur in dem ersten Verbindungsschritt, vereinigt mit zumindest einem der beiden Formkörper Mb und Mt ausgebildet (bei der vorliegenden Ausführungsform, mit der Seite des Auslaßrohres Mb).

Hierbei ist eine sich nach außen erstreckende Verlängerung 19 die eine vorbestimmte Biegesteifigkeit aufweist, vereinigt mit dem Auslaßrohr Mb oberhalb der Verbindungsoberfläche 12 am stromaufwärtigen Ende des Auslaßrohres Mb vorgesehen. Die Verlängerung 19 weist vorzugsweise die grundsätzliche Form eines Ringes auf, mit Ausnahme des Ortes, an welchem sich der Vorsprung 17 befindet, und liegt der Rohrpositionierungsrippe 3 auf der Seite des Ausgleichsbehälters Mt gegenüber, wenn da Auslaßrohr Mb an dem Ausgleichsbehälter Mt angebracht wird. Die voranstehend geschilderte Verlängerung 19 muß nicht unbedingt die Form eines Rings aufweisen, und es können mehrere Ringe gleichmäßig in einem kreisringförmigen Muster vorgesehen sein.

Nachdem der Draht 20 mit elektrischem Widerstand an der Seite des Ausgleichsbehälters Mt angebracht wurde, und das Auslaßrohr Mb so angeordnet wurde, daß die Verbindungsoberflächen 2 und 12 einander gegenüberliegen, wobei der Draht 20 mit elektrischem Widerstand dazwischen angeordnet ist (sh. Fig. 43), wird der erste vorbestimmte Druck an die Oberflächen 2 und 12 angelegt, die verbunden werden sollen, und wird Strom mit einem vorbestimmten Pegel über einen vorbestimmten Zeitraum an den Draht 20 mit elektrischem Widerstand in dem ersten Schritt angelegt. Dies führt dazu, daß das Harz um den Draht mit elektrischem Widerstand herum schmilzt, und das Auslaßrohr Mb herunterfällt, wobei jedoch, wenn es um eine bestimmte Entfernung heruntergefallen ist, die Spitze 19a der Verlängerung 19 gegen die obere Oberfläche der Rohrpositionierungsrippe 3 vorspringt, und ein weiteres Herunterfallen des Auslaßrohres Mb verhindert (sh. Fig. 44).

Der erste vorbestimmte Druck sowie die vertikale Position, die Biegesteifigkeit und dergleichen der Verlängerung 19 sind so gewählt, daß die beiden Verbindungsoberflächen 2 und 12 um eine bestimmte Entfernung (vorzugsweise eine Entfernung von etwa 35 bis 65% des Durchmessers des Drahts 20 mit elektrischem Widerstand) in diesem Zustand beabstandet gehalten werden.

Der zweite Schritt wird nach Beendigung des geschilderten ersten Schrittes durchgeführt, der Strom für den Draht mit elektrischem Widerstand wird abgeschaltet, und der zweite vorbestimmte Druck wird zwischen den Oberflächen 2 und 12 angelegt, die verbunden werden sollen. Dies führt dazu, daß die geschilderte Verlängerung sich verformt oder verbiegt, so daß das Auslaßrohr Mb herunterfallen kann, was zu einem geringeren Zwischenraum zwischen den beiden Oberflächen 2 und 12 führt, die verbunden werden sollen.

Das Auslaßrohr Mb wird unter Druck mit der endgültigen Verbindungsposition verbunden, an welcher die Verbindungsoberfläche 12 den Anschlag 4 des Ausgleichsbehälters Mt berührt (sh. Fig. 45).

Wie voranstehend geschildert können im wesentlichen dieselben Auswirkungen, wie sie bei der ersten Ausführungsform erzielt werden, auch bei der dritten Ausführungsform erzielt werden, und ist eine Spaltausbildungsvorrichtung dazu vorgesehen, die Verbindungsoberflächen 2 und 12 der beiden geschilderten Formkörper in einer bestimmten Entfernung nur im ersten Schritt getrennt zuhalten, auf dieselbe Weise wie bei der zweiten Ausführungsform, wodurch es ermöglicht wird sicherzustellen, daß die geschilderten Verbindungsoberflächen in dem ersten Schritt in einer bestimmten Entfernung getrennt gehalten werden.

