用于粘接構(gòu)件的粘接輔助裝置和方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種用于粘接構(gòu)件的粘接輔助裝置和方法。尤其是，本發(fā)明涉及一種用于粘接面狀構(gòu)件的粘接輔助裝置和方法，其中，至少一個構(gòu)件具有缺口。
【背景技術(shù)】
[0002]在粘接構(gòu)件時、尤其是面狀構(gòu)件時在如下方面存在問題，即，在接合構(gòu)件時，當(dāng)構(gòu)件之一具有缺口、例如鉆孔、穿孔、切口、沖孔等時，粘接劑可能進(jìn)入缺口之中并且通過所述缺口超過構(gòu)件表面流出。由此，預(yù)加工和精加工可能變得困難或附加地是必需的，例如去除過量的粘接劑、露出接合位置、計量粘接劑量、標(biāo)記接合位置等。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明的任務(wù)在于，提供一種粘接構(gòu)件的可能性，所述構(gòu)件中的至少一個具有缺口，其中，至少部分地避免現(xiàn)有技術(shù)的缺點(diǎn)。尤其是，本發(fā)明的任務(wù)在于，在粘接時避免粘接劑排出到構(gòu)件的缺口中。本發(fā)明的另一個任務(wù)是，在粘接時避免或至少減少預(yù)加工和精加工。
[0004]上面所述的任務(wù)至少在部分方面通過一種具有權(quán)利要求1的特征的按照本發(fā)明的粘接輔助裝置和一種具有權(quán)利要求10的特征的按照本發(fā)明的方法解決。在此適用結(jié)合按照本發(fā)明的粘接輔助裝置說明的特征和細(xì)節(jié)，也適用結(jié)合按照本發(fā)明的方法說明的特征和細(xì)節(jié)，以及分別相反和交替地，從而關(guān)于對各個發(fā)明方面的公開總是相互參考或可以相互參考。
[0005]按照本發(fā)明的一種觀點(diǎn)，提出一種用于在借助處于第一構(gòu)件和第二構(gòu)件的相應(yīng)的粘接面之間的粘接間隙中的粘接劑粘接構(gòu)件時使用的粘接輔助裝置，其中，至少第一構(gòu)件具有在其粘接面中敞開的缺口，其中，粘接輔助裝置具有構(gòu)成為用于嵌入到缺口中的嵌入?yún)^(qū)段以及具有排擠區(qū)段，所述嵌入?yún)^(qū)段具有與缺口的內(nèi)廓相關(guān)的嵌入外輪廓，所述排擠區(qū)段鄰接于嵌入?yún)^(qū)段以用于將粘接劑排擠到粘接間隙中，其中，排擠區(qū)段沿徑向方向相對于嵌入外輪廓具有突出部并且排擠區(qū)段柔軟地、尤其是彈性地構(gòu)成。
[0006]在此，粘接輔助裝置是指一種輔助工具，所述輔助工具用于粘接目的使用，但不設(shè)定用于保留在完成粘接的構(gòu)件中。構(gòu)件在本發(fā)明的意義中可以是具有空間結(jié)構(gòu)的任何部件，而不管其為半成品、毛坯、連接元件、層壓體的單層或類似物。按照本發(fā)明的粘接輔助裝置特別適合用于在粘接纖維復(fù)合構(gòu)件的層、例如CFK或GFK層，或纖維復(fù)合材料、例如CFK或GFK的構(gòu)件時使用，但也可以用于其他材料、例如金屬、塑料或木材。CFK是指以碳纖維(長纖維或短纖維)加強(qiáng)的塑料，所述塑料一般稱為碳素纖維加強(qiáng)的塑料或碳纖維增強(qiáng)的塑料。
[0007]缺口在本發(fā)明的意義中為在構(gòu)件的對置的側(cè)面之間延伸的開口。缺口可以是鉆孔、沖孔或留空部并且原則上可以具有任何形狀。因為嵌入外輪廓與缺口的內(nèi)輪廓相關(guān)，所以嵌入外輪廓至少局部地這樣貼靠在缺口的內(nèi)輪廓上，使得當(dāng)按規(guī)定使用粘接輔助裝置時，保證粘接輔助裝置可靠地位于缺口中。這可以通過如下方式實(shí)現(xiàn)，即，嵌入外輪廓在橫截面方面(必要時帶有一定的過盈量地)對應(yīng)于缺口的內(nèi)輪廓，其中，缺口的延伸方向可理解為軸向方向并且橫向于缺口的延伸方向的平面可理解為橫截面。對應(yīng)地，橫向于軸向方向(缺口的延伸方向)的方向可理解為沿徑向方向。當(dāng)按規(guī)定使用粘接輔助裝置時，關(guān)于缺口這樣確定的方向與關(guān)于粘接輔助裝置的方向定義一致。
