ES2684569T3 - Elemento soldable por fricción y método para unir el elemento soldable por fricción a un alojamiento - Google Patents

Elemento soldable por fricción y método para unir el elemento soldable por fricción a un alojamiento Download PDF

Info

Publication number
ES2684569T3
ES2684569T3 ES14702607.4T ES14702607T ES2684569T3 ES 2684569 T3 ES2684569 T3 ES 2684569T3 ES 14702607 T ES14702607 T ES 14702607T ES 2684569 T3 ES2684569 T3 ES 2684569T3
Authority
ES
Spain
Prior art keywords
friction
housing
friction weldable
weldable
weldable element
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
ES14702607.4T
Other languages
English (en)
Inventor
Michael Stumpf
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Boellhoff Verbindungstechnik GmbH
Original Assignee
Boellhoff Verbindungstechnik GmbH
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Boellhoff Verbindungstechnik GmbH filed Critical Boellhoff Verbindungstechnik GmbH
Application granted granted Critical
Publication of ES2684569T3 publication Critical patent/ES2684569T3/es
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29CSHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C65/00Joining or sealing of preformed parts, e.g. welding of plastics materials; Apparatus therefor
    • B29C65/02Joining or sealing of preformed parts, e.g. welding of plastics materials; Apparatus therefor by heating, with or without pressure
    • B29C65/06Joining or sealing of preformed parts, e.g. welding of plastics materials; Apparatus therefor by heating, with or without pressure using friction, e.g. spin welding
    • B29C65/069Joining or sealing of preformed parts, e.g. welding of plastics materials; Apparatus therefor by heating, with or without pressure using friction, e.g. spin welding the welding tool cooperating with specially formed features of at least one of the parts to be joined, e.g. cooperating with holes or ribs of at least one of the parts to be joined
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23KSOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
    • B23K20/00Non-electric welding by applying impact or other pressure, with or without the application of heat, e.g. cladding or plating
    • B23K20/12Non-electric welding by applying impact or other pressure, with or without the application of heat, e.g. cladding or plating the heat being generated by friction; Friction welding
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23KSOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
    • B23K20/00Non-electric welding by applying impact or other pressure, with or without the application of heat, e.g. cladding or plating
    • B23K20/12Non-electric welding by applying impact or other pressure, with or without the application of heat, e.g. cladding or plating the heat being generated by friction; Friction welding
    • B23K20/129Non-electric welding by applying impact or other pressure, with or without the application of heat, e.g. cladding or plating the heat being generated by friction; Friction welding specially adapted for particular articles or workpieces
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23KSOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
    • B23K35/00Rods, electrodes, materials, or media, for use in soldering, welding, or cutting
    • B23K35/02Rods, electrodes, materials, or media, for use in soldering, welding, or cutting characterised by mechanical features, e.g. shape
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29CSHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C66/00General aspects of processes or apparatus for joining preformed parts
    • B29C66/01General aspects dealing with the joint area or with the area to be joined
    • B29C66/05Particular design of joint configurations
    • B29C66/10Particular design of joint configurations particular design of the joint cross-sections
    • B29C66/12Joint cross-sections combining only two joint-segments; Tongue and groove joints; Tenon and mortise joints; Stepped joint cross-sections
    • B29C66/128Stepped joint cross-sections
    • B29C66/1282Stepped joint cross-sections comprising at least one overlap joint-segment
    • B29C66/12821Stepped joint cross-sections comprising at least one overlap joint-segment comprising at least two overlap joint-segments
    • B29C66/12822Stepped joint cross-sections comprising at least one overlap joint-segment comprising at least two overlap joint-segments comprising at least three overlap joint-segments
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29CSHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C66/00General aspects of processes or apparatus for joining preformed parts
    • B29C66/01General aspects dealing with the joint area or with the area to be joined
    • B29C66/05Particular design of joint configurations
    • B29C66/10Particular design of joint configurations particular design of the joint cross-sections
    • B29C66/12Joint cross-sections combining only two joint-segments; Tongue and groove joints; Tenon and mortise joints; Stepped joint cross-sections
    • B29C66/128Stepped joint cross-sections
    • B29C66/1284Stepped joint cross-sections comprising at least one butt joint-segment
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29CSHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C66/00General aspects of processes or apparatus for joining preformed parts
    • B29C66/01General aspects dealing with the joint area or with the area to be joined
    • B29C66/05Particular design of joint configurations
    • B29C66/10Particular design of joint configurations particular design of the joint cross-sections
    • B29C66/12Joint cross-sections combining only two joint-segments; Tongue and groove joints; Tenon and mortise joints; Stepped joint cross-sections
    • B29C66/128Stepped joint cross-sections
    • B29C66/1286Stepped joint cross-sections comprising at least one bevelled joint-segment
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29CSHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C66/00General aspects of processes or apparatus for joining preformed parts
    • B29C66/50General aspects of joining tubular articles; General aspects of joining long products, i.e. bars or profiled elements; General aspects of joining single elements to tubular articles, hollow articles or bars; General aspects of joining several hollow-preforms to form hollow or tubular articles
    • B29C66/51Joining tubular articles, profiled elements or bars; Joining single elements to tubular articles, hollow articles or bars; Joining several hollow-preforms to form hollow or tubular articles
    • B29C66/53Joining single elements to tubular articles, hollow articles or bars
    • B29C66/534Joining single elements to open ends of tubular or hollow articles or to the ends of bars
    • B29C66/5344Joining single elements to open ends of tubular or hollow articles or to the ends of bars said single elements being substantially annular, i.e. of finite length, e.g. joining flanges to tube ends
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29CSHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C66/00General aspects of processes or apparatus for joining preformed parts
    • B29C66/50General aspects of joining tubular articles; General aspects of joining long products, i.e. bars or profiled elements; General aspects of joining single elements to tubular articles, hollow articles or bars; General aspects of joining several hollow-preforms to form hollow or tubular articles
    • B29C66/61Joining from or joining on the inside
    • B29C66/612Making circumferential joints
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29CSHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C66/00General aspects of processes or apparatus for joining preformed parts
    • B29C66/70General aspects of processes or apparatus for joining preformed parts characterised by the composition, physical properties or the structure of the material of the parts to be joined; Joining with non-plastics material
    • B29C66/73General aspects of processes or apparatus for joining preformed parts characterised by the composition, physical properties or the structure of the material of the parts to be joined; Joining with non-plastics material characterised by the intensive physical properties of the material of the parts to be joined, by the optical properties of the material of the parts to be joined, by the extensive physical properties of the parts to be joined, by the state of the material of the parts to be joined or by the material of the parts to be joined being a thermoplastic or a thermoset
    • B29C66/739General aspects of processes or apparatus for joining preformed parts characterised by the composition, physical properties or the structure of the material of the parts to be joined; Joining with non-plastics material characterised by the intensive physical properties of the material of the parts to be joined, by the optical properties of the material of the parts to be joined, by the extensive physical properties of the parts to be joined, by the state of the material of the parts to be joined or by the material of the parts to be joined being a thermoplastic or a thermoset characterised by the material of the parts to be joined being a thermoplastic or a thermoset
    • B29C66/7392General aspects of processes or apparatus for joining preformed parts characterised by the composition, physical properties or the structure of the material of the parts to be joined; Joining with non-plastics material characterised by the intensive physical properties of the material of the parts to be joined, by the optical properties of the material of the parts to be joined, by the extensive physical properties of the parts to be joined, by the state of the material of the parts to be joined or by the material of the parts to be joined being a thermoplastic or a thermoset characterised by the material of the parts to be joined being a thermoplastic or a thermoset characterised by the material of at least one of the parts being a thermoplastic
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23KSOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
    • B23K2103/00Materials to be soldered, welded or cut
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23KSOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
    • B23K2103/00Materials to be soldered, welded or cut
    • B23K2103/02Iron or ferrous alloys
    • B23K2103/04Steel or steel alloys
    • B23K2103/05Stainless steel
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23KSOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
    • B23K2103/00Materials to be soldered, welded or cut
    • B23K2103/08Non-ferrous metals or alloys
    • B23K2103/12Copper or alloys thereof
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23KSOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
    • B23K2103/00Materials to be soldered, welded or cut
    • B23K2103/16Composite materials, e.g. fibre reinforced
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23KSOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
    • B23K2103/00Materials to be soldered, welded or cut
    • B23K2103/18Dissimilar materials
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23KSOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
    • B23K2103/00Materials to be soldered, welded or cut
    • B23K2103/30Organic material
    • B23K2103/42Plastics
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29CSHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C65/00Joining or sealing of preformed parts, e.g. welding of plastics materials; Apparatus therefor
    • B29C65/02Joining or sealing of preformed parts, e.g. welding of plastics materials; Apparatus therefor by heating, with or without pressure
    • B29C65/06Joining or sealing of preformed parts, e.g. welding of plastics materials; Apparatus therefor by heating, with or without pressure using friction, e.g. spin welding
    • B29C65/0609Joining or sealing of preformed parts, e.g. welding of plastics materials; Apparatus therefor by heating, with or without pressure using friction, e.g. spin welding characterised by the movement of the parts to be joined
    • B29C65/0618Linear
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29CSHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C65/00Joining or sealing of preformed parts, e.g. welding of plastics materials; Apparatus therefor
    • B29C65/02Joining or sealing of preformed parts, e.g. welding of plastics materials; Apparatus therefor by heating, with or without pressure
    • B29C65/06Joining or sealing of preformed parts, e.g. welding of plastics materials; Apparatus therefor by heating, with or without pressure using friction, e.g. spin welding
    • B29C65/0609Joining or sealing of preformed parts, e.g. welding of plastics materials; Apparatus therefor by heating, with or without pressure using friction, e.g. spin welding characterised by the movement of the parts to be joined
    • B29C65/0627Angular, i.e. torsional
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29CSHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C65/00Joining or sealing of preformed parts, e.g. welding of plastics materials; Apparatus therefor
    • B29C65/02Joining or sealing of preformed parts, e.g. welding of plastics materials; Apparatus therefor by heating, with or without pressure
    • B29C65/06Joining or sealing of preformed parts, e.g. welding of plastics materials; Apparatus therefor by heating, with or without pressure using friction, e.g. spin welding
    • B29C65/0609Joining or sealing of preformed parts, e.g. welding of plastics materials; Apparatus therefor by heating, with or without pressure using friction, e.g. spin welding characterised by the movement of the parts to be joined
    • B29C65/0636Orbital
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29CSHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C65/00Joining or sealing of preformed parts, e.g. welding of plastics materials; Apparatus therefor
    • B29C65/02Joining or sealing of preformed parts, e.g. welding of plastics materials; Apparatus therefor by heating, with or without pressure
    • B29C65/10Joining or sealing of preformed parts, e.g. welding of plastics materials; Apparatus therefor by heating, with or without pressure using hot gases (e.g. combustion gases) or flames coming in contact with at least one of the parts to be joined
