SE519128C2 - Förfarande för förbindning av hartselement samt förband - Google Patents

Description

1 9 1 2 8 šII= 'EF . 2 tionskostnader. Eftersom de ytor som skall förbindas smälts av vibrationsinducerat friktionsvärme vid ultra- ljudsvetsning, har denna teknik snäva toleranser vad gäl- ler utformningen av de ytor som skall förbindas, och dess användning är ofta begränsad till plana ytor. Vid sådana plana utformningar är det emellertid svårt att uppnå till- räcklig bindningsstyrka i en riktning vinkelrätt mot de förbundna ytorna (med andra ord i en dragriktning, nämli- gen i den riktning som de förbundna ytorna âtskiljs från varandra), dvs i den riktning som i allmänhet anses vara viktigast, även om tillräcklig bindningsstyrka erhålles i en riktning parallellt med de förbundna ytorna eftersom den parallella riktningen är en skjuvningsriktning för de förbundna ytorna. Det häri använda uttrycket "ytor som skall förbindas" innebär ytor hos två inbördes motstående hartselement, vilka ytor är belägna i motstående positio- ner och används för att binda samman de två hartselemen- ten. Samma ytor kan nedan även benämnas "förbindningsytor" före förbindningen och "förbundna ytor" efter förbind- ningen.

Vid elektromagnetisk virvelströminduktionssvetsning och direktvärmesvetsning går det ej att undvika införseln av en annan substans än hartsmaterialet, såsom ett järn- pulver eller ett värmeelement, mellan de förbundna ytorna.

Vid återvinning av hartsmaterialet är det nödvändigt att man dessförinnan avlägsnar den i hartsmaterialet upptagna, tillförda substansen. Detta gynnar självfallet inte åter- vinnbarheten. När de ytor som skall förbindas smälts me- delst ett värmeelement som hålls i kontakt med ytorna, så- som vid direktvärmesvetsning, sker smältningen centrerat kring områden i kontakt med värmeelementet, varför smält- ningen ej kan uppnås i tillräcklig omfattning när de ytor som skall förbindas är vidsträckta. Varje försök att an- vända flera värmeelement i syfte att övervinna denna nack- del kommer emellertid att leda till att átervinnbarheten försämras ytterligare. Med tanke på den ständigt ökande fokuseringen på miljöproblem och återanvändning under 10 15 20 25 30 35 519 12 e 51:. 3 senare år är återvinnbarheten hos hartsmaterial en extremt viktig fråga.

SAMMANFATTNING AV UPPFINNINGEN Utgående från ovanstående problemställning har före- liggande uppfinning som huvudändamål att anvisa ett harts- förbindningsförfarande och ett förband, vilka ger väsent- ligt förbättrad bindningsstyrka vid förbundna ytor och dessutom utmärkt àtervinnbarhet.

I ett hartsförband enligt föreliggande uppfinning är två hartselement förbundna med varandra vid inbördes mot- stående ytor. Dessa motstående ytor omfattar var sin sido- yta, varvid dessa sidoytor är väsentligen parallella med varandra i en inbördes motstående riktning hos de två hartselementen. Sidoytan hos ett av hartselementen och den motsvarande sidoytan hos det andra hartselementet har bun- dits samman efter ha värmts och smälts. De förbundna ytor- na kan vara försedda med inbördes motstående ytor som är väsentligen vinkelräta mot hartselementens inbördes mot- stående riktning, och dessa inbördes motstående ytor hålls i kontakt med varandra i ett osvetsat tillstànd. Varje si- doyta kan ha en sned yta som är snedställd i förhållande till hartselementens inbördes motstående riktning.

Ett förfarande enligt föreliggande uppfinning för förbindning av sådana inbördes motstående hartselement om- fattar stegen att förse vart och ett av hartselementen vid ett parti som skall förbindas med en sidoyta som är vä- sentligen parallell med hartselementens inbördes motståen- de riktning, att värma och smälta minst en av sidoytorna och sedan under tryck binda sidoytan hos ett av hartsele- menten vid motsvarande sidoyta hos det andra hartselemen- tet för att binda samman de två hartselementen. När de enskilda sidoytorna har sneda ytor, som är snedställda i förhållande till hartselementens inbördes motstående rikt- ning, värms och smälts minst en av sidoytorna inklusive de sneda ytorna och binds sedan under tryck vid den motståen- de sidoytan för att binda samman hartselementen.

Enligt föreliggande uppfinning är det inrättat sido- 10 15 20 25 30 35 . . o n oo a 519 128 4 ytor som är väsentligen parallella med hartselementens in- bördes motstående riktning och kan omfatta de sneda ytor- na, varvid minst en av sidoytorna värms och smälts och se- dan binds vid den motstående sidoytan under tryck. Harts- elementen hindras därför frán att röra sig i en riktning parallellt med sidoytorna och även i en riktning korsande sidoytorna, varigenom förbandet ges ökad dragstyrka och skjuvstyrka och således ökad bindningsstyrka.

När det är önskvärt att åstadkomma större bind- ningsstyrka kan de ytor som skall förbindas vara försedda med ett konkavt parti respektive ett konvext parti, som är formbundet ingripbara med varandra. Åtminstone endera av det konkava partiets inre sidoyta och det konvexa par- tiets yttre sidoyta värms och smälts och binds sedan vid den motstående sidoytan under tryck. Det konkava partiet kan ha en mindre bredd eller diameter än det konvexa par- tiet. Alternativt kan det konvexa partiets yttre sidoyta vara formad till sned yta så att det konvexa partiets bredd eller diameter avtar mot en fri ände hos detta, eller så kan det konkava partiets inre sidoyta vara for- mad till en sned yta så att det konkava partiets bredd eller diameter avtar mot en inre ände hos detta.