[0008]嵌入外輪廓可以沿軸向方向在第一構(gòu)件的整個厚度(壁厚)上、亦即在缺口的整個“長度”上延伸，但也可以更長或更短。
[0009]沿周向看，也可能有利的是，在嵌入外輪廓和缺口的內(nèi)輪廓之間在周邊上調(diào)節(jié)出連續(xù)的密封部。但對于滿足關(guān)聯(lián)性足夠的是，嵌入外輪廓只在有些地方或局部地支承在缺口上，這例如在嵌入?yún)^(qū)段有縱向溝紋時可能是這種情況。在這種情況下，通過嵌入外輪廓的可以理解為支承區(qū)段的最外面的輪廓區(qū)段限定相關(guān)輪廓，所述相關(guān)輪廓沿周向?qū)?yīng)于缺口的內(nèi)輪廓。在具有圓形橫截面的缺口的情況下，例如在鉆孔的情況下，相關(guān)輪廓例如將會變成圓周，在具有任意橫截面的缺口的情況下是所謂的“環(huán)繞輪廓(Umkontur) ”，所述環(huán)繞輪廓通過嵌入外輪廓的徑向最外面的區(qū)段確定。相對于嵌入外輪廓的突出部在該意義中理解為相對于相關(guān)輪廓的突出部。這表示，突出部沿徑向方向也總是向外突出于缺口的內(nèi)輪廓并且借此也尤其是向外突出于缺口的間隙側(cè)的邊緣。通過排擠區(qū)段的突出部，所述排擠區(qū)段沿橫截面方向(沿徑向方向)具有比嵌入?yún)^(qū)段、尤其是比嵌入外輪廓大的延伸尺寸，并且因此也具有比缺口大的延伸尺寸。因此，排擠區(qū)段在粘接間隙中占據(jù)沿徑向方向從缺口邊緣出來伸入粘接間隙中的空間。由此，粘接劑也從缺口沿徑向方向離開被擠壓到粘接間隙中或者說阻止粘接劑進(jìn)入到由排擠區(qū)段占據(jù)的空間中，從而缺口的邊緣可靠地不帶有粘接劑，即使已經(jīng)事先涂敷了粘接劑的話?？傮w上，粘接輔助裝置作為粘接劑屏障起作用，即，缺口的內(nèi)輪廓和缺口的外邊緣保持沒有粘接劑。在此有利的是，嵌入的粘接劑是相對低粘度的。當(dāng)然，嵌入外輪廓與缺口的內(nèi)輪廓的關(guān)聯(lián)沿軸向方向至少在缺口之內(nèi)必須存在，但不在缺口的整個軸向長度或第一構(gòu)件的軸向構(gòu)件厚度上是必需的。
[0010]基于排擠區(qū)段的柔軟的構(gòu)成，突出部可以在去除粘接輔助裝置時通過缺口壓縮或變形，從而可以從缺口中拉出粘接輔助裝置，而不損壞構(gòu)件的邊緣并且不撕掉突出部。排擠區(qū)段的柔軟的構(gòu)成可以例如通過柔軟的材料、例如彈性體，或通過結(jié)構(gòu)上的手段、例如雙楔布置結(jié)構(gòu)或可充氣的實(shí)施方式實(shí)現(xiàn)。在此，尤其是彈性的構(gòu)成也可以限制到突出部本身上或在那里特別突出。目前優(yōu)選的是，整個粘接輔助裝置一件式地由彈性體制成。本領(lǐng)域技術(shù)人員將借助構(gòu)件的確定尺寸和其他特性準(zhǔn)確地實(shí)施突出部。優(yōu)選，突出部的突出尺寸和在突出部區(qū)域中的柔性這樣適配于在缺口區(qū)域中的第一構(gòu)件的材料特性和適配于構(gòu)件上的粘接劑的粘附特性，使得粘接輔助裝置可從缺口中這樣去除，使得缺口的邊緣至少基本上保持無損壞并且在構(gòu)件之間的粘接結(jié)合至少基本上保持無損。