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29CSHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C65/00Joining or sealing of preformed parts, e.g. welding of plastics materials; Apparatus therefor
    • B29C65/72Joining or sealing of preformed parts, e.g. welding of plastics materials; Apparatus therefor by combined operations or combined techniques, e.g. welding and stitching
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29CSHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C66/00General aspects of processes or apparatus for joining preformed parts
    • B29C66/01General aspects dealing with the joint area or with the area to be joined
    • B29C66/02Preparation of the material, in the area to be joined, prior to joining or welding
    • B29C66/024Thermal pre-treatments
    • B29C66/0242Heating, or preheating, e.g. drying
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29CSHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C66/00General aspects of processes or apparatus for joining preformed parts
    • B29C66/01General aspects dealing with the joint area or with the area to be joined
    • B29C66/05Particular design of joint configurations
    • B29C66/10Particular design of joint configurations particular design of the joint cross-sections
    • B29C66/13Single flanged joints; Fin-type joints; Single hem joints; Edge joints; Interpenetrating fingered joints; Other specific particular designs of joint cross-sections not provided for in groups B29C66/11 - B29C66/12
    • B29C66/131Single flanged joints, i.e. one of the parts to be joined being rigid and flanged in the joint area
    • B29C66/1312Single flange to flange joints, the parts to be joined being rigid
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29CSHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C66/00General aspects of processes or apparatus for joining preformed parts
    • B29C66/50General aspects of joining tubular articles; General aspects of joining long products, i.e. bars or profiled elements; General aspects of joining single elements to tubular articles, hollow articles or bars; General aspects of joining several hollow-preforms to form hollow or tubular articles
    • B29C66/51Joining tubular articles, profiled elements or bars; Joining single elements to tubular articles, hollow articles or bars; Joining several hollow-preforms to form hollow or tubular articles
    • B29C66/54Joining several hollow-preforms, e.g. half-shells, to form hollow articles, e.g. for making balls, containers; Joining several hollow-preforms, e.g. half-cylinders, to form tubular articles
    • B29C66/545Joining several hollow-preforms, e.g. half-shells, to form hollow articles, e.g. for making balls, containers; Joining several hollow-preforms, e.g. half-cylinders, to form tubular articles one hollow-preform being placed inside the other
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29CSHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C66/00General aspects of processes or apparatus for joining preformed parts
    • B29C66/70General aspects of processes or apparatus for joining preformed parts characterised by the composition, physical properties or the structure of the material of the parts to be joined; Joining with non-plastics material
    • B29C66/71General aspects of processes or apparatus for joining preformed parts characterised by the composition, physical properties or the structure of the material of the parts to be joined; Joining with non-plastics material characterised by the composition of the plastics material of the parts to be joined
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29CSHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C66/00General aspects of processes or apparatus for joining preformed parts
    • B29C66/70General aspects of processes or apparatus for joining preformed parts characterised by the composition, physical properties or the structure of the material of the parts to be joined; Joining with non-plastics material
    • B29C66/72General aspects of processes or apparatus for joining preformed parts characterised by the composition, physical properties or the structure of the material of the parts to be joined; Joining with non-plastics material characterised by the structure of the material of the parts to be joined
    • B29C66/721Fibre-reinforced materials
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29CSHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C66/00General aspects of processes or apparatus for joining preformed parts
    • B29C66/70General aspects of processes or apparatus for joining preformed parts characterised by the composition, physical properties or the structure of the material of the parts to be joined; Joining with non-plastics material
    • B29C66/72General aspects of processes or apparatus for joining preformed parts characterised by the composition, physical properties or the structure of the material of the parts to be joined; Joining with non-plastics material characterised by the structure of the material of the parts to be joined
    • B29C66/721Fibre-reinforced materials
    • B29C66/7212Fibre-reinforced materials characterised by the composition of the fibres
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29CSHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C66/00General aspects of processes or apparatus for joining preformed parts
    • B29C66/70General aspects of processes or apparatus for joining preformed parts characterised by the composition, physical properties or the structure of the material of the parts to be joined; Joining with non-plastics material
    • B29C66/73General aspects of processes or apparatus for joining preformed parts characterised by the composition, physical properties or the structure of the material of the parts to be joined; Joining with non-plastics material characterised by the intensive physical properties of the material of the parts to be joined, by the optical properties of the material of the parts to be joined, by the extensive physical properties of the parts to be joined, by the state of the material of the parts to be joined or by the material of the parts to be joined being a thermoplastic or a thermoset
    • B29C66/739General aspects of processes or apparatus for joining preformed parts characterised by the composition, physical properties or the structure of the material of the parts to be joined; Joining with non-plastics material characterised by the intensive physical properties of the material of the parts to be joined, by the optical properties of the material of the parts to be joined, by the extensive physical properties of the parts to be joined, by the state of the material of the parts to be joined or by the material of the parts to be joined being a thermoplastic or a thermoset characterised by the material of the parts to be joined being a thermoplastic or a thermoset
    • B29C66/7392General aspects of processes or apparatus for joining preformed parts characterised by the composition, physical properties or the structure of the material of the parts to be joined; Joining with non-plastics material characterised by the intensive physical properties of the material of the parts to be joined, by the optical properties of the material of the parts to be joined, by the extensive physical properties of the parts to be joined, by the state of the material of the parts to be joined or by the material of the parts to be joined being a thermoplastic or a thermoset characterised by the material of the parts to be joined being a thermoplastic or a thermoset characterised by the material of at least one of the parts being a thermoplastic
    • B29C66/73921General aspects of processes or apparatus for joining preformed parts characterised by the composition, physical properties or the structure of the material of the parts to be joined; Joining with non-plastics material characterised by the intensive physical properties of the material of the parts to be joined, by the optical properties of the material of the parts to be joined, by the extensive physical properties of the parts to be joined, by the state of the material of the parts to be joined or by the material of the parts to be joined being a thermoplastic or a thermoset characterised by the material of the parts to be joined being a thermoplastic or a thermoset characterised by the material of at least one of the parts being a thermoplastic characterised by the materials of both parts being thermoplastics
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29CSHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C66/00General aspects of processes or apparatus for joining preformed parts
    • B29C66/70General aspects of processes or apparatus for joining preformed parts characterised by the composition, physical properties or the structure of the material of the parts to be joined; Joining with non-plastics material
    • B29C66/73General aspects of processes or apparatus for joining preformed parts characterised by the composition, physical properties or the structure of the material of the parts to be joined; Joining with non-plastics material characterised by the intensive physical properties of the material of the parts to be joined, by the optical properties of the material of the parts to be joined, by the extensive physical properties of the parts to be joined, by the state of the material of the parts to be joined or by the material of the parts to be joined being a thermoplastic or a thermoset
    • B29C66/739General aspects of processes or apparatus for joining preformed parts characterised by the composition, physical properties or the structure of the material of the parts to be joined; Joining with non-plastics material characterised by the intensive physical properties of the material of the parts to be joined, by the optical properties of the material of the parts to be joined, by the extensive physical properties of the parts to be joined, by the state of the material of the parts to be joined or by the material of the parts to be joined being a thermoplastic or a thermoset characterised by the material of the parts to be joined being a thermoplastic or a thermoset
    • B29C66/7394General aspects of processes or apparatus for joining preformed parts characterised by the composition, physical properties or the structure of the material of the parts to be joined; Joining with non-plastics material characterised by the intensive physical properties of the material of the parts to be joined, by the optical properties of the material of the parts to be joined, by the extensive physical properties of the parts to be joined, by the state of the material of the parts to be joined or by the material of the parts to be joined being a thermoplastic or a thermoset characterised by the material of the parts to be joined being a thermoplastic or a thermoset characterised by the material of at least one of the parts being a thermoset
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29CSHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C66/00General aspects of processes or apparatus for joining preformed parts
    • B29C66/70General aspects of processes or apparatus for joining preformed parts characterised by the composition, physical properties or the structure of the material of the parts to be joined; Joining with non-plastics material
    • B29C66/74Joining plastics material to non-plastics material
    • B29C66/742Joining plastics material to non-plastics material to metals or their alloys
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29CSHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C66/00General aspects of processes or apparatus for joining preformed parts
    • B29C66/80General aspects of machine operations or constructions and parts thereof
    • B29C66/83General aspects of machine operations or constructions and parts thereof characterised by the movement of the joining or pressing tools
    • B29C66/832Reciprocating joining or pressing tools
    • B29C66/8322Joining or pressing tools reciprocating along one axis
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29KINDEXING SCHEME ASSOCIATED WITH SUBCLASSES B29B, B29C OR B29D, RELATING TO MOULDING MATERIALS OR TO MATERIALS FOR MOULDS, REINFORCEMENTS, FILLERS OR PREFORMED PARTS, e.g. INSERTS
    • B29K2105/00Condition, form or state of moulded material or of the material to be shaped
    • B29K2105/06Condition, form or state of moulded material or of the material to be shaped containing reinforcements, fillers or inserts
    • B29K2105/16Fillers
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29KINDEXING SCHEME ASSOCIATED WITH SUBCLASSES B29B, B29C OR B29D, RELATING TO MOULDING MATERIALS OR TO MATERIALS FOR MOULDS, REINFORCEMENTS, FILLERS OR PREFORMED PARTS, e.g. INSERTS
    • B29K2509/00Use of inorganic materials not provided for in groups B29K2503/00 - B29K2507/00, as filler
    • B29K2509/08Glass
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29LINDEXING SCHEME ASSOCIATED WITH SUBCLASS B29C, RELATING TO PARTICULAR ARTICLES
    • B29L2001/00Articles provided with screw threads
    • B29L2001/005Nuts
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29LINDEXING SCHEME ASSOCIATED WITH SUBCLASS B29C, RELATING TO PARTICULAR ARTICLES
    • B29L2009/00Layered products
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16BDEVICES FOR FASTENING OR SECURING CONSTRUCTIONAL ELEMENTS OR MACHINE PARTS TOGETHER, e.g. NAILS, BOLTS, CIRCLIPS, CLAMPS, CLIPS OR WEDGES; JOINTS OR JOINTING
    • F16B37/00Nuts or like thread-engaging members
    • F16B37/04Devices for fastening nuts to surfaces, e.g. sheets, plates
    • F16B37/06Devices for fastening nuts to surfaces, e.g. sheets, plates by means of welding or riveting
    • F16B37/061Devices for fastening nuts to surfaces, e.g. sheets, plates by means of welding or riveting by means of welding
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16BDEVICES FOR FASTENING OR SECURING CONSTRUCTIONAL ELEMENTS OR MACHINE PARTS TOGETHER, e.g. NAILS, BOLTS, CIRCLIPS, CLAMPS, CLIPS OR WEDGES; JOINTS OR JOINTING
    • F16B37/00Nuts or like thread-engaging members
    • F16B37/12Nuts or like thread-engaging members with thread-engaging surfaces formed by inserted coil-springs, discs, or the like; Independent pieces of wound wire used as nuts; Threaded inserts for holes
    • F16B37/122Threaded inserts, e.g. "rampa bolts"