Enligt ovanstående konstruktion har det konkava par- tiet en inre sidoyta och det konvexa partiet en yttre si- doyta, vilka är formade vid de tvâ elementens förbind- ningsytor och är formbundet ingripbara med varandra, var- vid minst en av sidoytorna värms och smälts och sedan binds vid den motsvarande sidoytan under tryck. Tack vare det inbördes formbundna ingreppet mellan de konvexa och konkava partierna efter värmesmältningen, hålls de mot- svarande sidoytorna sammanpressade så att tillräcklig bindningsstyrka med säkerhet kan uppnås.

Dessutom kan det konkava partiet ha en mindre bredd eller diameter än det konvexa partiet, eller så kan bred- den eller diametern av det konkava partiet vara mindre vid dess inre ände och väsentligen lika stor på dess öppnings- sida jämfört med bredden eller diametern av det konvexa 10 15 20 25 30 35 519 128 5 partiet. Denna konstruktion gör det möjligt att däri uppta en extra portion smält hartsmaterial. Den extra portionen smält hartsmaterial hindras därför från att strömma över, så att förbandet kan formas i ett önskat tillstånd.

Dessutom kan en längsgående dimension hos det konka- va partiet vara större än en längsgående dimension hos det konvexa partiet för att lämna ett utrymme mellan det konvexa partiet och det konkava partiet. Denna konstruk- tion gör det också möjligt att däri inrymma en extra por- tion smält hartsmaterial så att förbandet kan formas i ett önskat tillstånd.

Det konvexa partiets yttre sidoyta och/eller det kon- kava partiets inre sidoyta kan vara formade till sneda ytor så att bredden eller diametern av det konvexa partiet och/eller det konkava partiet avtar mot en ytterände av det konvexa partiet och/eller en innerände av det konkava partiet. Denna konstruktion kan ge ett starkt förband mel- lan det konvexa partiet och det konkava partiet samtidigt som mjuk förbindning av de båda partierna medges.

De ytor som skall förbindas kan vara försedda med in- bördes motstàende ytor som är väsentligen vinkelräta mot hartselementens motstàende riktning. När dessa inbördes motstàende ytor hos hartselementen förs till kontakt med varandra i ett osmält tillstånd, och de motsvarande sido- ytorna binds samman under tryck i ett smält tillstånd, smältbinds hartselementen vid sina sidoytor under det att de förbundna ytornas positionsnoggrannhet upprätthålls av de inbördes motstàende ytorna. Därför kan stabilt för- bundna ytor säkerställas.

En infravärmningsanordning kan vara rörligt anordnad i närheten av minst en av sidoytorna hos minst ett av hartselementen för att värma och smälta sidoytan. Detta gör det möjligt att förbinda de två hartselementen utan att en infravärmningsanordning, i likhet med ett värme- element, lämnas kvar mellan de förbundna ytorna. Dessutom kan detta särdrag ge den ytterligare fördelen att det vid återvinning ej längre är nödvändigt att avlägsna en till- o o | ø n co 10 15 20 25 30 35 , , o o ao o 519 128 6 fogad substans, vilket ger en bättre återvinnbarhet.

Vidare kan en värmebarriär vara anordnad mellan in- fravärmningsanordningen och den motstående ytan för att avskärma den motstående ytan från värme. Därför är den motstående ytan skyddad från värme och tillåts förbli i det osmälta tillståndet. Detta gör det möjligt att säker- ställa ytornas positionsnoggrannhet under förbindningen och att stabilt upprätthålla ytornas sålunda förbundna tillstànd.

Enligt föreliggande uppfinning värms minst ett av de två hartselementen och smältbinds vid det andra vid sido- ytorna, vilka är väsentligen parallella med de två harts- elementens inbördes motstående riktning. När yttre kraf- ter pàförs i motsatt riktning bort från hartselementen verkar dessa yttre krafter som skjuvkrafter på bådadera av de under tryck med varandra förbundna sidoytorna, var- för en större bindningsstyrka uppnås.

Dessutom kan de ytor som skall förbindas med varand- ra omfatta motstående ytor, vilka är väsentligen vinkel- räta mot hartselementens inbördes motstående riktning och vilka förs till kontakt med varandra utan värmning och smältbindning. Dessa motstående ytor fungerar som refe- rensytor vid förbindningen så att förbindningens nog- grannhet säkerställs.

KORT BESKRIVNING AV RITNINGARNA Fig 1 är en sidovy av ett insugsgrenrör, vid vilket föreliggande uppfinning har används.

Fig 2 är en sektionsvy längs linjen X-X i fig l.

Fig 3 är en sektionsvy av förbandet och förbind- ningsförfarandet enligt en första utföringsform av före- liggande uppfinning.

Fig 4 är en sektionsvy av ett förbundet tillstånd hos två hartselement enligt den första utföringsformen.

Fig 5 är en sektionsvy av ett förband och ett för- bindningsförfarande enligt en andra utföringsform av fö- religgande uppfinning.

Fig 6 är en sektionsvy av ett förbundet tillstànd u n ø n u II 10 15 20 25 30 35 519 128 7 hos två hartselement enligt den andra utföringsformen.

Fig 7 är en sektionsvy av ett förband och ett för- bindningsförfarande enligt en tredje utföringsform av fö- religgande uppfinning.

Fig 8 är en sektionsvy av ett förbundet tillstånd hos två hartselement enligt den tredje utföringsformen.