[0011]在按照本發(fā)明的粘接輔助裝置的一種優(yōu)選的實(shí)施形式中，排擠區(qū)段的長度適配于粘接間隙的規(guī)定的厚度。在此沿軸向方向測量長度。粘接間隙的規(guī)定的厚度可以例如通過所使用的粘接劑的特性、要粘接的構(gòu)件的尺寸和結(jié)構(gòu)以及其他參數(shù)確定。在粘接CFK構(gòu)件時，粘接間隙可以例如具有大約0.1至0.6mm的厚度，按照使用情況的不同，最大5mm的粘接間隙厚度也是可能的。當(dāng)排擠區(qū)段的長度等于或大于粘接間隙的規(guī)定的厚度時，通過在粘接時在構(gòu)件之間夾緊的突出部，在粘接時形成用于壓緊行程的止擋部，其中，也可以利用突出部的柔性。這也用于在粘接時的過程安全性。附加地也在粘接面之間形成可靠地沒有粘接劑的空間，因為排擠區(qū)段這時在整個軸向長度上填充粘接間隙。
[0012]在按照本發(fā)明的粘接輔助裝置的另一種實(shí)施形式中，排擠區(qū)段形成粘接輔助裝置的軸向終端。換句話說，排擠區(qū)段具有尤其是平的端面，所述端面形成粘接輔助裝置的軸向端部。在粘接輔助裝置的該實(shí)施形式中，可以有利地粘接在僅第一構(gòu)件具有缺口時的粘接部。當(dāng)排擠區(qū)段如以上說明地至少與粘接間隙的厚度一樣長，第二構(gòu)件的與缺口對置的面也保持沿有粘接劑，因為排擠區(qū)段的端面接觸第二構(gòu)件的粘接面并且從那里排擠粘接劑。
[0013]在按照本發(fā)明的粘接輔助裝置的另一種實(shí)施形式中，第二嵌入?yún)^(qū)段沿軸向方向連接到排擠區(qū)段上。第二嵌入?yún)^(qū)段在此如第一嵌入?yún)^(qū)段那樣以第二嵌入外輪廓適配于第二構(gòu)件的缺口的內(nèi)輪廓。由此可以有利地粘接在第二構(gòu)件也具有尤其是與第一構(gòu)件的缺口同軸的缺口時的粘接部，其中，也可以阻止粘接劑進(jìn)入第二構(gòu)件的缺口中。粘接輔助裝置也可以具有兩個或更多個排擠區(qū)段，這些排擠區(qū)段分別通過一個嵌入?yún)^(qū)段彼此分開。也就是說，也可以以所述優(yōu)點(diǎn)粘接多于兩個構(gòu)件。
[0014]在按照本發(fā)明的粘接輔助裝置的一種進(jìn)一步改進(jìn)方案中，粘接輔助裝置具有鄰接于嵌入?yún)^(qū)段的包括安放面的安放區(qū)段，以用于圍繞缺口安放到第一構(gòu)件的與第一構(gòu)件的粘接面背離的自由面上，其中，優(yōu)選嵌入?yún)^(qū)段的長度對應(yīng)于第一構(gòu)件在缺口的區(qū)域中的厚度。由此給出過程安全的止擋部以用于將粘接輔助裝置嵌入缺口中，并且構(gòu)件在粘接期間的壓緊可以至少部分地也通過粘接輔助裝置促成。輕的構(gòu)件也可以被粘接輔助裝置保持并且被引導(dǎo)至第二構(gòu)件。這也可以使操作變得容易并且節(jié)省過程步驟。
[0015]在按照本發(fā)明的粘接輔助裝置的另一種實(shí)施形式中，粘接輔助裝置具有操作區(qū)段，所述操作區(qū)段構(gòu)成為用于操作粘接輔助裝置。操作區(qū)段在此尤其是構(gòu)成為鄰接于嵌入?yún)^(qū)段或與其一起構(gòu)成，但在任何情況下位于粘接輔助裝置的與排擠區(qū)段背離的一側(cè)上。操作區(qū)段可以例如是突出的，例如以軸的形式，可以在所述軸上用手抓住粘接輔助裝置。另一方面，操作區(qū)段也可以是集成的，例如以在嵌入?yún)^(qū)段的與排擠區(qū)段背離的一側(cè)或端面上引入的內(nèi)螺紋或盲孔的形式，這例如可以允許安裝在工具接納部上或與機(jī)械手臂或類似物聯(lián)接。
[0016]在按照本發(fā)明的粘接輔助裝置的一種優(yōu)選的實(shí)施形式中，粘接輔助裝置完全由彈性材料、尤其是硅樹脂或彈性體塑料制成。粘接輔助裝置的總體上彈性的構(gòu)成在過程上是有利的并且在制造中特別簡單。尤其是，粘接輔助裝置一件式地、即由一個模具構(gòu)成。硅樹脂作為彈性材料可良好并且低成本地獲得，其具有良好的滑移性能并且不容易粘附在大多數(shù)其他材料上，若它被一次潤濕的話。代替硅樹脂，也可以使用其它材料、例如彈性體塑料，尤其是適配于所使用的粘接劑的材料。備選地，彈性材料的使用可以限于確定的區(qū)域、例如排擠區(qū)段上的突出部或整個排