DE3605184A1 - Hochfrequenzschweissverfahren - Google Patents

Hochfrequenzschweissverfahren

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DE3605184A1 DE19863605184 DE3605184A DE3605184A1 DE 3605184 A1 DE3605184 A1 DE 3605184A1 DE 19863605184 DE19863605184 DE 19863605184 DE 3605184 A DE3605184 A DE 3605184A DE 3605184 A1 DE3605184 A1 DE 3605184A1
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Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein Hochfrequenzschweißverfahren, bei welchem zwei Kunststoffwerkstücke,zum Beispiel ein Gehäuse und ein Deckel eines umlaufenden öldämpfers, welcher einen durch Silikonöl gebremsten Rotor aufnimmt, miteinander verschweißt werden, um dadurch gleichzeitig die Befestigung und Abdichtung der beiden Werkstücke zu erwirken. Insbesondere richtet sich die Erfindung auf ein Hochfrequenzschweißverfahren, das insbesondere wirksam ist beim Hochfrequenzschweißen von Präzisionsteilen oder Werkstücken geringer Dicke, für die die Schweißbedingungen verhältnismäßig streng sind.
IA/ Es wird nunmehr unter Bezugnahme auf Fig. 1 ein bekanntes Hochfrequenzschweißverfahren in Verbindung mit dem Zusammenschweißen eines Gehäuses und eines Deckels beschrieben. In diesem Fall werden eine in einem oberen Abschnitt der Innenseite einer Wand 21 eines Gehäuses gebildete Schulter 22 und ein Deckel 23, der einen mit der Schulter 22 zusammenwirkenden Eingriffsabschnitt aufweist, miteinander verschweißt. In diesem Fall ist das untere Ende des Eingriffsabschnitts 24 abgeschrägt zur Bildung einer geneigten Oberfläche 25. Die geneigte Oberfläche 25 wird durch Herunterdrücken des Deckels 23 von oben mit einem Hochfrequenzschweißhorn 26, dessen Unterseite sich mit dem Deckel 23 in Berührung befindet, gegen eine Ecke 27 der Schulter 22 gedrückt.
BAD ORIGINAL
In dem bekannten Verfahren versetzt das Hochfrequenzschweiß· horn 26 die Oberseite des Deckels 23 in Schwingung. Die Schwingung wird durch den Deckel auf die geneigte Oberfläche 25 und die Ecke 27 der Schulter 22 übertragen, die sich miteinander in Berührung befinden. Mit anderen Worten wird die Schwingung von dem Horn 26 nicht direkt auf den zu verschweißenden Abschnitt (d.h. die Ecke 27) übertragen. Die Schweißbedingungen sind daher unvermeidlich streng, da eine starke Schwingung übertragen werden muß. Außerdem unterliegen andere Abschnitte als die miteinander zu verschweißenden Abschnitte der Gefahr einer nachteiligen Beeinflussung durch die starke Schwingung.
Ferner, was tatsächlich geschmolzen wird, ist die Ecke 27 der Schulter 22 des Gehäuses, und die geneigte Oberfläche 25 des Deckels wird nur sehr leicht geschmolzen. Es kann daher ein Abschnitt entstehen, wo der Deckel und das Gehäuse nicht vollständig miteinander verschweißt sind, d.h.,es kann eine fehlerhafte Dichtung entstehen.
Die Aufgabe der Erfindung besteht in der Schaffung eines Hochfrequenzschweißverfahrens, welches frei ist von dem Auftreten gewisser Schweißunregelmäßigkeiten und eine sehr starke und vollkommene Dichtwirkung gewährleisten kann.
Zur Erfüllung der obigen Aufgabe ist ein Hochfrequenzschweißverfahren vorgesehen,bestehend in den Schritten der
.../5 BAD ORIGINAL
BeistelLung von zwei miteinander zu verschweißenden Kunststoff werkstücken mit jeweils einander zugewendeten und sich bis zur gleichen Höhe erstreckenden Rippen, deren Oberflächen gegenüber den zugewendeten Flächen derart geneigt sind, daß ihre Dicke in Richtung auf ihre Oberseite abnimmt, und des Aufbringens einer Hochfrequenzschwingung auf die Rippen durch Ins te I lungbringen eines Hochfrequenzschweißhorns derart, daß der Boden einer ringförmigen Nut des Horns mit einem bogenförmigen Querschnitts· profil gegen die Oberseiten der Rippen gedruckt wird.
Gemäß der Erfindung sind die zwei miteinander zu verschweißenden Kunststoffwerkstücke mit entsprechenden Rippen versehen, und es wird eine Hochfrequenzschwingung direkt auf die Rippen aufgebracht, die so angeordnet sind, daß sie einander zugewendet sind.