DETALJERAD BESKRIVNING AV UPPFINNINGEN OCH FÖREDRAGNA UTFÖRINGSFORMER Förfarandet för förbindning av hartselement och förbandet enligt föreliggande uppfinning kommer nedan att beskrivas i detalj i exemplifierande syfte utgående från ett av harts tillverkat insugsgrenrör l, som visas i fig 1. Insugsgrenröret 1 är format av känt material, exempel- vis polyamid med termoplastiska egenskaper. Exempel på andra lämpliga material innefattar hartser som akrylhart- ser och propenhartser.

Insugsgrenröret 1 är sammansatt av tre element, vil- ka i sidovy omfattar ett inre element 3 (ett andra harts- element) med en därpå formad kopplingsfläns 2, ett första yttre element 4 (ett första hartselement) och ett andra yttre element 5, vilka båda utifrån är förbundna med det inre elementet 3. Insugsgrenröret 1 är medelst ej visade bultar fäst på ett cylinderblock El hos en motor E. Även om den följande beskrivningen kommer att fokuseras på strukturen hos ett förband mellan det inre elementet 3 och det första yttre elementet 4, kan självfallet före- liggande uppfinning tillämpas på förbandet 7 mellan det inre elementet 3 och det andra yttre elementet 5 och även pà förbandet 8 mellan det första yttre elementet 4 och det andra yttre elementet 5.

Strukturen hos förbandet 6 mellan det inre elementet 3 och det första yttre elementet 4 visas mera detaljerat i fig 2. Flänspartier 3A, 3A är formade på tvärgáende, motstáende sidor av det inre elementet 3, och flänspar- tier 4A, 4A är formade på tvärgáende, motstáende sidor av det första yttre elementet 4. Vart och ett av flänspar- tierna 3A, 3A och flänspartierna 4A, 4A omfattar en för- 10 15 20 25 30 35 none o! ' 519 128 8 bunden yta 3B och en förbunden yta 4B, vilka är vända mot varandra. De förbundna ytorna 3B, 3B är försedda med konvexa partier 9, 9 som är formade i ett stycke med de förbundna ytorna 3B, 3B och sträcker sig mot motsvarande förbundna ytor 4B, 4B. De motstàende, 4B, 10, partierna 9, 9 har passats in efter smältning. För övrigt förbundna ytorna 4B har konkava partier 10, i vilka de konvexa visar fig 3-8 endast de förbundna ytorna 3A, 4A på en sida. Beskrivningen av utföringsformerna av föreliggande uppfinning kommer fortsättningsvis att hänvisa till dessa ritningar.

Såsom framgår av fig 3 är det konvexa partiet 9 ut- format väsentligen centralt på den yta 3B som skall för- bindas (nedan kallad "förbindningsytan") och försett med yttre sidoytor 9a, 9b, vilka är utformade väsentligen pa- rallellt med pilens A riktning, i vilken det inre elemen- tet 3 och det första yttre elementet 4 är belägna mot- stående varandra. Ändytor 9c, 9d (andra referensytor) hos det konvexa partiet 9 är utformade som plana ytor, vilka sträcker sig väsentligen vinkelrätt i förhållande till de yttre sidoytorna 9a respektive 9b.

Det konkava partiet har inre sidoytor l0a, 10b (första sidoytor), som är utformade väsentligen paral- lellt med motsvarande yttre sidoytor 9a, 9b (andra sido- ytor), och även en inre ändyta lOc (första motstàende yta), vilken är utformad att sträcka sig väsentligen vin- kelrätt i förhållande till de inre sidoytorna l0a, lOb.

Avståndet L1 mellan de inre sidoytorna l0a, l0b och av- ståndet L mellan de yttre sidoytorna 9a, 9b är valt att uppfylla villkoret Ll det konkava partiet 10 och en längsgående dimension H hos det konvexa partiet 9 är valda att uppfylla villkoret H så att det, när de konvexa partiet 9 passas in i det kon- kava partiet 10, bildas ett extra utrymme T mellan det konvexa partiets 9 yttre ändyta 9e (andra motstàende yta) och det konkava partiets 10 inre ändyta lOc (se fig 4).

Det konvexa partiet 9 och det konkava partiet 10 är v uuuu 00 10 15 20 25 30 35 519 128 =Éɧ';ï*.:"§;ïï;. i denna utföringsform utformade kontinuerligt längs ytan 3B respektive ytan 4B. De kan emellertid vara utformade med avbrott. Exempelvis kan det konvexa partiet 9 och det konkava partiet 10 i tvärsnitt ha cirkulära former. lOe lägna på en sida om en öppning 10A hos det konkava partiet Inre sidoytor lOd, (första sidoytor), som är be- 10, är utformade på ett sådant vis att de är förskjutna i sidled över ett avstånd s i förhållande till sina motsva- lOb. Avståndet L3 mellan de inre sidoytorna lOd, 10e är valt att vara väsentligen lika med rande inre sidoytor lOa, avståndet L mellan de yttre sidoväggarna 9a, 9b. Därför bildas överlapp som är så stora som bredden s mellan sido- ytorna 9a, 9b och sidoytorna lOa, lOb. Exempelvis ligger bredden s företrädesvis i intervallet från ca 0,1 mm till ca 0,3 mm, även om det varierar beroende på till vilket djup det konkava partiet 9 och det konvexa partiet 10 önskas smältas medelst infravärmningsanordningar, såsom kommer att beskrivas här nedan.

I närheten av de yttre sidoytorna 9a, 9b och de inre sidoytorna lOa, lOb är infravärmningsanordningar 11, 12 rörligt anordnade som värmeorgan. Infravärmningsanord- ningen ll är anordnad motsatt de yttre sidoytorna 9a, 9b och har värmebarriärer 13, vilka är placerade mellan infravärmningsanordningen 11 och ändytorna 9c, 9d för att skärma av värme från infravärmningsanordningen 11. I den visade utföringsformen är infravärmningsanordningen 11 täckt av en värmeisolator med formen av en vriden, fyr- kantig U-sektion, förutom vid infravärmningsanordningens 11 motstàende ytor lla, 11b, som är anordnade motsatt de yttre sidoytorna 9a, 9b.