Die voranstehend geschilderte Spaltausbildungsvorrichtung ist die Verlängerung 19, die im wesentlichen vereinigt mit zumindest einem der beiden geschilderten Formkörper ausgebildet ist, und diese Verlängerung 19 wird durch die Einwirkung des zweiten vorbestimmten Druckes in dem geschilderten zweiten Schritt verformt, so daß der Zwischenraum zwischen den Verbindungsoberflächen der beiden geschilderten Formkörper verengt wird, und es daher nicht erforderlich ist, eine Spaltausbildungsvorrichtung vorzusehen, die getrennt von dem Formkörper vorhanden ist, und es auch nicht erforderlich ist, mühsam die Spaltausbildungsvorrichtung zu entfernen, nachdem der erste Schritt beendet ist.

Bei dem voranstehend geschilderten Verfahren zur Verbindung der Formkörper aus einem thermoplastischen Harz wurden bevorzugte Werte oder Bereiche für die Formen und Abmessungen des Drahts mit elektrischem Widerstand, für die Stromversorgungsbedingungen, und die Druckbeaufschlagungsbedingungen im ersten und zweiten Schritt verwendet, und es wurden verschiedene Versuche im Hinblick darauf durchgeführt, welche Auswirkungen diese Werte auf das Verbindungsergebnis hatten.

Die grundsätzlichen Vorgaben zur Bewertung der verbundenen Teile bei diesen Versuchen waren so, daß eine Schweißfestigkeit von zumindest 2,4 kg/mm erzielt werden konnte, und daß kein Leck auftrat, wenn als Innendruck ein Luftdruck von 1,0 kg/cm² angelegt wurde. Die Versuche werden nachstehend geschildert.

Fig. 46 zeigt ein Modell für die Form und die Abmessungen des Drahts mit elektrischem Widerstand und den Zustand, in welchem dieser an der Verbindungsstelle vorhanden war, wenn diese Versuche durchgeführt wurden. Fig. 47 zeigt ein Modell für die Form der Verbindungsstelle, die Druckbeaufschlagungsbedingungen und dergleichen.

Bei diesen Versuchen wurde eine runde Form des Wärmeerzeugungsbauteils des Drahts mit elektrischem Widerstand eingesetzt, betrug der Durchmesser Dp 49 mm, und der Drahtdurchmesser d 2 mm. Die Form und der Gesamtdurchmesser des Wärmeerzeugungsbauteils des voranstehend geschilderten Drahts mit elektrischem Widerstand entsprachen dem verbundenen Abschnitt auf der stromaufwärtigen Seite des Auslaßrohres Mb bei den voranstehend geschilderten Ausführungsformen. Aus den nachstehend geschilderten Gründen wurde ein Drahtdurchmesser von 2 mm gewählt.

Die Schweißfestigkeit der Verbindungen wurde dadurch bewertet, daß die Verbindung auf eine Länge von 10 mm entlang dem Draht mit elektrischem Widerstand abgeschnitten wurde, um eine Versuchsprobe herzustellen, und dann mit dieser Versuchsprobe Zugversuche durchgeführt wurden. Die Zugfestigkeit pro Längeneinheit, nämlich mm, wurde als Schweißfestigkeit der Verbindung berechnet.

Die Schweißfestigkeit wurde dadurch beurteilt, daß Zugversuche unter Verwendung von fünf Proben pro untersuchten Gegenstand durchgeführt wurden (Anzahl an Proben: 5), und der Mittelwert als Schweißfestigkeit pro Versuchsgegenstand berechnet wurde.

Fig. 49 ist ein Diagramm, welches die Beziehung zwischen der Stromversorgungszeit und der Temperatur des Drahts mit elektrischem Widerstand zeigt, wenn ein Strom von 30 Ampere an den Draht mit elektrischem Widerstand (Eisen- Chrom-Legierung: Durchmesser von 2,0 mm) bei der vorliegenden Ausführungsform angelegt wurde.