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Pressure Welding/Diffusion-Bonding (AREA)
  • Lining Or Joining Of Plastics Or The Like (AREA)
  • Standing Axle, Rod, Or Tube Structures Coupled By Welding, Adhesion, Or Deposition (AREA)

Abstract

Elemento soldable por fricción (1) que se puede sujetar por medio de un método de soldadura por fricción en un canal (52) de un alojamiento (50) y que tiene las siguientes características: una boquilla de conexión (10) que tiene un lado radialmente interior y una carcasa soldable por fricción (30) formados en un lado radial exterior (14) de la boquilla de conexión (10) que comprende: un contorno soldable por fricción radialmente exterior (32) para ser unido con el alojamiento (50) caracterizado por que el contorno soldable por fricción (32) tiene en el sentido axial al menos una gradación con forma cónica (38), y comprendiendo además la carcasa soldable por fricción un collar (40) dispuesto circunferencialmente, que está montado axialmente contiguo a un extremo de la boquilla de conexión (10) y comprende en un lado superior del collar (41) alejado del contorno soldable por fricción (32) al menos un medio de accionamiento (42) para hacer girar el elemento soldable por fricción (1).

Description

5
10
15
20
25
30
35
40
45
50
55
60
65
DESCRIPCION
Elemento soldable por fricción y método para unir el elemento soldable por fricción a un alojamiento
1. Campo de la Invención
La presente invención se refiere a un elemento soldable por fricción que consiste en una boquilla de conexión radialmente interna con una carcasa soldable por fricción formada o moldeada radialmente hacia el exterior. Además, la presente invención se refiere a un alojamiento que tiene un canal en el que el elemento soldable por fricción de acuerdo con la invención se une por medio de soldadura por fricción, unión ultrasónica o unión por medio de gas caliente. Además, la presente invención describe un método de unión para sujetar el elemento soldable por fricción en el alojamiento de manera soldada por fricción.
2. Antecedentes de la Invención
Existen diversas aplicaciones técnicas para la sujeción de una boquilla de conexión, tales como un inserto roscado en un alojamiento. Por ejemplo, si dicho alojamiento se utiliza en un circuito de agua de refrigeración o en un circuito hidráulico de una máquina, dicha boquilla de conexión se utiliza para la unión de una línea que contiene un fluido al alojamiento. De esto se deduce que la boquilla de conexión debe sujetarse en el alojamiento a prueba de presión para que no se produzcan fugas en el circuito de agua, aceite, gas o líquido hidráulico.
Actualmente, los insertos roscados metálicos se instalan como boquillas de conexión en alojamientos de plástico de diversas maneras. Estos alojamientos son, por ejemplo, de materiales termoplásticos con o sin refuerzo de fibra.
De acuerdo con una alternativa de fabricación conocida, la boquilla de conexión se coloca durante la fabricación del alojamiento en el molde del mismo, y luego se moldea o sobre moldea el inserto con el plástico seleccionado. Esto requiere una construcción compleja de la forma del alojamiento, en la que la boquilla de conexión no solo se ha de mantener segura en su posición sino que también se pueda obturar por medio de, por ejemplo, una espiga concéntrica. De esta manera, además de la formación o el moldeo en la pared del alojamiento, también se garantiza que el interior de la boquilla de conexión se mantenga libre de material durante el proceso de fabricación.
Además, existe la posibilidad de proporcionar la boquilla de conexión con un anillo de cierre separado, tal como una junta tórica, que lo presiona en la pared del alojamiento. De acuerdo con una tercera alternativa de fabricación, la boquilla de conexión metálica se calienta inductivamente y se embute en la pared del alojamiento.
Sin embargo, existen diversas desventajas asociadas a las alternativas de fabricación descritas anteriormente, que afectan de manera adversa, en particular, a la unión estanca a la presión entre el alojamiento y la boquilla de conexión. Si, por ejemplo, la función de cierre la realiza principalmente la junta tórica, el material de la misma tiene que estar adaptado necesariamente a los líquidos que pasan a través de la boquilla de conexión. De otro modo, los medios agresivos pueden provocar que la junta tórica se dañe y, por lo tanto, se reduzca la estanqueidad. Otra desventaja a menudo es que el material de la junta tórica debe soportar la fatiga térmica durante la instalación de la boquilla de conexión y durante el uso de la unión provista por la boquilla de conexión. Ya desde el compromiso necesario con respecto al material de la junta tórica de cierre resulta que no se logra ni una óptima resistencia con respecto a los medios agresivos ni una resistencia ideal a la temperatura. Además, es posible que la junta tórica se dañe por efecto de la presión debido a las tensiones mecánicas que tienen lugar. Otra desventaja añadida es que durante el funcionamiento de tal alojamiento con boquilla de conexión y junta tórica, es que la junta tórica envejezca y el material la misma se vuelva quebradizo. Esta fragilidad del material de la junta tórica también afecta negativamente a la estanqueidad de la unión producida.
El documento EP 1160071 A2 describe un método de soldadura por fricción para un elemento roscado tipo espiga. Aquí, el elemento roscado tipo espiga se monta primero en una boquilla soldable por fricción por medio de su rosca externa. A continuación, la boquilla soldable por fricción se hace girar a través del elemento roscado tipo espiga y se monta en un canal de manera soldable por fricción. El canal se proporciona en una cúpula de montaje como una abertura en un componente o como una depresión en un componente. A medida que el par de torsión para la soldadura por fricción se transmite desde el elemento roscado tipo espiga a la boquilla soldable por fricción, esta tensión mecánica debilita la unión entre el elemento roscado tipo espiga y la boquilla soldable por fricción. Esto tiene un efecto negativo en la unión que se producirá finalmente entre el elemento roscado tipo espiga y el componente.
Un método para fijar un inserto en un componente que es de un material ligero se describe en el documento WO 03/046390 A2. Con este fin, el componente está provisto de un rebaje en el que se inserta un cuerpo que es de material termoplástico. Para la introducción en el rebaje, el inserto se fija a un electrodo ultrasónico que se utiliza para plastificar el material termoplástico y así unir el inserto al componente en una sujeción fija del material y/o de forma de bloqueo positivo en la región del rebaje.
El documento US 2006/266797 A1 describe un método para aumentar la estabilidad y/o la capacidad de carga de piezas mediante el método de soldadura por fricción. En primer lugar, una primera pieza se produce por medio de un método de fabricación convencional. Posteriormente, a la primera pieza se le provee de un orificio en el área donde
5
10
15
20
25
30
35
40
45
50
55
60
65
se debe aumentar la estabilidad y/o la capacidad de carga. A continuación, se introduce en el orificio una segunda pieza que es de un material que aumenta la capacidad de carga y la estabilidad. Finalmente y en este estado, la segunda pieza se frota con la primera pieza de acuerdo con el método de soldadura por fricción hasta que se alcanza la temperatura de soldadura que se encuentra por debajo de la temperatura de fusión de las dos piezas, obteniendo así una unión soldada por fricción entre la primera pieza y la segunda pieza.
El documento US 3547741 A describe un método para sujetar un elemento de sujeción a un cuerpo termoplástico. El elemento de sujeción se oprime bajo presión en el material del cuerpo termoplástico al menos parcialmente y se une al mismo tiempo al material termoplástico mediante soldadura por fusión aplicando calor de fricción en el estado de prensado.
Una tuerca que tiene al menos un orificio se describe en el documento DE 10 2010 018091 Al. Aquí, se proporciona un elemento estructural que incluye elementos de resorte. Los elementos de resorte están hechos de material elástico y sobresalen por el orificio. Además, se proporciona un cuerpo del alojamiento que comprende el orificio y en el que está dispuesto el elemento estructural.
En el documento DE 20 2006 002173 U1 se describe una pieza hembra insertable en una abertura de una placa metálica. La pieza hembra que es de plástico, se provee para un medio de sujeción receptor por medio de un orificio de la pieza hembra y comprende una brida que puede apoyarse sobre la placa metálica. Un anillo de metal coaxial encerrado en la brida se puede llevar con un lado frontal en contacto con la superficie de la placa metálica y se puede unir a la placa metálica al girar la parte hembra junto con el anillo metálico por medios de soldadura por fricción.
Finalmente, el documento US 2004/109740 A1 describe una tuerca de sujeción provista de una rosca. La tuerca puede ser una tuerca soldada formada con salientes de soldadura que permiten soldar la tuerca a un miembro estructural grande antes de que se produzca el acoplamiento emparejado con un sujetador roscado. La tuerca además puede tener forma convexa, cóncava u otras características táctiles que induzcan la vibración cuando se intenta con un gran ángulo grande fuera del normal.
Por lo tanto, un objetivo de la presente invención es sujetar una boquilla de conexión, tal como una boquilla roscada, de manera fiable y eficaz en diferentes lugares en un alojamiento y/o en diferentes alojamientos, de modo que esta boquilla de conexión se pueda usar como un punto de unión para diferentes propósitos.
3. Sumario de la Invención
El objetivo mencionado anteriormente se consigue mediante un elemento soldable por fricción de acuerdo con la reivindicación independiente 1, un alojamiento que tiene al menos un elemento soldable por fricción sujeto en el mismo de acuerdo con la reivindicación independiente 9 así como por un método de unión por medio del cual se puede sujetar una boquilla de conexión de un elemento soldable por fricción en un canal de un alojamiento de acuerdo con la reivindicación independiente 11. Realizaciones preferidas y desarrollos adicionales de la presente invención se harán evidentes a partir del siguiente descripción, los dibujos incluidos y las reivindicaciones adjuntas.