Die oberen Abschnitte der Rippen werden somit durch direkt von dem Horn aufgebrachte Schwingung geschmolzen. Außerdem werden die Rippen infolge des bogenförmigen Querschnittsprofils der ringförmigen Nut des Horns und der Neigung der Oberflächen der Rippen gegenüber den einander zugewendeten Oberflächen gegeneinandergedrückt. Der geschmolzene Abschnitt kann sich nicht in Richtung auf die Rückseite der Rippen ausdehnen, so daß er in die Lücke zwischen den Rippen fließt und sich dort verfestigt und somit die Rippen
. . ./6 BAD ORiGINAL
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einstückig miteinander verbindet. Die Rippen können somit zuverlässig miteinander verschweißt und abgedichtet werden.
Die obigen und weiteren Merkmale der Erfindung gehen aus der folgenden ausführlichen Beschreibung unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen deutlicher hervor. Es zeigen:
Fig. 1 eine Ansicht zur Erläuterung der Verschweißung eines Gehäuses und eines Deckels durch ein bekanntes Hochfrequenzschweißverfahren,
Fig. 2 einen Schnitt zur Darstellung einer Schweißnaht,
die durch das in Fig. 1 gezeigte Verfahren erzielt wird,
Fig. 3 eine Ansicht zur Darstellung des Verschweißens
eines Gehäuses und eines Deckels eines umlaufenden Dämpfers durch das Hochfrequenzschweißverfahren gemäß der Erfindung,
Fig. 4 einen Schnitt zur Darstellung des Beginns des Schweißens durch das in Fig. 3 gezeigte Verfahren,
Fig. 5 einen Schnitt zur Darstellung einer Hittelstufe des Schweißens,
..
BAD ORIGINAL
Fig. 6 einen Schnitt zur Darstellung der vollendeten Schweißung und
Fig. 7 eine Draufsicht auf den Rotor des in Fig. 3 gezeigten umlaufenden Dämpfers.
In der in den Figuren 3 bis 7 gezeigten Ausführungsform werden ein Schmiermitte I vorrat 1 , beispielsweise Silikonöl, und eine Steuerplatte 3 eines in dem Schmiermitte Ivorrat umlaufenden Rotors 2 in einer Kammer 41 eines Gehäuses 4 aufgenommen. Bei diesem umlaufenden b'ldämpfer wird eine durch das auf die Welle des Rotors 2 übertragene Drehmoment gedrehte Bremsplatte 3 durch die Viskosität des Schmiermitte Ivorrats 1 gebremst. Das Gehäuse 1 und der Deckel 5 sind miteinander verschweißt. Das Gehäuse 1 hat einen Deckelaufnahmeabschnitt,, welcher oberhalb vorgesehen ist und einen größeren Durchmesser als den Innendurchmesser der Kammer 41 aufweist. Der Deckel 5 ist eng anliegend in den Deckelaufnahmeabschnitt eingesetzt. Der Rotor 2 hat eine Welle 6, welche die Bremsplatte 3 aufweist. Das untere Ende der Welle 6 ist im Mittelpunkt des Bodens der Kammer 4' angeordnet. Die Welle 6 geht durch eine mittlere kreisförmige Bohrung des Deckels 5 hindurch, und an der Oberseite der Welle 6 ist ein angetriebenes Zahnrad befestigt, welches mit einer Zahnstange oder einem Zahnrad kämmt.
BAD ORIGINAL
Der Randabschnitt der Unterseite des Deckels 5 wird in dem Boden des Deckelaufnahmeabschnitts des Gehäuses 4 aufgenommen.
Das Gehäuse 4 hat eine zylindrische Rippe 7, welche von seiner Oberseite vorsteht und einstückig mit dem Innenumfang des Deckelaufnahmeabschnitts ausgebildet ist. Der Deckel 5 hat eine ähnliche zylindrische Rippe 8, die von seiner Oberseite vorsteht und einstückig mit seinem Außenumfang ausgebildet ist. Wenn der Deckel 5 in den Deckelaufnahmeabschnitt des Gehäuses 4 eingesetzt ist, dann sind der Innenumfang der zylindrischen Rippe 7 des Gehäuses und der Außenumfang der zylindrischen Rippe 8 quer über einen leichten Spalt einander zugewendet, wie in den Figuren 4 bis 6 gezeigt. Die Oberseite der zylindrischen Rippen 7 und 8 haben die gleiche Höhe, und ihre Oberflächen 71 und 81 gegenüber ihren zugewendeten Oberflächen sind derart geneigt, daß die Dicke der Rippen 7 und 8 nach oben abnimmt.