Infravärmningsanordningen 12 är anordnad motsatt de inre sidoytorna lOa, lOb och har en värmebarriär 14 mellan infravärmningsanordningen 12 och den inre ändytan 10c för att avskärma värme från infravärmningsanordningen 12. I den visade utföringsformen är en värmeisolator applicerad på en inneryta 12c hos infravärmningsanordningen 12, var- vid innerytan 12c är anordnad motsatt den inre ändytan o o n o o 00 10 15 20 25 30 35 519 128 10 . .. 10c. en ej visad högspänningskälla och kan värma de yttre sido- Infravärmningsanordningarna 11, 12 är anslutna till ytorna 9a, 9b och de inre sidoytorna l0a, 10b till en mjukningspunkt för hartset för att på kort tid smälta des- sa sidoytor. Långsam värmning medför den potentiella ris- ken att hela förbindningsytorna 3B, 4B kan bli termiskt förvridna. Det är därför tillräckligt att utföra värm- ningen av de yttre sidoytorna 9a, 9b och de inre sidoytor- na l0a, 10b medelst de tillhörande värmningsanordningarna 11, 12 tills smältdjupen Yl, Y2 når åtminstone den över- lappade dimensionen. Det är önskvärt att utföra denna värmning vid en hög temperatur under kort tid.

Nära det inre elementet 3 och det första yttre ele- mentet 4 i oförbundet tillstånd är en spännjigg (ej visad) anordnad att uppbära båda elementen och föra det första yttre elementet till kontakt med det inre elementet 3 un- der tryck, så att båda elementen förs till kontakt med varandra under tryck omedelbart efter det att infravärm- ningsanordningarna 11, 12 har slutfört värmningen.

Eftersom harts i allmänhet har låg värmeledningsför- måga medför värmebehandling av de yttre sidoytorna 9a, 9b och de inre sidoytorna l0a, 10b vid hög temperatur under kort tid att de yttre sidoytorna 9a, 9b och de inre sido- ytorna l0a, 10b smälts endast vid sina ytor så att centra- la delar kan bibehålla sina ursprungsformer. När det inre elementet 3 och det första yttre elementet 4 förs till kontakt med varandra under tryck omedelbart efter värm- ningen och smältningen, sammanpassas det smälta konvexa partiet 9 och det smälta konkava partiet 10 så att de in- bördes smältbinds över de smältdjupen Yl, Y2. Hänvisnings- beteckning 15, 15 i fig 4 avser smältbundna partier.

Extra, smält harts kan bildas beroende på utsträckningen av smältdjupen Yl, Y2 och överlappen s. Sådant extra, smält harts kan hållas kvar inom det konkava partiet 10 tack vare inrättandet av det extra utrymmet T. Överströmning av sådant extra, smält harts till änd- 9d och ändytorna 4C, 4D ytorna 9c, (de första referens- 10 15 20 25 30 35 519 128 11 ytorna), vilka är belägna motsatt ändytorna 9c, 9d, mini- meras därför så att förbandet 6 kan upprätthållas under goda förhållanden. Eftersom förbandet 6 bildas genom smält sammanpassning av det konkava partiet 10 och det konvexa partiet 9, uppvisar förbandet 6 större styrka i den motstàende riktningen, vilken indikeras av pilen A i fig 3, och även i ytornas 4C, 4D och 9c, 9d skjuvnings- riktning, vilken sträcker sig vinkelrätt i förhållande till den motstàende riktningen och indikeras av pilen B på samma ritning.

Dessutom överförs inte så mycket värme från infra- värmningsanordningarna 11, 12 till ändytorna 9c, 9d och ändytorna 4C, 4D, varför dessa ändytor förblir osmälta.

När de båda elementen 3, 4 binds samman kan därför dessa ändytor fungera som referensytor, varigenom elementens 3, 4 förbindningspositioner sett i pilens A riktning stabi- liseras. Närmare bestämt verkställs förbindningen av det inre elementet 3 och det första yttre elementet 4 mellan sidoytorna 9a, 9b och dessas motsvarande sidoytor l0a, 10b, och förbindningens positionsnoggrannhet under för- bindningsarbetet säkerställs av ändytorna 9c, 9d, 4C, 4D som förblir osmälta.

Enligt det förfarande som används i denna utförings- form kan förbandet 6 bildas genom smältning utan vibra- tionsinducerad friktionssmältning av de båda elementens 3, 4 förbindningsytor. Det krävs varken ett bindstycke innehållande metallpulver eller värmeorgan i form av vär- metrådar i kontakt med förbindningsytorna, såsom vid kon- ventionella förbindningsförfaranden. Därför kan förfaran- det enligt denna utföringsform minimera begränsningarna av formen på de ytor som skall förbindas och kan också upphäva behovet av att införliva en annan substans än hartsmaterialet hos det inre elementet 3 och det första yttre elementet 4 i förbandet 6.

Eftersom något additiv ej införs i förbandet 6 kan man undvara arbetsmoment med att avlägsna metallpulver, som är upptaget i ett bindstycke, eller värmetrådar vid no- 10 15 20 25 30 35 519 128 n :nu 12 sönderdelning eller återsmältning av insugsgrenröret 1 för återvinning, vilket leder till bättre återvinnbarhet.

Härnäst kommer den andra utföringsformen att beskri- vas. Den andra utföringsformen, som visas på fig 5 och 6, har samma uppbyggnad som den första utföringsformen vad gäller det inre elementet 3, men skiljer sig från den första utföringsformen vad gäller utformningen av det konkava parti 16 som är bildat i det första yttre elemen- tet 4. Element med samma uppbyggnad som motsvarande ele- ment i den första utföringsformen bär samma hänvisnings- beteckningar och kommer nedan ej att beskrivas i detalj.