El elemento soldable por fricción de acuerdo con la invención, que se puede sujetar en un canal de un alojamiento por medio de un método de soldadura por fricción, comprende una boquilla de conexión que tiene un lado radialmente interno y una carcasa soldable por fricción formada o moldeada en un lado radialmente externo de la boquilla de conexión. La carcasa soldable por fricción comprende un contorno soldable por fricción radialmente externo para la unión firmemente fijada o unida al material al alojamiento, que comprende en el sentido axial al menos una gradación de forma cónica y un collar dispuesto circunferencialmente que está montado axialmente contiguo a un extremo de la boquilla de conexión y que comprende en un lado superior del collar que está alejado del contorno soldable por fricción, al menos un accionamiento o mecanismo de acoplamiento para hacer girar el elemento soldable por fricción.
Para poder sujetar la boquilla de conexión, tal como una boquilla roscada o una boquilla que tiene un cierre de bayoneta interno o cierre rápido, de forma fiable en un alojamiento para un sistema de refrigeración, por ejemplo, la boquilla de conexión está provista en su superficie radialmente exterior de una carcasa soldable por fricción. Esta carcasa soldable por fricción se forma, de acuerdo con una alternativa, de modo que está suficientemente sujeta en el lado exterior radial de la boquilla de conexión. En el caso de que la unión sujeta se emplee como una unión de líquido o gas, el elemento soldable por fricción se monta de acuerdo con esta realización preferida a prueba de rotación y estanco a la presión en el alojamiento. Para producir una unión fiable entre la boquilla de conexión y la carcasa soldable por fricción, la boquilla de conexión tiene en su lado radialmente exterior un perfilado, preferiblemente un moleteado o una estructura de encaje en forma de cola de milano, por medio de la cual se fija la carcasa soldable por fricción en la boquilla de conexión. Especialmente, este diseño estructural realiza una fijación no giratoria y resistente a la presión de la boquilla de conexión en la carcasa soldable por fricción y posteriormente en el alojamiento. La boquilla de conexión puede servir tanto para la unión de líneas de líquido o de gas como para la creación de un punto de fijación para piezas de sujeción.
5
10
15
20
25
30
35
40
45
50
55
60
65
La carcasa soldable por fricción tiene un contorno soldable por fricción dispuesto radialmente hacia fuera, de modo que la boquilla de conexión se puede sujetar en el alojamiento mediante soldadura por fricción. De esto se deduce que la boquilla de conexión junto con la carcasa soldable por fricción formada en la misma constituye el elemento soldable por fricción de acuerdo con la invención. El contorno soldable por fricción se extiende circunferencialmente y en sentido axial de la boquilla de conexión. Para poder establecer una unión fiable entre la carcasa soldable por fricción y el alojamiento por medio de los métodos de soldadura por fricción conocidos, se proporciona al menos una gradación de forma cónica en el sentido axial del contorno soldable por fricción. Esta gradación de forma cónica puede extenderse sobre toda la longitud axial de la carcasa soldable por fricción o bien la carcasa soldable por fricción tiene preferiblemente también una pluralidad de gradaciones cónicas distribuidas sobre la longitud axial de la carcasa soldable por fricción. Si la boquilla de conexión que tiene un contorno soldable de fricción así conformado se presiona rotativamente en un canal de un alojamiento, las superficies de forma cónica generan superficies de fricción con las paredes límite del canal del alojamiento, en las que el material se funde entonces y se mezcla entre sí provocando su unión. Preferiblemente, la forma del canal es cilíndrica. De acuerdo con una realización adicional, el canal tiene una pared inclinada radialmente interna en forma de cono, en el que la pared radialmente interna forma con el eje longitudinal del canal un ángulo en el rango de entre 0° a 20°, preferiblemente de entre 0° a 10°.
Los métodos de soldadura por fricción usan un movimiento relativo entre dos componentes para ser unidos entre sí, por medio del cual el calor de fusión del material se produce por medio de la fricción en áreas superficiales contiguas entre sí. Este movimiento relativo se crea, por ejemplo, mediante la rotación de al menos uno de los dos componentes, mediante un movimiento giratorio oscilante o por medio de un movimiento axial de vibración entre los componentes o por medio de una combinación de este movimiento, como en la soldadura por fricción orbital. Por lo tanto, los términos "soldadura por fricción" y "procedimientos de soldadura por fricción" como se usan en el presente documento no pueden entenderse como limitados a la soldadura por fricción rotatoria.
El collar dispuesto circunferencialmente de acuerdo con la invención como parte de la carcasa soldable por fricción y preferiblemente también del contorno soldable por fricción limita en primer lugar la inserción axial del elemento soldable por fricción en el canal del alojamiento. Además, este collar proporciona medios de accionamiento o un acoplamiento de accionamiento de modo que el elemento soldable por fricción puede hacerse girar en el proceso de un método de soldadura por fricción. Ya que estos medios de accionamiento están preferiblemente montados al ras o hundidos en el collar, se prefiere un montaje al ras del collar con el resto del alojamiento, por ejemplo, después de la finalización del proceso de soldadura por fricción.
Dado que el collar dispuesto circunferencialmente proporciona, además de las superficies de fricción del contorno soldable por fricción que se extienden axialmente, y de los puntos de embutición con el alojamiento, también en estos lugares se produce la fusión del material por fricción así como una unión entre el elemento soldable por fricción y el alojamiento. Esto asegura, además de la restante unión de la carcasa soldable por fricción, el anclaje fiable y resistente a la presión de la boquilla de conexión en el alojamiento.
De acuerdo con una construcción preferida del elemento soldable por fricción, el contorno soldable por fricción comprende al menos una primera y una segunda partes cilíndricas que están interconectadas a través de al menos una gradación de forma cónica. Estas al menos dos partes cilíndricas sirven para una unión mejorada entre el elemento soldable por fricción y el canal cilíndrico del alojamiento. Preferiblemente, en concreto, se forma un diámetro exterior de la primera parte cilíndrica más grande y se forma un diámetro exterior de la segunda parte cilíndrica más pequeño que un diámetro interno del canal del alojamiento. Basándose en esta realización constructiva, especialmente la primera parte cilíndrica de la carcasa soldable por fricción se funde durante el proceso de soldadura por fricción y la inserción giratoria del elemento soldable por fricción en el canal cilíndrico del alojamiento y contribuye a establecer la unión entre el elemento soldable por fricción y el alojamiento. La segunda parte cilíndrica de la carcasa soldable por fricción está radialmente separada de la pared interna cilíndrica del canal del alojamiento debido a su diámetro exterior. Basándose en esta construcción, el elemento soldable por fricción aún no se cargará con un momento de torsión en la inserción giratoria de la segunda parte cilíndrica en el canal. Durante la posterior soldadura por fricción y plastificación del material de la carcasa soldable por fricción y/o el alojamiento, este material se desplaza preferiblemente en el espacio entre la pared del canal y la segunda parte cilíndrica de la carcasa soldable por fricción. Una vez que este material desplazado se fragua en este espacio, contribuye a sellar la unión entre el elemento soldable por fricción y el alojamiento, de modo que, además de las áreas de soldadura, existen áreas de sellado adicionales.
De acuerdo con otra realización preferida, la gradación cónica de la carcasa soldable por fricción guarda con el eje longitudinal del elemento soldable por fricción un ángulo > 90°. La disposición de esta gradación cónica soporta la inserción rotativa del elemento soldable por fricción en el canal del alojamiento. De acuerdo con una realización preferida adicional del elemento soldable por fricción, el lado inferior del collar orientado hacia el contorno soldable por fricción está dispuesto en sentido radial inclinado perpendicular al eje longitudinal del elemento soldable por fricción. Dado que el lado inferior del collar está orientado hacia el alojamiento, proporciona una superficie de fricción incluso después de una penetración suficiente del elemento soldable por fricción en el canal del alojamiento. En cuanto el material se derrite en este lado inferior del collar debido al calor generado por la fricción, se une al material fundido del alojamiento en esta parte.
5
10
15
20
25
30
35
40
45
50
55
60
65
En otra realización preferida, el lado inferior del collar de la carcasa soldable por fricción guarda con el eje longitudinal del elemento soldable por fricción un ángulo < 90 °. Esta disposición angular preferida del lado inferior del collar hace que el material ablandado por el calor se desplace radialmente hacia dentro. Este desplazamiento del material dirigido en sentido radial a la boquilla de conexión y a la carcasa soldable por fricción soporta el establecimiento de la unión entre el elemento soldable por fricción y el alojamiento, así como un sellado suficiente de esta unión con vistas a su uso posterior.