Der Stromwert und die Stromversorgungszeit stehen in einer bestimmten Beziehung als Bedingungen (nämlich in Bezug auf die Temperatur des Drahts mit elektrischem Widerstand) zur Erzeugung von Wärmeenergie, um das Harz um den Draht mit elektrischem Widerstand herum zu schmelzen. In diesem Fall muß Wärmeenergie zwischen einer Temperatur, an welcher das Harz schmilzt (etwa 220°C bei der vorliegenden Ausführungsform, wenn ein Polyamidharz mit 30% Verstärkungsglasfasern verwendet wird) und einer Temperatur erzeugt werden, bei welcher sich das Harz zersetzt (etwa 320°C bei der vorliegenden Ausführungsform).

Man sieht, daß eine höhere Schweißfestigkeit erzielt wird, wenn das Harz auf eine Temperatur erwärmt wird, die so nahe wie möglich an der Temperatur liegt, bei welcher sich das Harz zersetzt. Wenn jedoch der eingestellte Stromwert erhöht wird, wird der Schmelzpunkt des Harzes durch die schnelle Wärmeerzeugung schnell erreicht, so daß das Harz schneller geschmolzen werden kann, jedoch wird sofort die Harzzersetzungstemperatur erreicht, und läßt sich die Temperatur nur schwer regeln oder kontrollieren.

Im Gegensatz hierzu wird dann, wenn der eingestellte Strom verringert wird, zu viel Zeit zum Erreichen des Schmelzpunktes des Harzes benötigt, was zu einem schlechten Wirkungsgrad führt. Wenn darüber hinaus Strom über einen längeren Zeitraum angelegt wird, um Wärme zum Schmelzen des Harzes zu erzeugen, werden die verbundenen Oberflächen insgesamt erweicht und verformen sich, was zu einem verformten Erzeugnis führt.

Versuche, die so durchgeführt wurden, daß die Stromversorgungszeit und der Stromwert für den Draht mit elektrischem Widerstand geändert wurden, um den geschmolzenen Zustand des umgebenden Harzes zu untersuchen, ergaben, daß ein ausreichend geschmolzener Zustand selbst dann nicht erzielt werden konnte, wenn bei einem Stromwert von weniger als 25 Ampere eine Stromversorgungszeit von 120 Sekunden eingesetzt wurde. Andererseits ergab sich bei einem Stromwert von mehr als 35 Ampere, daß keine ausreichende Verbindungsfestigkeit erzielt wurde, da das Harz um den Widerstandsdraht herum dazu neigt, verkohlt zu werden, selbst bei einer beträchtlich kürzeren Stromversorgungszeit von zwischen 20 und 25 Sekunden.

Im Gegensatz hierzu führte ein Stromwert von 30 Ampere zu einem zufriedenstellenden geschmolzenen Zustand, und zu einer zufriedenstellenden Verbindungsfestigkeit bei einer Stromversorgungszeit von zwischen 45 und 55 Sekunden. In diesem Fall wurde das beste Ergebnis bei einer Stromversorgungszeit von 50 Sekunden erzielt.

Fig. 48 ist ein Diagramm, welches die Beziehung zwischen der Erwärmungszeit in dem ersten Schritt (also dem Zeitraum, in welchem Strom an den Draht mit elektrischem Widerstand angelegt wurde) und der Schweißfestigkeit der Verbindung angibt. Der durch das Diagramm dargestellte Versuch wurde bei einem Stromwert von 30 Ampere und einem Druck von 236 kg in zwei Druckbeaufschlagungsstufen bei dem ersten und zweiten Schritt durchgeführt.

Das Diagramm gemäß Fig. 48 zeigt, daß die erforderliche Schweißfestigkeit nicht bei einer Stromversorgungszeit von 30 Sekunden bei einem Stromwert von 30 Ampere erzielt werden konnte, und daß keine nennenswerten Unterschiede bezüglich der Schweißfestigkeit bei Stromversorgungszeiten zwischen 50 und 55 Sekunden auftraten.