I det konkava partiet 16 i den andra utföringsformen är avståndet Lla mellan inre sidoytor 16a, 16b (första sidoytor) på en sida om en öppning valt att vara väsent- ligen lika med avståndet L mellan det konvexa partiets 9 yttre sidoytor, medan avståndet Llb på en sida om en inre ändyta l6c (första motstående yta) är valt att vara mindre än avståndet L mellan det konvexa partiets 9 yttre sido- ytor. De inre sidoytorna l6a, l6b är därför formade som sneda ytor så att avståndet mellan de inre sidoytorna l6a, l6b gradvis avtar i riktning mot den inre ändytan l6c.

En längsgående dimension D' hos det konkava partiet 16 är vald att vara större än det konvexa partiets 9 längsgående dimension H, så att ett extra utrymme T1 (se fig 6), liksom vid den första utföringsformen, är bildat mellan den inre ändytan 16c och det konvexa partiets 9 yttre ändyta 9e för att tillåta extra, smält harts att strömma in i detta. En infravärmningsanordning 16 är anordnad i närheten av de inre sidoytorna l6a, l6b, så att dessa kan värmas och smältas till ett smältdjup Y3. I denna utföringsform är också en värmebarriär 14 anordnad mellan infravärmningsanordningen 12 och den inre ändytan l6c för att bibehålla den inre ändytan l6c som en osmält yta. Smältdjupet Y3 överlappar smältdjupet Y1 hos var och en av de yttre sidoytorna 9a, 9b.

När det första yttre elementet 4, som har det konkava partiet 16, och det inre elementet 3 värms under en kort 10 15 20 25 30 35 519 128 ämfigga 13 tid medelst infravärmningsanordningarna 12 respektive 11, smälts de yttre sidoytorna 9a, 9b och de inre sidoytorna 16a, 16b endast vid sina ytor så att centrala delar kan bibehålla sina ursprungsformer. När det inre elementet 3 och det första yttre elementet 4 förs till kontakt med varandra under tryck omedelbart efter värmningen och smältningen, sammanpassas det smälta konvexa partiet 9 och det smälta konkava partiet 10 så att de inbördes smält- binds över smältdjupen Y1, Y3. Hänvisningsbeteckning 17 i fig 6 avser smältbundna partier. Extra, smält harts kan bildas beroende på smältdjupens Y1, Y3 utsträckning. Så- dant extra, smält harts kan hållas kvar inom det konkava partiet 16 tack vare inrättandet av det extra utrymmet T1. Överströmning av sådant extra, smält harts till änd- ytorna 9c, 9d och ändytorna 4C, 4D, vilka är belägna mot- satt ändytorna 9c, 9d, minimeras därför så att förbandet 6 kan upprätthàllas under goda förhållanden. Eftersom förbandet 6 bildas genom smält sammanpassning av det kon- kava partiet 16 och det konvexa partiet 19, uppvisar för- bandet 6 större styrka i en motstående riktning, som in- dikeras av pilen A i fig 5, och även i en skjuvningsrikt- ning för ytorna 4C, 4D och 9c, 9d, vilken indikeras av pilen B på samma ritning.

Dessutom överförs inte så mycket värme från infra- värmningsanordningarna 11, 12 till ändytorna 9c, 9d och ändytorna 4C, 4D, varför dessa ändytor förblir osmälta.

När elementen 3, 4 binds samman kan därför dessa ändytor fungera som referensytor, varigenom elementens 3, 4 för- bindningspositioner sett i pilens A riktning stabilise- ras. Närmare bestämt verkställs förbindningen av det inre elementet 3 och det första yttre elementet 4 mellan sido- ytorna 9a, 9b och dessas motsvarande sidoytor 16a, 16b, och positionsnoggrannheten hos förbindningen under för- bindningsarbetet säkerställs av ändytorna 9c, 9d, 4C, 4D, vilka förblir osmälta. Även i den andra utföringsformen bildas förbandet 6 genom smältning utan vibrationsinducerad friktionssmält- 10 15 20 25 30 35 , , u ø nu u 519 128 14 ning av förbindningsytorna 3B, 4B. Det erfordras varken ett bindstycke innehållande metallpulver eller värmeorgan i form av värmetrådar i kontakt med förbindningsytorna 3B, 4B, såsom vid konventionella förbindningsförfaranden. Där- för kan förfarandet enligt denna utföringsform minimera begränsningarna av formerna på de ytor som skall förbindas och kan också upphäva behovet av att införliva en annan substans än hartsmaterialet hos det inre elementet 3 och det första yttre elementet 4 i förbandet 6.

Eftersom något additiv ej införs i förbandet 6 kan man undvara arbetsmoment för avlägsning av metallpulver, som är upptaget i bindstycket, eller värmetrådar vid sön- derdelning eller återsmältning av insugsgrenröret 1 för återvinning, vilket ger bättre återvinnbarhet. I denna utföringsform är de inre sidoytorna l6a, l6b i egenskap av sidoytor hos det konkava partiet 16 utformade som sne- da ytor. Det är självfallet möjligt att forma det konvexa partiets yttre sidoytor 9a, 9b som sneda ytor under det att ett konstant avstånd upprätthålls mellan det konkava partiets 16 inre sidoytor l6a, l6b eller att forma både de inre sidoytorna l6a, l6b och de yttre sidoytorna 9a, 9b som sneda ytor.