Die zylindrischen Rippen 7 und 8 werden einer Hochfrequenzschwingung unterworfen durch Inste I lungbringen eines Hochfrequenzschweißhorns 11 derart, daß der Boden einer ringförmigen Nut 10, der in der Unterseite des Horns 11 ausgebildet ist und ein bogenförmiges Querschnittsprofil hat, gegen die Oberseite der Rippen 7 und 8 gedruckt wird. Demzufolge beginnen die oberen Abschnitte der Rippen 7 und 8,
auf welche die Schwingung direkt von dem Horn 11 aufgebracht wird, zu schmelzen (Fig. 4). Bei fortschreitendem Schmelzen wird die Höhe der Rippen fortschreitend vermindert. Die Rippen werden infolge des bogenförmigen Querschnitts· profils der ringförmigen Nut 10 des Horns 11 und der Neigung der Oberflächen 7' und 81 der Rippen gegeneinandergedrückt. Der geschmolzene Abschnitt kann sich jedoch nicht auf die Rückseite der Rippen ausdehnen, so daß er in eine Lücke 9 zwischen den gegenüberliegenden Rippen fließt (Fig. 5). Wenn die Höhe beider Rippen bis zu einem gewissen Ausmaß vermindert worden ist, dann wird das Horn 11 von ihnen getrennt. Der geschweißte Abschnitt 12 wird somit infolge der Verfestigung des geschmolzenen Abschnitts einstückig mit dem Gehäuse und dem Deckel zwischen ihnen gebildet. Das Schmiermittel kann somit an einem Hindurchlecken zwischen dem Gehäuse und dem Deckel gehindert werden.
Ein Durchlecken des Schmiermittels auf der Welle 6 entlang wird verhindert durch einen O-Ring 13, der auf die Welle aufgesetzt und in einem Abschnitt der Bohrung des Deckels von vergrößertem Durchmesser aufgenommen wird, so daß er durch die Umfangswand des Abschnitts vom vergrößerten Durchmesser radial zusammengedrückt wird.
Gemäß der Erfindung wird das Horn 11 mit der Oberseite der Rippen 7 und 8 beider miteinander zu verschweißender Werk-
.../10 BAD ORIGINAL
-ΊΟ -
stücke (d.h. des Kastens und des Deckels) zur direkten übertragung einer Hochfrequenzschwingung in enger Berührung gehalten. Es können somit die oberen Abschnitte beider Rippen selbst unter Schweißbedingungen, die keine heftige, sondern eine schwache Hochfrequenzschwingung erfordern, in gleichmäßigen Mengen geschmolzen werden. Es besteht daher keine Möglichkeit, daß andere Abschnitte durch die Hochfrequenzschwingung nachteiligen Wirkungen, wie beispielsweise der Erzeugung beeinträchtigter Zonen, ausgesetzt werden. Da ferner die beiden oberen Abschnitte in gleichen Mengen geschmolzen und integriert werden, tritt keine Schwankung in der Schweißqualität auf, und es ist möglich, eine Schweißung zu erzielen, die eine äußerst kräftige und vollkommene Dichtwirkung gewährleistet.
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Claims (2)

1. Hochfrequenzschweißverfahren, gekennzeichnet durch die folgenden Schritte: Beistellen von zwei miteinander zu verschweißenden Kunststoffwerkstücken mit jeweils einander zugewendeten und sich bis zur gleichen Höhe erstreckenden Rippen, deren Oberflächen gegenüber den zugewendeten Oberflächen derart geneigt sind, daß ihre Dicke in Richtung auf ihre Oberseite abnimmt, und Aufbringen einer Hochfrequenzschwingung auf die Rippen durch Inste I lungbringen eines Hochfrequenzschweißhorns derart, daß der Boden einer ringförmigen Nut des Horns mit einem bogenförmigen Querschnitt sprof i I gegen die Oberseite der Rippen gedrückt wird,
European Patent Attorneys Zugelassene Vertreter beim Europäischen Patentamt
Deutsehe Bank AG Hamburg. Nr. 05/28 497 (BLZ 2OO7OOOO) · Postscheck Hamburg 2842-2O6
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2. Hochfrequenzschweißverfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Rippen der zwei Kunststoffwerkstücke so angeordnet sind, daß zwischen ihren zugewendeten Oberflächen ein Leichter Spalt gebildet wird.
DE19863605184 1985-02-21 1986-02-19 Hochfrequenzschweissverfahren Ceased DE3605184A1 (de)

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