Angesichts der voranstehenden Ausführungen ist der folgende Bereich numerischer Werte für die Stromversorgungsbedingungen geeignet, die beim Schmelzen des Harzes eingesetzt werden.
Strom = 25 bis 25 Ampere
Stromversorgungszeit = 45 bis 55 Sekunden

Ideale Bedingungen stellen ein Strom von 30 Ampere und eine Stromversorgungszeit von 50 Sekunden dar. Diese Stromversorgungsbedingungen wurden bei den voranstehend geschilderten Ausführungsformen eingesetzt.

Fig. 50 ist ein Diagramm, welches die Beziehung zwischen der Verbindungsfestigkeit und dem Zeitpunkt zeigt, bis der Druck gelöst wurde, nachdem er in dem zweiten Schritt angelegt wurde, nach dem Abschalten des Stroms für den Draht mit elektrischem Widerstand in dem ersten Schritt (nachstehend als Abkühlzeit bezeichnet). Der durch das Diagramm dargestellte Versuch wurde bei einem Stromwert von 30 Ampere, einer Stromversorgungszeit von 50 Sekunden, und einem Druck von 236 kg in zwei Druckbeaufschlagungsstufen in dem ersten und zweiten Schritt durchgeführt.

Aus den Versuchsergebnissen wird deutlich, daß keine signifikanten Unterschiede in Bezug auf die Verbindungsfestigkeit auftraten, selbst wenn die Abkühlzeit im Bereich von 60 Sekunden bis 120 Sekunden geändert wurde. Die Druckhaltezeit wurde auf 60 Sekunden bei den voranstehend geschilderten Ausführungsformen eingestellt, um die Verarbeitungszeit zu verkürzen.

Fig. 51 ist ein Diagramm, welches die Auswirkungen der Abmessungen und der Form der Anschlußverbinder des Drahts mit elektrischem Widerstand und der Anordnung des Drahts mit elektrischem Widerstand in der Verbindung auf die Dichtungseigenschaften der Verbindung angibt.

Der durch das Diagramm dargestellte Versuch wurde bei einem Stromwert von 30 Ampere, einer Stromversorgungszeit von 50 Sekunden, einer Abkühlzeit von 60 Sekunden, und einem Druck von 236 kg in zwei Stufen der Druckbeaufschlagung im ersten und zweiten Schritt durchgeführt. Bei diesem Versuch wurde ein Paar aus kappenförmigen Formkörpern durch das Verbindungsverfahren miteinander verbunden, um das Auftreten eines Luftlecks an der Verbindungsstelle zu untersuchen, wenn ein Luftdruck von 1 kg an das Innere des Hohlraums angelegt wurde.

Dichtungsprobleme treten insbesondere bei den Verbindungsabschnitten zwischen den Formkörpern bei den Anschlußverbindern auf, an welchen Endabschnitte des Drahts mit elektrischem Widerstand parallel zueinander verlaufen. Dies liegt daran, daß die Harztemperatur an den Anschlußverbindern, bei welchen die Endabschnitte des Drahts mit elektrischem Widerstand parallel zueinander verlaufen, normalerweise stärker ansteigt als bei anderen Teilen, und dort, wo das Harz schmilzt, Gas erzeugt werden kann. Dieses Gas (Gasblasen) wird eingekapselt, wenn die Teile unter Druck verbunden werden, was die Dichtungseigenschaften der Verbindungsstelle negativ beeinflußt.

Obwohl eine Vergrößerung des Abstands der Anschlußverbinder überlegt wurde, kann dann das Harz in einigen Fällen nicht ausreichend geschmolzen werden, und ist die Regelung oder Steuerung extrem schwierig. Der geschmolzene Zustand ist insbesondere bei der herkömmlichen, einstufigen Druckbeaufschlagung (einstufige Druckbeaufschlagung) grundsätzlich schwierig zu kontrollieren, was zu besonders schwerwiegenden Problemen führt, die es verhindern, daß konsistente Ergebnisse erzielt werden.