Mientras que la boquilla de conexión se hace preferiblemente de metal, como acero inoxidable, latón u otra aleación, la carcasa soldable por fricción se produce a partir de un material termoplástico con o sin refuerzo de fibra. En combinación con esto, el alojamiento también es preferiblemente de un material sintético termoplástico con o sin refuerzo de fibra. Como materiales de ejemplo se prefieren, polipropileno (PP), poliamida que tenga un contenido de fibra de vidrio (PA 6.6 GF 30) o poliamida (PA) sin refuerzo de fibra. Generalmente, se logra una unión firme mediante el uso de plásticos idénticos o compatibles para el elemento soldable por fricción y el alojamiento. Por lo tanto, los siguientes materiales o mezclas (polimezclas) de los mismos se prefieren también para la producción del alojamiento y del elemento soldable por fricción: policarbonato como termoplástico resistente a impactos (PC + ABS), PC/aBs, PC +ABS/PC y ABS + ABS/PC. Además también es posible proporcionar un duroplástico o material termo endurecible para la producción del alojamiento. Durante el proceso de soldadura por fricción, la carcasa soldable por fricción que es de material termoplástico proporciona preferiblemente un agarre o bloqueo polimérico al alojamiento de duroplástico de modo que también se consigue de este modo una unión fiable. Si se tienen que utilizar plásticos reforzados con fibra como alojamiento y como carcasa soldable por fricción, el contenido de fibra en la carcasa soldable por fricción en comparación con el material del alojamiento debe preferiblemente ser menor o igual a cero.
De acuerdo con una realización preferida adicional de la presente invención, y además de la boquilla de conexión, la carcasa soldable por fricción también puede ser metálica, por ejemplo de moldeo por inyección de metal o de una fundición a presión de metal. A modo de ejemplo, se debe mencionar aquí un proceso de fundición a presión de zinc y aluminio para formar o moldear la carcasa soldable por fricción a la boquilla de conexión. En coordinación con esto, el alojamiento también se puede hacer de metal, como zinc o aluminio, de modo que se logra una unión de soldadura por fricción metálica entre la carcasa soldable por fricción y el alojamiento durante el proceso de unión.
La presente invención también incluye un alojamiento que tiene un canal en el que un elemento soldable por fricción de acuerdo con una de las realizaciones descritas anteriormente se sujeta por medio de soldadura por fricción. De acuerdo con una realización preferida adicional, el lado superior del collar del elemento soldable por fricción está alineado con un extremo axial de la boquilla de conexión de modo que el elemento soldable por fricción también se puede insertar en el canal al ras con el exterior del alojamiento por medio de soldadura por fricción.
La presente invención también comprende un método de unión, mediante el cual la boquilla de conexión del elemento soldable por fricción se puede sujetar en un canal del alojamiento. Este método de unión comprende las siguientes etapas: formar o moldear la carcasa soldable por fricción en un lado radialmente exterior de la boquilla de conexión que comprende un contorno soldable por fricción radialmente exterior que incluye en sentido axial al menos una gradación de forma cónica y un collar dispuesto circunferencialmente que está montado axialmente contiguo a un extremo de la boquilla de conexión y comprende en el lado superior del collar alejado del contorno soldable por fricción al menos un medio de accionamiento para un movimiento relativo, preferiblemente girando, del elemento soldable por fricción, moviéndose relativamente, preferiblemente haciendo girar el elemento soldable por fricción alrededor de su eje longitudinal, el elemento soldable por fricción mediante los medios de accionamiento en el lado superior del collar y el movimiento del elemento soldable por fricción moviéndose relativamente, preferiblemente giratorio, en sentido axial en el canal del alojamiento, de modo que se establece una unión o unión material entre el elemento soldable por fricción y el alojamiento. El movimiento relativo mencionado entre el alojamiento y el elemento soldable por fricción se logra además de por una rotación del elemento soldable por fricción, también por medio de una vibración u oscilación torsional, es decir, mediante un movimiento recíproco del elemento soldable por fricción que se produce sobre un ángulo de rotación limitado en el canal del alojamiento, o mediante una oscilación axial, es decir, mediante medios de un movimiento recíproco axial del elemento soldable por fricción dentro del canal del alojamiento. Especialmente cuando se usan muy pequeñas amplitudes en las oscilaciones de torsión y/o axiales, también se pueden sujetar elementos soldables por fricción que no sean simétricos en la rotación y/o que deban instalarse en canales simétricos no giratorios. Existe otra alternativa en la combinación de los movimientos relativos anteriores o una selección de movimientos relativos, de modo que tenga lugar una oscilación orbital relativa.
En una realización preferida del método de unión descrito anteriormente, se produce una fusión del material para la unión de soldadura por fricción por medio de la fricción entre el lado interno radial del canal y una primera y una segunda partes cónicas, preferiblemente una pluralidad de partes cónicas, del elemento soldable por fricción, en donde la primera y la segunda partes cónicas están inclinadas con respecto al eje longitudinal del elemento soldable por fricción de manera diferente y/o opuesta.
5
10
15
20
25
30
35
40
45
50
55
60
Esta realización preferida de la carcasa soldable por fricción tiene como consecuencia que además de establecer una unión entre el elemento soldable por fricción y el alojamiento, el material ablandado se presiona dentro de las partes de separación entre el elemento soldable por fricción y el alojamiento. En estos lugares, el material ablandado contribuye después del enfriamiento al sellado adicional de la unión entre el elemento soldable por fricción y el alojamiento. De esta manera, las partes de unión y las partes de sellado entre el elemento soldable por fricción y el alojamiento se complementan entre sí.
4. Breve descripción de los dibujos adjuntos
La presente invención se explica adicionalmente con referencia a los dibujos adjuntos.
La figura 1 es una vista en despiece de una realización preferida de la invención que consiste en el elemento soldable por fricción y el alojamiento,
La figura 2 es una realización preferida del elemento soldable por fricción instalado en el alojamiento, y La figura 3 un diagrama de flujo para ilustrar la realización preferida del método de unión.
5. Descripción detallada de las realizaciones preferidas
La presente invención proporciona un elemento soldable por fricción 1 que consiste en una boquilla de conexión 10 y una carcasa soldable por fricción 30. El elemento soldable por fricción 1 se sujeta con seguridad en un canal 52 de un alojamiento 50 por medio de un procedimiento de soldadura por fricción, preferiblemente resistente a la presión y, por lo tanto, también hermético a los líquidos. La presente invención se explica basándose en el ejemplo de un canal cilindrico 52 en el que se sujeta el elemento soldable por fricción 1. Como ya se ha explicado anteriormente, el canal 52 también puede tener una forma diferente. Para sujetar el elemento soldable por fricción 1, el canal cilindrico 52 está abierto en ambos extremos. También se prefiere usar un canal cilindrico 52 cerrado en un extremo para fijar el elemento soldable por fricción 1. En este caso, el elemento soldable por fricción 1 realiza preferentemente un punto de unión para fijar una pieza de unión en el alojamiento 50.
Una realización preferida de la invención se muestra en la figura 1 en una vista en despiece que consiste en el elemento 1 de soldadura por fricción preferido de la invención y el alojamiento 50, indicada esquemáticamente, mientras que la figura 2 muestra el elemento 1 de soldadura por fricción instalado en el alojamiento 50 por medio de soldadura por fricción.
De acuerdo con otra realización preferida de la presente invención, la boquilla de conexión 10 es metálica y la carcasa soldable por fricción 30 formada en el lado exterior radial de la misma es de plástico. De acuerdo con diferentes alternativas de materiales preferidos, la carcasa soldable por fricción 30 es de un plástico rígido y duradero tal como termoplásticos con o sin fibras de refuerzo, tales como polipropileno (PP), poliamida (PA) y PA6.6 GF 30; Policarbonato y polimezclas, como PC/ABS, PC + ABS, PC + AbS/PC, AbS + ABS/PC. En coordinación con la carcasa soldable por fricción 30, el alojamiento 50 es de un material estable similar o el mismo que la carcasa soldable por fricción 30. También se prefiere que el alojamiento 50 sea de un plástico duroplástico o termo endurecible, mientras que la carcasa soldable por fricción 30 sea de un termoplástico.
Las características de la invención se explican a continuación basándose en el ejemplo de una carcasa soldable por fricción 30 y de un alojamiento 50 hechos de plástico.
La boquilla de conexión 10, descrita en este documento basada en un casquillo roscado, tiene una rosca interna 16, un collar de la boquilla opcional 18 así como un lado exterior radial 12, 14. En lugar de la rosca interna 16, se prefiere igualmente proporcionar una estructura de unión alternativa. Esto incluye, por ejemplo, un cierre de bayoneta, una unión autoblocante o una unión de clavija.
De acuerdo con una realización preferida de la presente invención, el lado exterior radial de la boquilla de conexión 10 está provisto de un perfil 12, 14. Este perfil 12, 14 soporta la retención de la carcasa soldable por fricción 30 moldeada o conformada. Preferiblemente, se proporcionará el mismo perfil o diferentes perfiles en todo el lado radialmente exterior. Por lo tanto, preferiblemente, la región 12 tiene un moleteado exterior, mientras que en la región 14 se dispone un perfil de embutición. El perfil de embutición consiste en una estructura en forma de cola de milano, en la que se puede bloquear la carcasa soldable por fricción 30.