Härnäst kommer den tredje utföringsformen att beskri- vas. Enligt den tredje utföringsformen, som visas i fig 7- 8, har det inre elementet 3 och det första yttre elementet 4 förbindningsytor 3B, 4B med sidoytor 18 respektive 19.

Sidoytorna 18, 19 är väsentligen parallella med det inre elementets 3 och det första yttre elementets 3 motstående riktning, vilken indikeras av pilen A. Var och en av sido- ytorna 18, 19 värms och smälts medelst infravärmnings- anordningar 20, 21 och binds sedan samman.

Förbindningsytan 3B är utformad på ett stegformigt parti som har bildats genom skärning av det inre elemen- tets 3 flänsparti 3A från utsidan O mot insidan I. Av ett mellanliggande parti är en sidoyta 18 (andra sidoyta) for- mad till en sned yta 18a (andra sned yta), som är sned- ställd mot insidan I. Mellan sidoytan 18 och en nedre änd- 10 15 20 25 30 35 519 128 15 yta 22A (andra referensyta) hos förbindningsytan 3B, är ett urtag 29 utformat för mottagning av extra, smält harts. På en övre ändyta 22B (andra motstående yta) hos förbindningsytan 3B är en styrfläns 24 utformad att sträcka sig mot det första yttre elementet 4.

Förbindningsytan 4B är bildad på ett stegformigt parti som har utformats genom skärning av det första ytt- re elementets 4 flänsparti 4A från insidan I mot utsidan O. Av ett mellanliggande parti har en sidoyta 19 (första sidoyta) formats till en sned yta l9a (första sned yta), som är snedställd mot utsidan O. Vid förbindningen förs den sneda ytan l9a och den sneda ytan l8a till ett var- andra angränsande läge. Mellan sidoytan 19 och en nedre ändyta 25A hos förbindningsytan 4B, är ett urtag 26 ut- format för mottagning av extra, smält harts. I förbind- ningsytans 4B nedre ändyta 25A är ett spår 27 utformat.

När det inre elementet 3 och det första yttre elementet 4 binds samman ingriper detta spår 27 med styrflänsen 24 för att positionera förbindningsytorna 3B, 4B och även för att hindra förbandet 6 från att förskjutas i den av pilen B indikerade skjuvningsriktningen. Det är föredra- get att bilda dessa flänsar 24 och spår 27 samtidigt som de tillhörande flänspartierna 3A, 4A bildas.

Flänsen 24 och spåret 27 utformas i denna utförings- form kontinuerligt längs ytan 22B respektive 25A. De kan emellertid utformas med avbrott. Exempelvis kan flänsen 24 och spåret 27 ha cirkulära former sett i riktningen A.

Infravärmningsanordningar 20, 21 är rörligt anordnade motsatt sidoytorna l8a respektive l9a. Hänvisningsbeteck- ningar 22, 23 avser värmebarriärer som avskärmar de nedre ändytorna 22A, 25A från värme från värmningsanordningarna 20, 21. I den visade utföringsformen är infravärmnings- anordningarna 20, 21 täckta av värmeisolatorer som har en vriden, fyrkantig U-sektion, förutom vid motstående ytor 20a, 21a som är belägna motsatt sidoytorna l8a respektive l9a. De motstående ytorna 20a, 21a är väsentligen paral- lella med sidoytorna l8a respektive l9a. 10 15 20 25 30 35 16 Nära det inre elementet 3 och det första yttre ele- mentet 4 i ännu ej förbundet tillstànd är en spännjigg (ej visad) anordnad att uppbära båda elementen och föra dem till kontakt med varandra under tryck. När värmnings- steget medelst infravärmningsanordningarna 20, 21 är slutfört förs båda elementen omedelbart till kontakt med varandra under tryck.

När förbindningen är utförd på ovan beskrivet vis ut- sätts sidoytorna l8a, l9a för värmebehandling vid hög tem- peratur under kort tid, och sidoytorna l8a, l9a smälts en- dast vid sina ytor så att centrala partier kan behålla sina ursprungsformer. När det inre elementet 3 och det första yttre elementet 4 förs till kontakt med varandra under tryck omedelbart efter värmningen och smältningen, ingriper de smälta sidoytorna l8a, l9a med varandra så att de smältbinds över smältdjupen Y5, Y6. Hänvisningsbeteck- ning 28 i fig 8 avser ett smältbundet parti. Extra, smält harts kan bildas beroende på utsträckningen av smältdjupen Y5, Y6. Sådant extra, smält harts strömmar in i urtagen 29, 26 och hålls kvar däri. Överströmning av sådant extra, smält harts till de nedre och övre ändytorna 22B, 25A och de nedre och övre ändytorna 22A, 25B (andra och första referensytorna) mi- nimeras därför så att ett förband 6 kan upprätthållas un- der goda förhållanden. Eftersom förbindningsytorna 3B, 4B är utformade på de stegformiga partierna begränsas båda elementens rörelser i den av pilen B indikerade skjuv- ningsriktningen av ingreppet mellan sidoytan l8a och sido- ytan l9a, varför förbandet 6 uppvisar större styrka i skjuvningsriktningen.

Dessutom överförs inte så mycket värme från infra- värmningsanordningarna 20, 21 till de nedre och övre änd- ytorna 22B, 25A och de nedre och övre ändytorna 22A, 25B tack vare verkan av värmebarriärerna 22, 23, varför dessa ändytor förblir osmälta. När det inre elementet 3 och det första yttre elementet 4 binds samman kan därför dessa ändytor fungera som referensytor, varigenom elementens 3, 10 15 20 25 519 128 17 4 förbindningspositioner sett i pilens A riktning stabi- liseras. Närmare bestämt verkställs förbindningen av det inre elementet 3 och det första yttre elementet 4 mellan de smälta sidoytorna l8a, l9a, och positionsnoggrannheten hos förbindningen under förbindningsarbetet säkerställs genom kontakten mellan ändytorna 22B, 25A och de mot- svarande ändytorna 22A, 25B. Även i den tredje utföringsformen bildas förbandet 6 genom smältning utan vibrationsinducerad friktionssmält- ning av förbindningsytorna 3B, 4B. Det krävs varken ett bindstycke innehållande metallpulver eller värmeorgan i form av värmetràdar i kontakt med förbindningsytorna 3B, 4B, såsom vid konventionella förbindningsförfaranden.