Daher wurden bei diesem Versuch die Dichtungseigenschaften der Verbindungsstelle dadurch untersucht, daß der Abstand Se der Anschlußverbindung (sh. Fig. 46) im Bereich von etwa 0,2 bis 2,5 mm geändert wurde, und das Ausmaß der Einbettung Qe der Anschlußverbindung innerhalb des Bereiches von etwa -1,2 bis 2,5 mm, um die optimalen Bedingungen für die Öffnung zu bestimmen, in welcher die Anschlußverbindung des Drahts mit elektrischem Widerstand vorgesehen ist.

Das Ausmaß der Einbettung Qe in der Anschlußverbindung gibt die Entfernung von dem Fußpunkt des gekrümmten Abschnitts R in der Anschlußverbindung zum Außenumfang des Formkörpers an (anders ausgedrückt, die Länge des linearen Abschnitts des eingebetteten Abschnitts der Anschlußverbindung). Ein negativer Wert (-) für das Ausmaß der Einbettung Qe tritt dann auf, wenn der Draht mit elektrischem Widerstand irregulär in die Verbindungsstelle eingesetzt ist, was dazu führt, daß sich der gekrümmte Abschnitt R nach außen vorwölbt.

Das Diagramm in Fig. 51 zeigt, daß zufriedenstellende Dichtungseigenschaften ohne das Auftreten eines Lecks sichergestellt werden konnte, wenn das Ausmaß der Einbettung Qe bei der Anschlußverbindung größer als 1,0 mm war, und der Abstand Se der Anschlußverbindung im Bereich von 1,0 bis 2,5 mm lag.

Bei der Ausführungsform wurde das Ausmaß der Einbettung Qe in der Anschlußverbindung auf größer als 1,0 mm eingestellt, und wurde der Abstand Se der Anschlußverbindung auf 2,0 mm eingestellt.

Bei dieser Ausführungsform waren die (durch das Bezugszeichen 6 bei der ersten Ausführungsform bezeichneten) Positionierungsrippen für den Draht mit elektrischem Widerstand an der Verbindungsoberfläche vorhanden, um sicherzustellen, daß der Draht mit elektrischem Widerstand ordnungsgemäß positioniert wurde, so daß die voranstehend geschilderten Bedingungen relativ einfach erzielt werden konnten, so weit die Formgebungsexaktheit des Drahts mit elektrischem Widerstand geeignet aufrechterhalten wurde.

Wenn der Draht mit elektrischem Widerstand auf den Oberflächen angebracht wird, die verbunden werden sollen, wird er durch die voranstehend geschilderten Positionierungsrippen exakt positioniert, so daß ein kleiner Spalt (von beispielsweise etwa 0,5 bis 1,0 mm) vorzugsweise zwischen dem Außenumfang des Drahts mit elektrischem Widerstand und der Vertikalwand (bei der ersten Ausführungsform, der Innenumfangswandoberfläche der Rohrpositionierungsrippen) des äußeren Umfangsabschnitts der Oberfläche vorhanden ist, die verbunden werden soll.

Der Spalt, der so auf dem Außenumfang des Drahts mit elektrischem Widerstand vorhanden ist, kann einfacher eine noch wirksamere Verbindungsfestigkeit auf der Grundlage des geschmolzenen Harzes sicherstellen, und kann ebenso eine höhere Verbindungsfestigkeit für die zu verbindenden Oberflächen an diesem Teil zur Verfügung stellen. Selbstverständlich ist ein derartiger Spalt in solchen Fällen nicht erforderlich, wenn keine besonders hohe Festigkeit benötigt wird.

Fig. 52 ist ein Diagramm, welches einen Vergleich der Schweißfestigkeit von Verbindungen bei der einstufigen Druckbeaufschlagung und der zweistufigen Druckbeaufschlagung zeigt.

Die Balkendiagramme A bis D geben unterschiedliche Drucke (kg) bei der einstufigen Druckbeaufschlagung an (A: 39; B: 78; C: 156; und D: 236, jeweils kg).