El perfil o los perfiles en el lado radialmente exterior de la boquilla de conexión 10 tienen la ventaja de que forman una sujeción o unión positiva con la carcasa soldable por fricción 30 formada. Durante la formación de la carcasa soldable por fricción 30 a la boquilla de conexión 10, el material se contrae durante el enfriamiento sobre los perfiles existentes en el lado radialmente exterior de la boquilla de conexión 10 y queda anclado a ella de este modo. Esta retención fiable de la carcasa soldable por fricción 30 en la boquilla de conexión 10 soporta la unión del elemento soldable por fricción 1 con el alojamiento 50 por medio de soldadura por fricción.
El collar de la boquilla 18 actúa también de forma estabilizadora o de apoyo en la unión entre la boquilla de conexión 10 y la carcasa soldable por fricción 30. Mediante la forma que tiene de rebaje, la carcasa
5
10
15
20
25
30
35
40
45
50
55
60
65
soldable por fricción 30 se ancla adicionalmente en este collar 18. Este efecto puede mejorarse adicionalmente mediante un moleteado radialmente exterior 19 en el collar de la boquilla 18 (véase figura 1).
La carcasa soldable por fricción 30 moldeada o formada comprende preferiblemente un collar 40 montado circunferencialmente. Este collar 40 está montado axialmente contiguo a un extremo de la boquilla de conexión 10. El collar 40 tiene un lado superior del collar 41 y un lado inferior del collar 45, que están unidos entre sí preferiblemente a través de una parte graduada individual o múltiple 44.
En el lado superior del collar 41, se proporciona al menos un medio de accionamiento 42. Este medio de accionamiento 42 tiene la forma de un rebaje, una ranura o un taladro, que se puede engranar en cada caso por medio de un componente de accionamiento. Mediante el engrane con el medio de accionamiento 42, se puede transferir una rotación al elemento soldable por fricción 1 para sujetarlo en el canal cilíndrico 52 del alojamiento 50 de una manera soldable por fricción. La disposición de los medios de accionamiento 42 en el lado superior del collar 41 garantiza una aplicación directa de fuerza y par en la carcasa soldable por fricción 30. De este modo, la boquilla de conexión 10 no resulta cargada mecánicamente durante la soldadura por fricción, de modo que se garantiza una unión fiable entre la boquilla de conexión 10 y la carcasa soldable por fricción 30.
De acuerdo con una realización preferida de la presente invención, el lado superior del collar 41 termina al ras con el extremo axial de la boquilla de conexión 10. A medida que el elemento soldable por fricción 1 se instala completamente con el collar 40 en el canal cilíndrico 52 del alojamiento 50, se puede lograr una disposición alineada del collar 40 con la pared 56 del alojamiento contiguo. Por supuesto, también es posible sujetar el elemento soldable por fricción 1 en el canal cilíndrico 52 del alojamiento 50 con una proyección axial con respecto a la pared 56 del alojamiento.
Para sujetar el elemento soldable por fricción 1 en el canal cilíndrico 52, el elemento soldable por fricción 1 comprende en su lado radialmente exterior un contorno soldable por fricción 32. El contorno soldable por fricción 32 se extiende en el sentido axial del elemento soldable por fricción 1. De acuerdo con una realización preferida, el contorno soldable por fricción 32 se forma cónicamente (no mostrado) en toda la longitud del elemento soldable por fricción 1 comenzando en el collar 40. Una realización adicional comprende un contorno soldable por fricción 32 con al menos una primera 34 y una segunda 36 partes cilíndricas que tienen el diámetro exterior diferente. Las dos partes cilíndricas 34, 36 están unidas entre sí por medio de una primera parte cónica 38. También se prefiere realizar otras partes cilíndricas en el contorno soldable por fricción 32, en el que la transición entre diferentes partes cilíndricas se logra mediante partes cónicas adicionales.
La primera parte cónica 38 guarda preferiblemente un ángulo a > 90° con el eje longitudinal L del elemento soldable por fricción 1 o con la primera parte cilíndrica 34. Las partes cilíndricas 34, 36 están
adaptadas en su diámetro exterior al diámetro interior del canal cilíndrico 52. Por lo tanto, preferiblemente, el diámetro exterior de la primera parte cilíndrica 34 es menor que el diámetro interior del canal cilíndrico 52, mientras que el diámetro exterior de la segunda parte cilíndrica 36 es mayor que el diámetro interno del canal cilíndrico 52. Debido a esta construcción del contorno soldable por fricción 32, la primera parte cónica 38 se junta con la pared del canal cilíndrico 52 en la abertura 54 durante la soldadura por fricción y durante la rotación y el movimiento axial del elemento soldable por fricción 1 en el canal cilíndrico 52. Al mismo tiempo, la primera parte cilíndrica 34 forma un espacio con la pared interior del canal cilíndrico 52. Durante la soldadura por fricción, la fricción entre la primera parte cónica 38 y la pared interior del canal cilíndrico 52 genera un calor que ablanda el material de la pared interna del canal cilíndrico 52 y de la primera parte cónica 38. Como resultado, la fricción del elemento soldable puede penetrar más en el canal cilíndrico 52 en el sentido axial, de modo que se crea una fricción y, por lo tanto, un material plásticamente deformable en el interfaz entre la segunda parte cilíndrica 32 y la pared interior del canal cilíndrico 52. Durante la simultánea rotación y movimiento axial del elemento soldable por fricción 1 en el canal cilíndrico 52, los materiales plastificados del elemento soldable por fricción 1 y del alojamiento 50 se mezclan, se comprimen y se desplazan al espacio entre la parte cilíndrica 34 y la pared del canal cilíndrico 52. El material desplazado y deformable plásticamente se recibe en el espacio entre la primera parte cilíndrica 34 y la pared interior del canal cilíndrico 52. Tras la finalización de la soldadura por fricción y solidificación del material en el espacio, este material desplazado en el espacio soporta el sellado adicional de la unión entre el elemento soldable por fricción 1 y el alojamiento 50.
Otro sellado se logra mediante la parte de unión contigua a la primera parte cónica 38, después de que el material calentado haya fraguado. El lado inferior del collar 45 está dispuesto perpendicularmente o en un ángulo p distinto de 90° con respecto al eje longitudinal L del elemento soldable por fricción 1. De acuerdo con otra realización preferida, el lado inferior del collar 45 guarda con el eje longitudinal L del elemento soldable por fricción 1 o con la segunda parte cilíndrica 36 un ángulo p < 90°. Una vez que el lado inferior del collar 45 se junta con la pared 58 del alojamiento durante la soldadura por fricción, el material en esta zona de fricción se calienta, se deforma plásticamente y se desplaza radialmente hacia dentro debido a la inclinación del lado inferior del collar 45. Por lo tanto, el material desplazado se acumula en el interfaz entre la segunda parte cilíndrica 36 y la pared interna del canal cilíndrico 52. De esta manera, este material contribuye después del enfriamiento al sellado entre el elemento de soldadura por fricción 1 y el alojamiento 50 como parte de sellado adicional.
5
10
15
20
25
30
35
40
45
50
Después de que el elemento soldable por fricción 1 haya sido fijado completamente en el canal cilindrico 52 por medio de la soldadura por fricción, una combinación de partes soldadas y selladas, crean de este modo una unión hermética a la presión y fiable entre el elemento soldable por fricción 1 y el alojamiento 50.
El método descrito anteriormente en extractos para unir la boquilla de conexión 10 al alojamiento 50 se puede resumir por lo tanto en las siguientes etapas. En la etapa 1, tiene lugar la formación o moldeo de la carcasa soldable por fricción 30 con el contorno soldable por fricción 32 en el lado exterior radial de la boquilla de conexión 10. Durante la formación, se constituyen las partes beneficiosas cónicas 38, 46 y cilíndricas 34, 36 así como el collar 40 o cualquier selección arbitraria de estos elementos constructivos en el contorno soldable por fricción 32.
En la etapa 2, el elemento soldable por fricción preferido se mueve con relación al alojamiento 50 mediante medios de accionamiento preferidos 42. Preferiblemente, el movimiento relativo consiste en una rotación del elemento soldable por fricción 1 alrededor de su eje longitudinal L. En la etapa 3, con el movimiento relativo, preferiblemente de rotación, el elemento soldable por fricción se mueve en el sentido de su eje longitudinal L en el canal cilíndrico 52 del alojamiento 50, de modo que tiene lugar la unión de las partes de soldadura entre el alojamiento 50 y la carcasa soldable por fricción 30. En las partes que reciben el material deformable plásticamente desplazado, que se solidifica posteriormente, se crean partes de sellado adicionales. Estas partes de sellado adicionales soportan la unión entre el alojamiento 50 y el elemento soldable por fricción 1. Por lo tanto, tiene lugar en la etapa 4 una fusión y un desplazamiento selectivo así como una unión firme del material, de modo que después de la solidificación del material, tiene lugar la unión de soldadura por fricción conveniente entre la boquilla de conexión 10 y el alojamiento 50.
Para soportar y preparar la producción de una unión firmemente unida entre el alojamiento 50 y el elemento soldable por fricción 1, se usa preferiblemente una etapa de precalentamiento S0. Aquí, tiene lugar un calentamiento de las partes superficiales o partes de las mismas que tienen que ser plastificadas por medio de fricción mediante ultrasonidos o inyección de gas caliente, de modo que la cantidad de energía para la plastificación a ser introducida por el movimiento relativo se reduce. De esta manera, el proceso de soldadura por fricción se acorta, por lo que los tiempos del proceso pueden ser optimizados.
Lista de signos de referencia
1
elemento soldable por fricción
10
boquilla de conexión
12
moleteado externo
14
perfil de embutición
16
rosca interna
18
collar de la boquilla
30
carcasa soldable por fricción
32
contorno soldable por fricción
34, 36
partes cilíndricas
38
primera parte cónica
40
collar
41
lado superior del collar
42
medios de accionamiento
44
parte graduada
45
lado inferior del collar
46
segunda parte cónica
50
alojamiento
52
canal
54
abertura
56, 58
paredes del alojamiento
L
eje longitudinal