Därför kan förfarandet enligt denna utföringsform mini- mera begränsningen av formen på de ytor som skall för- bindas och kan också undanröja behovet av att införa en annan substans än hartsmaterialet hos det inre elementet 3 och det första yttre elementet 4 i förbandet 6. Efter- som något additiv ej införs i förbandet 6 kan man undvika arbetsmoment med att avlägsna metallpulver, som är uppta- get i ett bindstycke, eller värmetrådar vid sönderdelning eller àtersmältning av insugsgrenröret 1 för återvinning, vilket leder till bättre återvinnbarhet.

I ovanstående utföringsformer utsätts båda sidoytor- na för värmebehandling och smälts, men det är också tänk- bart att smälta endast en av de båda sidoytorna.

Claims (25)

10 15 20 25 30 35 519 128 18 PATENTKRAV

1. Förfarande för förbindning av inbördes motstàende första och andra hartselement (4, 3), k ä n n e t e c k - n a t av stegen: att det första hartselementet (4) förses med en för- (4C, 4D; 25B), som är belägen på avstånd från den för- sta referensyta en första motstàende yta (lOC; l6C; 25A), sta referensytan i riktning bort fràn det andra harts- (lOa, lOb, lOd, l0e; l9a) som kopplar samman den första refe- elementet, 16a, l6b; 19, rensytan och den första motstàende ytan pà ett sådant och en första sidoyta sätt att den första motstàende ytan, den första referens- ytan och den första sidoytan bildar en stegformig struk- tur; att det andra hartselementet (3) förses med en andra referensyta (9c, 9d; 22A), en andra motstàende yta (9e; 22B), som är belägen på avstånd från den andra referens- ytan i en riktning mot det första hartselementet, och en (9a, 9b; 18, andra referensytan och den motstàende ytan på ett sådant andra sidoyta l8a) som kopplar samman den sätt att den andra motstàende ytan, den andra referens- ytan och den andra sidoytan bildar en stegformig struk- 22A) står i kontakt med den första referensytan (4C, 4D; 25B), och tur, varvid den andra referensytan (9c, 9d; den andra sidoytan (9a, 9b; 18, l8a) är sammansvetsad med lOb, lOd, 10e; l6a, l6b; 19, när de första och andra hartselementen (4, 3) den första sidoytan (lOa, l9a), ett förbundet tillstånd; att åtminstone endera av den första sidoytan (lOa, l6a, l6b; 19, (9a, 9b, värms så att åtminstone en del av nämnda minst ena är i l0b; l8a) sidoyta smälts; l9a) och den andra sidoytan att den första referensytan (4C, 4D; 25B) och den 22A) förs till kontakt med varandra under det att åtminstone en del av nämnda minst andra referensytan (9c, 9d; ena sidoyta befinner sig i ett smält tillstånd; och 10 15 20 25 30 35 519 128 19 (lOa, 10b, 10d, och den andra sidoytan (9a, 9b; lOe; 16a, 18a) under att den fösta sidoytan l6b; 19, 19a) tryck binds samman.

2. Förfarande enligt krav 1, vid vilket den första referensytan (4C, 4D) och den första sidoytan (lOa, l0b, 10d, lOe) sträcker sig väsentligen vinkelrätt i för- hailanda till varandra. 1

3. Förfarande enligt krav 1, vid vilket den andra referensytan (9c, 9d) och den andra sidoytan (9a, 9b) sträcker sig väsentligen vinkelrätt i förhållande till varandra.

4. Förfarande enligt krav 1, vid vilket den första sidoytan (19) omfattar en första sned yta (l9a), vilken sträcker sig snett i förhàllande till en riktning (A) som är vinkelrät mot den första referensytan.

5. Förfarande enligt krav 1, vid vilket den andra sidoytan (18) omfattar en andra sned yta (18a), vilken sträcker sig snett i förhållande till en riktning (A) som är vinkelrät mot den andra referensytan.

6. Förfarande enligt krav 1, vid vilket endera av det första hartselementet (4) och det andra hartsele- mentet (3) har ett konkavt parti (l0; 16; 27) och det andra har ett konvext parti (9; 26) som är formbundet in- gripbart med det konkava partiet.

7. Förfarande enligt krav 6, vid vilket det konkava partiet (l0; 16) utformas i den första referensytan (4C, 4D) och i form av den första sidoytan (lOa, 10b, 10d, lOe; 16a, vexa partiet (9) sträcker sig ut fràn den andra referens- 16b) förses med en inre sidoyta, och det kon- ytan (9c, 9d) och i form av den andra sidoytan (9a, 9b) är försett med en yttre sidoyta.

8. Förfarande enligt krav 7, vid vilket det konvexa partiets (9) bredd (L) är väsentligen konstant över det konvexa partiets fulla längd, varvid en bredd (L3; Lla) invid en öppning hos det konvexa partiet (l0; 16) är vä- sentligen lika stor som det konkava partiets (9) bredd (L), (L1; Llb) och varvid en bredd invid en inre ändyta 10 15 20 25 30 35 519 128 . ø o ø | | o n; I nu o u u a c - 1 o o n c n. 20 (l0C; det konvexa partiets bredd l6c) hos det konkava partiet (lO; 16) är mindre än (L).