Die Balkendiagramme E bis G geben unterschiedliche Abstandsstückdicken Ts (mm) an (sh. Fig. 47), bei der zweistufigen Druckbeaufschlagung (E: 0,5; F: 0,6; und G: 1,3, jeweils mm). Diese Verbindung mit zwei Stufen der Druckbeaufschlagung wurde bei einem Stromwert von 30 Ampere, einer Stromversorgungszeit von 50 Sekunden, einer Abkühlzeit von 60 Sekunden, und einem Druck von 236 kg in den beiden Stufen der Druckbeaufschlagung in dem ersten und zweiten Schritt durchgeführt.

Das Diagramm in Fig. 52 zeigt, daß es die Druckbeaufschlagung in zwei Stufen ermöglicht, daß die Schweißfestigkeit der Verbindung stärker erhöht wird als bei der herkömmlichen, einstufigen Druckbeaufschlagung (Druckbeaufschlagung mit einem einzigen Hub), unabhängig von dem gewählten Wert für die Abstandsstückdicke Ts.

Hieraus wird auch deutlich, daß eine desto höhere Schweißfestigkeit erzielt wird, je höher die Abstandsstückdicke Ts ist.

Fig. 53 ist ein Diagramm, welches die Beziehung zwischen dem Druck bei der zweistufigen Druckbeaufschlagung und der Schweißfestigkeit der Verbindung zeigt. Bei dem in dem Diagramm dargestellten Versuch waren der erste Druck (erster Schritt) und der zweite Druck (zweiter Schritt) gleich.

Aus dem Diagramm geht hervor, daß es die zweistufige Druckbeaufschlagung gestattete, die angestrebte Schweißfestigkeit von 2,4 kg/mm selbst bei niedrigem Druck zu erzielen. Der Druck bei den voranstehend geschilderten Ausführungsformen betrug 236 kg.

Fig. 54 ist ein Diagramm, welches die Beziehung zwischen der Schweißfestigkeit der Verbindung und der Höhe Hs in mm des Anschlags (sh. Fig. 47) zeigt, der den Druckverbindungsort (den Enddruckverbindungsort) in dem zweiten Schritt kontrolliert, wenn Teile durch die zweistufige Druckbeaufschlagung miteinander verbunden werden.

Aus dem Diagramm geht hervor, daß eine desto höhere Schweißfestigkeit bei der Verbindung erzielt wird, je geringer die Höhe Hs des Anschlags an der Verbindungsstelle ist. Bei den voranstehenden Ausführungsformen betrug die Anschlaghöhe Hs 0,4 mm.

Bei den voranstehend geschilderten Ausführungsformen wurde das Verfahren gemäß der vorliegenden Erfindung dazu eingesetzt, Auslaßrohre Mb und Mc, und Ma und MD mit dem Ausgleichsbehälter Mt bei der Herstellung eines Ansaugkrümmers aus Kunstharz zu verbinden, jedoch ist die vorliegende Erfindung nicht auf ein derartiges Herstellungsverfahren beschränkt, und kann auch wirksam zur Verbindung verschiedener anderer Formkörper miteinander eingesetzt werden, die aus thermoplastischen Harzen bestehen.

Weiterhin ist die vorliegende Erfindung nicht auf die Kombination aus einem Ausgleichsbehälter mit Auslaßrohren beschränkt, und kann beispielsweise in Fällen eingesetzt werden, in welchen zumindest einer von zwei Formkörpern ein Loch in zumindest jener Oberfläche aufweist, die verbunden werden soll, und der andere Formkörper eine kreisringförmige Verbindung aufweist, die an das geschilderte Loch angepaßt ist.

In diesem Fall wird ein Draht mit elektrischem Widerstand mit einem ringförmigen Wärmeerzeugungsabschnitt dazu verwendet, die beiden Formkörper miteinander auf relativ einfache und verläßliche Weise zu verbinden.

Weiterhin kann einer der beiden Formkörper ein hohles Element sein, welches eine Öffnung in zumindest jener Oberfläche aufweist, die verbunden werden soll, und der andere Formkörper kann ein rohrförmiges Element sein, welches einen Verbindungsabschnitt aufweist, der an die geschilderte Öffnung angepaßt ist. In diesem Fall kann die Verbindung mit ausreichend hoher Verbindungsfestigkeit und Luftdichtigkeit ausgebildet werden, wenn das hohle Element und das rohrförmige Element verbunden werden.