Claims (18)

  1. 5
    10
    15
    20
    25
    30
    35
    40
    45
    50
    55
    60
    65
    REIVINDICACIONES
    1. Elemento soldable por fricción (1) que se puede sujetar por medio de un método de soldadura por fricción en un canal (52) de un alojamiento (50) y que tiene las siguientes características:
    una boquilla de conexión (10) que tiene un lado radialmente interior y una carcasa soldable por fricción (30) formados en un lado radial exterior (14) de la boquilla de conexión (10) que comprende:
    un contorno soldable por fricción radialmente exterior (32) para ser unido con el alojamiento (50) caracterizado por que el contorno soldable por fricción (32) tiene en el sentido axial al menos una gradación con forma cónica (38), y comprendiendo además la carcasa soldable por fricción un collar (40) dispuesto circunferencialmente, que está montado axialmente contiguo a un extremo de la boquilla de conexión (10) y comprende en un lado superior del collar (41) alejado del contorno soldable por fricción (32) al menos un medio de accionamiento (42) para hacer girar el elemento soldable por fricción (1).
  2. 2. Elemento soldable por fricción (1) de acuerdo con la reivindicación 1, en el que el contorno soldable por fricción (32) comprende al menos una primera (36) y una segunda (34) partes cilíndricas que están unidas entre sí por medio de al menos una gradación con forma cónica (38).
  3. 3. Elemento soldable por fricción (1) de acuerdo con la reivindicación 2, en el que al menos una gradación cónica (38) guarda con el eje longitudinal (L) del elemento soldable por fricción (1) un ángulo a > 90°.
  4. 4. Elemento soldable por fricción (1) de acuerdo con la reivindicación 1, en el que el lado superior del collar (41) está alineado con un extremo axial de la boquilla de conexión (10).
  5. 5. Elemento soldable por fricción (1) de acuerdo con una de las reivindicaciones anteriores, en el que un lado inferior del collar (45) orientado hacia el contorno soldable por fricción (32) está dispuesto en sentido radial perpendicular o inclinado con respecto al eje longitudinal (L) del elemento soldable por fricción (1).
  6. 6. Elemento soldable por fricción (1) de acuerdo con la reivindicación 5, en el que el lado inferior del collar (45) guarda con el eje longitudinal (L) del elemento soldable por fricción (1) un ángulo p < 90°.
  7. 7. Elemento soldable por fricción (1) de acuerdo con una de las reivindicaciones anteriores, en el que la carcasa soldable por fricción (30) y el alojamiento (50) son de plástico y la boquilla de conexión (10) es metálica.
  8. 8. Elemento soldable por fricción (1) de acuerdo con una de las reivindicaciones 1 a 7, en el que la carcasa soldable por fricción (30), la boquilla de conexión (10) y el alojamiento (50) son metálicos.
  9. 9. Alojamiento (50) con al menos un canal (52), en el que un elemento soldable por fricción (1) de acuerdo con una de las reivindicaciones 1 a 6 está sujeto por medio de soldadura por fricción.
  10. 10. Alojamiento (50) de acuerdo con la reivindicación 9 con el elemento soldable por fricción (1) de acuerdo con la reivindicación 2, en el que un diámetro exterior de la primera parte cilíndrica (32) es mayor y un diámetro exterior de la segunda parte cilindrica (34) es menor que un diámetro interior del canal (52) del alojamiento (50) de modo que se crean, en la primera parte cilindrica (32) una parte de soldadura de unión y en la segunda parte cilindrica (34) una parte de sellado entre el elemento soldable por fricción (1) y el alojamiento (50).
  11. 11. Método de unión por medio del cual una boquilla de conexión (10) de un elemento soldable por fricción (1) se puede sujetar en un canal (52) de un alojamiento (50) y que comprende las siguientes etapas:
    formar (S1) una carcasa soldable por fricción (30) en un lado radialmente exterior de la boquilla de conexión (10) que tiene un contorno soldable por fricción radialmente exterior (32) con al menos una gradación de forma cónica (38) en el sentido axial y un collar (40) dispuesto circunferencialmente que está montado axialmente contiguo a un extremo de la boquilla de conexión (10) y que comprende en un lado superior del collar (41) alejado del contorno soldable por fricción (32) al menos un medio de accionamiento (42) para mover relativamente, preferiblemente girando, el elemento soldable por fricción (1), mover relativamente, preferiblemente girando (S2) sobre su eje longitudinal (L), el elemento soldable por fricción (1) mediante medios de accionamiento (42) en el lado superior del collar (41), y mover relativamente, preferiblemente girando, (S3) el elemento soldable por fricción (1) en sentido axial en el canal (52) del alojamiento (50), de modo que se forma una unión soldable por fricción entre el elemento soldable por fricción (1) y el alojamiento (50).
  12. 12. Método de unión de acuerdo con la reivindicación 11, que comprende la siguiente etapa: fundir (S4) el material para la unión soldable por fricción mediante la fricción entre un lado radialmente interior del canal (52) y una primera (38) y una segunda (46) partes cónicas del elemento soldable por fricción (1), en el que la
    5
    10
    15
    20
    25
    30
    35
    primera (38) y la segunda (46) partes cónicas están inclinadas de manera diferente con respecto al eje longitudinal (L) del elemento soldable por fricción (1).
  13. 13. Método de unión de acuerdo con la reivindicación 12, en el que la primera parte cónica (38) guarda con el eje longitudinal (L) del elemento soldable por fricción (1) un ángulo a > 90° y la segunda parte cónica (46) guarda con el eje longitudinal (L) del elemento soldable por fricción (1) un ángulo p < 90°.
  14. 14. Método de unión de acuerdo con una de las reivindicaciones precedentes 11 a 13, que comprende la etapa adiciona de:
    precalentar (S0) el elemento soldable por fricción (1) y/o el canal (52) en el alojamiento (50) para soportar la producción de una unión de soldadura por fricción.
  15. 15. Método de unión por medio del cual se puede sujetar una boquilla de conexión (10) de un elemento soldable por fricción (1) de acuerdo con una de las reivindicaciones precedentes 1 a 8 en un canal (52) de un alojamiento (50) y que comprende las siguientes etapas:
    mover relativamente, preferiblemente girando (S2) alrededor de su eje longitudinal (L), el elemento soldable por fricción (1) mediante los medios de accionamiento (42) en el lado superior del collar (41), y mover (S3) relativamente, preferiblemente girando, el elemento (1) soldable por fricción en sentido axial dentro del canal (52) del alojamiento (50), de modo que se forma una unión de soldadura por fricción entre el elemento soldable por fricción (1) y el alojamiento (50).
  16. 16. Método de unión de acuerdo con la reivindicación 15, que comprende la siguiente etapa:
    fundir (S4) el material para la unión de soldadura por fricción mediante la fricción entre un lado radialmente interior del canal (52) y una primera (38) y una segunda (46) partes cónicas del elemento soldable por fricción (1), en el que la primera (38) y la segunda (46) partes cónicas están inclinadas de forma diferente con respecto al eje longitudinal (L) del elemento soldable por fricción (1).
  17. 17. Método de unión de acuerdo con la reivindicación 16, en el que la primera parte cónica (38) guarda con el eje longitudinal (L) del elemento soldable por fricción (1) un ángulo a > 90° y la segunda parte cónica (46) guarda con el eje longitudinal (L) del elemento soldable de fricción (1) un ángulo p < 90°.
  18. 18. Método de unión de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones 15 a 17, que comprende la etapa adicional de:
    precalentar (S0) el elemento soldable por fricción (1) y/o el canal (52) en el alojamiento (50) para soportar la producción de una unión de soldadura por fricción.
ES14702607.4T 2013-02-18 2014-02-04 Elemento soldable por fricción y método para unir el elemento soldable por fricción a un alojamiento Active ES2684569T3 (es)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE102013202583.1A DE102013202583B3 (de) 2013-02-18 2013-02-18 Reibschweißelement, Gehäuse und Verbindungsverfahren für das Reibschweißelement mit einem Gehäuse
DE102013202583 2013-02-18
PCT/EP2014/052151 WO2014124841A1 (de) 2013-02-18 2014-02-04 Reibschweisselement und verbindungsverfahren für das reibschweisselement mit einem gehäuse

Publications (1)

Publication Number Publication Date
ES2684569T3 true ES2684569T3 (es) 2018-10-03

Family

ID=50033572

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
ES14702607.4T Active ES2684569T3 (es) 2013-02-18 2014-02-04 Elemento soldable por fricción y método para unir el elemento soldable por fricción a un alojamiento