9. Förfarande enligt krav 7, vid vilket det konvexa partiets yttre sidoparti har formen av en sned yta, sä att det konvexa partiets bredd avtar i riktning mot dess yttre ändyta.

10. Förfarande enligt krav 7, vid vilket det konkava partiets (16) sned yta, sà att det konkava partiets bredd (Lla; Llb) (16c).

11. Förfarande enligt krav 7, vid vilket en längs- (l0; 16) är större än en längsgående dimension (H) hos det konvexa inre sidoyta (l6a, l6b) har formen av en avtar i riktning mot dess inre ändyta gàende dimension (D; D') hos det konkava partiet partiet (9).

12. Förfarande enligt krav 1, vilket omfattar det extra steget att den första referensytan (4C, 4D; 25B) och den andra referensytan (9c, 9d; 22A) förses med organ som är utformade att bibehålla referensytorna i ett osmält tillstànd under värmningssteget.

13. Förfarande enligt krav 12, vid vilket det extra steget omfattar att referensytorna täcks med en värme- barriär (13; 22; 23).

14. Förfarande enligt krav 1, vid vilket värmnings- steget omfattar delstegen: att en infravärmningsanordning (11, 12; 20, 21) anordnas i närheten av nämnda minst ena sidoyta och att sedan nämnda minst ena sidoyta värms så att åtminstone en del av denna smälts; och att infravärmningsanordningen (11, 12; 20, 21) bringas att röra sig bort fràn nämnda minst ena sidoyta.

15. Hartsförband, k ä n n e t e c k n a t av: ett första hartselement (4) med en första referensyta (4C, 4D; 25B), en första motstàende yta (l0c; l6c; 25A), som är be- lägen pä avstånd fràn den första referensytan i en rikt- ning bort fràn det andra hartselementet, och 10 15 20 25 30 35 519 128 n o n ~ a nu n u n o I u n nu 21 en första sidoyta (l0a, 10b, 10d, l6a, l6b; 19, som kopplar samman den första referensytan och den 106; l9a) första motstående ytan på ett sådant sätt att den första motstående ytan, den första referensytan och en första sidoytan bildar en stegformig struktur; och ett andra hartselement (3) som är förbundet med det första hartselementet och omfattar 9d; 22A) hållen i osvetsad kontakt med den första referensytan (4c, 4D; 25B). en andra motstående yta (9e, 22B), vilken är belägen en andra referensyta (9c, som är upprätt- på avstånd från den andra referensytan i en riktning mot den första motstàende ytan, och en andra sidoyta (9a, 9b; 18, l8a), vilken kopplar samman den andra referensytan och den andra motstående ytan på ett sådant sätt att den andra motstående ytan, den andra referensytan och den andra sidoytan bildar en stegformig struktur, varvid den andra sidoytan är samman- svetsad med den första sidoytan (l0a, 10b, 10d, 10e; 16a, l6b; 19, 19a).

16. Förband enligt krav 15, vid vilket den första referensytan (4C, 4D) och den första sidoytan (l0a, 10b, 1od, 1oe) hållande till varandra. sträcker sig väsentligen vinkelrätt i för-

17. Förband enligt krav 15, vid vilket den andra re- ferensytan (9c, 9d) och den andra sidoytan (9a, 9b) sträcker sig väsentligen vinkelrätt i förhållande till varandra.

18. Förband enligt krav 15, vid vilket den första sidoytan (19) omfattar en första sned yta (19a), vilken sträcker sig snett i förhållande till en riktning (A) som är vinkelrät mot den första referensytan.

19. Förband enligt krav 15, vid vilket den andra si- doytan (18) omfattar en andra sned yta (l9a), vilken sträcker sig snett i förhållande till en riktning (A) som är vinkelrät mot den andra referensytan. 10 15 20 25 30 519 128 o ø Q o o u o u u u nu 22

20. Förband enligt krav 15, vid vilket endera av det och det andra hartselementet (3) har ett konkavt parti (l0; 16; 27) och det andra har ett konvext parti (9; 24) första hartselementet (4) som är formbundet ingripbart med det konkava partiet.

21. Förband enligt krav 20, vid vilket det konkava partiet (l0; 16) är utformat i den första referensytan (4C, 4D) och i form av den första sidoytan (10a, lOb, lOd, 10e; 16a, 16b) är försett med en inre sidoyta, och varvid det konvexa partiet (9) sträcker sig ut från den andra referensytan (9c, 9d) och i form av den andra sidoytan (9a, 9b) är försett med en yttre sidoyta.

22. Förband enligt krav 21, vid vilket det konvexa partiets (9) bredd (L) är väsentligen konstant över det konvexa partiets fulla längd, varvid en bredd (L3; Lla) invid en öppning hos det konkava partiet (l0; 16) är vä- sentligen lika stor som det konvexa partiets (9) bredd (L), (Ll; Llb) (l0c; l6c) hos det konkava partiet (l0; 16) är mindre än och varvid en bredd invid en inre ändyta det konvexa partiets bredd (L).

23. Förband enligt krav 21, vid vilket det konvexa partiets yttre sidoparti har formen av en snedställd yta, så att det konvexa partiets bredd avtar i riktning mot dess yttre ändyta.

24. Förband enligt krav 21, vid vilket det konkava partiets (16) inre sidoyta (16a, l6b) har formen av en snedställd yta, så att det konkava partiets bredd (Lla; Llb) avtar i riktning mot dess inre ändyta (16c).

25. Förband enligt krav 21, vid vilket en längs- gående dimension (D; D') hos det konkava partiet (l0; 16) är större än en längsgående dimension (H) hos det konvexa partiet (9).