Selbstverständlich ist die vorliegende Erfindung nicht auf die voranstehend geschilderten Ausführungsformen beschränkt, und können bei der Erfindung verschiedene Verbesserungen und Abmessungen bezüglich der Auslegung und Konstruktion vorgenommen werden, ohne vom Umfang der Erfindung abzuweichen, der sich aus der Gesamtheit der Anmeldeunterlagen ergibt und von den beigefügten Patentansprüchen umfaßt sein soll.

Claims

1. Verfahren zum Verbinden von Formkörpern aus thermoplastischem Harz miteinander, durch Aneinanderdrücken von Verbindungsoberflächen von zwei Formkörpern, die verbunden werden sollen, mit einem Draht mit elektrischem Widerstand dazwischen, wenn diese Formkörper aus thermoplastischem Harz miteinander verbunden werden sollen, und durch Anlegen von Strom zum Erhitzen des Drahts mit elektrischem Widerstand, so daß Harz um den Draht mit elektrischem Widerstand herum geschmolzen und unter Druck zum Verbinden der beiden Formkörper verbunden wird, gekennzeichnet durch folgende Schritte:
einen ersten Schritt, in welchem der Draht mit elektrischem Widerstand sandwichartig zwischen den Verbindungsoberflächen der zwei miteinander zu verbindenden Formkörper angeordnet wird, ein erster vorbestimmter Druck angelegt wird, und Strom mit einem vorbestimmten Wert über einen vorbestimmten Zeitraum an den Draht mit elektrischem Widerstand angelegt wird, so daß das Harz um den Draht mit elektrischem Widerstand herum durch die in dem Draht mit elektrischem Widerstand erzeugten Wärmeenergie geschmolzen wird, während die Verbindungsoberflächen der beiden Formkörper in einem vorbestimmten Abstand beabstandet gehalten werden; und
einen zweiten Schritt, in welchem nach Beendigung des ersten Schrittes der an den Draht mit elektrischem Widerstand angelegte Strom abgeschaltet wird, und ein zweiter vorbestimmter Druck angelegt wird, um das geschmolzene Harz unter Druck zu verbinden.

2. Verfahren zum Verbinden von Formkörpern aus thermoplastischem Kunstharz nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß eine Spaltausbildungsvorrichtung, die dazu dient, die Oberflächen der beiden Formkörper, die verbunden werden sollen, in einem vorbestimmten Abstand getrennt zu halten, nur in dem ersten Schritt vorgesehen ist.

3. Verfahren zum Verbinden von Formkörpern aus thermoplastischem Harz nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Spaltausbildungsvorrichtung ein Abstandsstück mit vorbestimmter Dicke ist, welches zwischen den beiden Formkörpern in dem ersten Schritt angeordnet wird, und aus dem Ort zwischen den Formkörpern in dem zweiten Schritt entfernt wird.

4. Verfahren zum Verbinden von Formkörpern aus thermoplastischem Harz nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Spaltausbildungsvorrichtung mit zumindest einem der beiden Formkörper vereinigt ausgebildet ist, und die Spaltausbildungsvorrichtung durch die Einwirkung des zweiten vorbestimmten Drucks in dem zweiten Schritt so verformt wird, daß der Zwischenraum zwischen den Verbindungsoberflächen der beiden Formkörper, die verbunden werden sollen, verengt wird.

5. Verfahren zum Verbinden von Formkörpern aus thermoplastischem Harz nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß einer der Formkörper ein Loch in zumindest der Verbindungsoberfläche aufweist, die verbunden werden soll, und daß der andere Formkörper eine kreisringförmige Verbindungsstelle aufweist, die in das Loch eingepaßt werden kann.

6. Verfahren zum Verbinden von Formkörpern aus thermoplastischem Harz nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß einer der Formkörper ein hohles Element ist, welches eine Öffnung in zumindest der Verbindungsoberfläche aufweist, die verbunden werden soll, und daß der andere Formkörper ein rohrförmiges Element mit einem Verbindungsabschnitt ist, das in die Öffnung eingepaßt werden kann.