Country Status (6)

Country Link
US (2) US9764417B2 (es)
EP (1) EP2956682B1 (es)
CN (1) CN105074234B (es)
DE (1) DE102013202583B3 (es)
ES (1) ES2684569T3 (es)
WO (1) WO2014124841A1 (es)

Families Citing this family (17)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102014206375B4 (de) * 2014-04-03 2024-01-18 Bayerische Motoren Werke Aktiengesellschaft Reibschweiß-Vorrichtung zum Fügen von Bauteilen, von denen wenigstens eines aus einem faserverstärkten Kunststoff gebildet ist
JP6379993B2 (ja) 2014-10-22 2018-08-29 スズキ株式会社 樹脂溶着構造体とその製造方法
JP6379992B2 (ja) * 2014-10-22 2018-08-29 スズキ株式会社 樹脂溶着構造体とその製造方法
DE102016125664A1 (de) * 2016-12-23 2018-06-28 Böllhoff Verbindungstechnik GmbH Bestigungseinleger für ein Bauteil aus Kunststoff-,Schaum- oder Verbundmaterial
DE102016125660A1 (de) * 2016-12-23 2018-06-28 Böllhoff Verbindungstechnik GmbH Befestigungseinleger für ein Bauteil aus Kunststoff-, Schaum- oder Verbundmaterial
EP3571420A4 (en) * 2017-01-19 2020-11-04 IKEA Supply AG PROCEDURE FOR ANCHORING A FASTENER, MACHINE FOR CARRYING OUT THE PROCEDURE AND ANCHORING KIT FOR FASTENER
DE102018206728A1 (de) * 2018-05-02 2019-11-07 Volkswagen Aktiengesellschaft Lösbare Verbindung mittels eines einen Kugelzapfen aufweisenden Rastelementes zur platzsparenden Befestigung von Bauteilen
US11173568B2 (en) 2018-07-11 2021-11-16 GM Global Technology Operations LLC Composite metal flexplate
AU2019300215A1 (en) 2018-07-13 2021-03-04 Woodwelding Ag Anchoring of connector element
DE102019203051A1 (de) * 2019-03-06 2020-09-10 Ford Global Technologies, Llc Befestigungselement zum Reibschweißen sowie Verfahren zum Reibschweißen eines Befestigungselements an ein flächiges Werkstück
DE102019219753A1 (de) * 2019-12-16 2021-06-17 Adolf Würth Gmbh & Co Kg Dübel zur Anordnung in Leichtbauplatten, Verfahren zum Fixieren und Anordnung
DE102020103835A1 (de) * 2020-02-13 2021-08-19 Vibracoustic Se Baugruppe umfassend ein Fixierelement und ein Einsatzstück und Verfahren zum Herstellen eines Bauteils mit der Baugruppe
DE102020205566A1 (de) 2020-04-30 2021-11-04 Berrang Entwicklungsgmbh Metalleinsatz zur Verwendung in Kunststoffbauteilen
TWI799732B (zh) * 2020-07-17 2023-04-21 訊凱國際股份有限公司 加工件及其鑽牙孔方法
FR3117401B1 (fr) * 2020-12-14 2024-02-09 Ride Christophe Insert pour pièce en matériau synthétique notamment thermoformée
DE102021002424A1 (de) 2021-05-07 2022-11-10 H & E Bohrtechnik Gmbh Regenerationsbohrgestänge und Verfahren zu dessen Herstellung
CN115476030B (zh) * 2022-08-26 2023-12-19 国营四达机械制造公司 一种内螺纹的搅拌摩擦焊修复加工方法

Family Cites Families (20)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3444018A (en) * 1966-02-25 1969-05-13 Uniroyal Inc Method of mounting fastening elements on thermoplastic materials by friction welding
US3481803A (en) 1966-10-19 1969-12-02 Uniroyal Inc Friction welding
DE3209920A1 (de) * 1982-03-18 1983-09-29 Festo-Maschinenfabrik Gottlieb Stoll, 7300 Esslingen Kunststoffteil mit mindestens einem innen- oder aussengewinde besitzenden gewindeeinsatz oder -ansatz sowie verfahren zum herstellen eines solchen kunststoffteiles
US4987714A (en) * 1988-08-25 1991-01-29 Lemke Stuart H Method for installing a roof fastener
DE3831523A1 (de) * 1988-09-16 1990-03-22 Koenig Verbindungstech Ag Verfahren zum dichten verschliessen einer bohrung
DE3834080A1 (de) * 1988-10-04 1990-04-05 Mannesmann Ag Verfahren zur befestigung eines im wesentlichen scheibenfoermigen, rotationssymmetrischen metallischen formkoerpers auf einer metallischen welle
US5054980A (en) * 1990-09-28 1991-10-08 Trw Inc. Composite weldable stud and method of using same
US6793095B1 (en) * 1998-02-04 2004-09-21 Essef Corporation Blow-molded pressure tank with spin-welded connector
US6454891B1 (en) * 2000-06-02 2002-09-24 Textron Inc. Spin weld assembly
US6908272B2 (en) 2001-09-28 2005-06-21 Illinois Tool Works Inc. Threaded fastener nut with anti-cross threading radiused features and tactile feedback features
AU2002351673A1 (en) * 2001-11-17 2003-06-10 Universitat Kassel Method for fixing an insert in a component consisting of a lightweight material
DE10233259B4 (de) * 2002-07-23 2008-01-17 Sacs Gmbh Gewindeeinsatz
US20060266797A1 (en) * 2004-07-14 2006-11-30 Gkss-Forschungszentrum Method for increasing the stability and/or load carrying ability of work pieces by means of friction welding
DE202006002173U1 (de) * 2006-02-10 2007-06-21 Ejot Gmbh & Co. Kg In einem Durchbruch einer Metallplatte einsetzbares Mutterteil
DE102007021891A1 (de) 2007-05-10 2008-11-13 Ejot Gmbh & Co. Kg Verfahren zur Herstellung einer Reibschweißverbindung und Gestaltung der Reibschweißverbindung
US7946440B2 (en) * 2007-11-13 2011-05-24 Kvt Koenig, Llc Two-piece expandable sealing plug
DE102008007541B4 (de) * 2008-02-05 2016-08-11 Thyssenkrupp Marine Systems Gmbh Reibschweißverfahren sowie dessen Anwendung
DE102011009682B4 (de) * 2010-02-17 2016-01-14 Ute Abmayr Verfahren zur Herstellung einer Schraubenaufnahmeeinrichtung, sowie eine Schraubgewindeverbindung, gebildet aus einem Befestigungselement mit Gewinde und einer Schraubenaufnahmeeinrichtung, sowie ein hieraus gebildeter Dübel
DE102010018091A1 (de) * 2010-04-24 2011-10-27 Neumayer Tekfor Holding Gmbh Mutter
DE102011000544A1 (de) * 2011-02-07 2012-08-09 Gesenkschmiede Schneider Gmbh Verfahren zur Herstellung eines reibgeschweissten Metallteils und danach hergestelltes reibgeschweisstes Metallteil

Also Published As

Publication number Publication date
US9764417B2 (en) 2017-09-19
EP2956682A1 (de) 2015-12-23
CN105074234B (zh) 2017-05-31
CN105074234A (zh) 2015-11-18
EP2956682B1 (de) 2018-05-23
US20170348794A1 (en) 2017-12-07
US20160001394A1 (en) 2016-01-07
US9855624B2 (en) 2018-01-02
WO2014124841A1 (de) 2014-08-21
DE102013202583B3 (de) 2014-07-03

Similar Documents

Publication Publication Date Title
ES2684569T3 (es) Elemento soldable por fricción y método para unir el elemento soldable por fricción a un alojamiento
ES2397011T3 (es) Bola de válvula de material plástico
KR101253480B1 (ko) 패킹링의 이탈이 방지되는 관 연결장치의 제조방법 및 이 제조방법에 의해 제조된 관 연결장치
ES2355414T3 (es) Cojinete de goma, proceso de fabricación y aparato.
US9455519B2 (en) Pole member for a pyrotechnical igniter of an inflator, igniter, inflator and airbag module comprising said pole member
TW201043797A (en) An insert kit and installation method
ES2626917T3 (es) Tapón de sellado
TW201608142A (zh) 球形接頭
KR20150120371A (ko) 회전 마찰 용접 심을 구비한 하우징
JP2007146990A (ja) 分岐継手、この分岐継手を用いた消雪スプリンクラ配管ユニット及び消雪パネルユニット、分岐パイプ支持方法
ES2557655T3 (es) Tanque de presión con unión de acoplamiento y soldadura para pieza de conexión
JP2007170661A (ja) サドル分水栓
ES2545809T3 (es) Sistema de conexión para la instalación de un aparato de circulación de agua
ES2321143T3 (es) Dispositivo para unir dos tubos.
RU2650225C2 (ru) Армирующая муфта для соединителя, узел армирующей муфты и соединителя, способ сварки, например, многослойных трубопроводов и узла
JP2007155031A (ja) 電気融着式角度自在継手
ES2248006T3 (es) Elemento de tuberia con una superficie de nion pra la conexion con otro elemento de tuberia.
JP6904698B2 (ja) 分岐サドル継手
JP5075555B2 (ja) 弁装置用の合成樹脂ハウジング
JP6001373B2 (ja) 電気融着継手
JP2006258144A (ja) 配管接続構造
CN110181818A (zh) 接合装置
JP2017020653A (ja) トランジションフィッティング
JP5224357B2 (ja) 管継手、管体の接合方法および管継手の製造方法
JP6921588B2 (ja) 樹脂管同士の仮固定構造