接合工具和部件的制作方法

1.本技术涉及一种用于在安装表面区域内将可弹性变形的成型部件接合在处于至少部分塑化状态的塑料部件上的接合工具，所述接合工具具有
[0002]-压紧元件，用于将所述成型部件按压至所述塑料部件的安装表面；
[0003]-安装在所述压紧元件上的保持装置，用于将所述成型部件保持在所述压紧元件上；和
[0004]-进给装置，用于在朝向和背离所述塑料部件的安装表面的方向上移动所述压紧元件。
[0005]
本技术还涉及一种部件，特别是液体容器单元，其具有塑料部件，特别是液体容器，以及紧固在所述塑料部件上的可弹性变形的成型部件。


背景技术：

[0006]
从现有技术已知各种类型的可弹性变形的成型部件，其以类似方式制成。这些可弹性变形的成型部件特别是指所谓的防溅垫(slosh pad)，其用于液体容器中，特别是用于移动物体，例如车辆中，以减少液体容器中的液体的晃动噪声。其理念在于，液体必须穿过防溅垫，从而降低其流动性并由此减少晃动，从而产生更少的晃动噪音。
[0007]
这类可弹性变形的成型部件由可压缩塑料材料制成的垫状坯料制成。例如，垫状坯料可以包括pe-hd线(pe：聚乙烯)，其作为编结物、针织物或以其他方式存在于垫状坯料中并且优选地彼此连接。线的直径通常只有几毫米甚至小于一毫米，因而很容易断裂。
[0008]
为防止液体容器中的液体被这类可弹性变形的成型部件污染，这些成型部件具有良好的内聚力。这一点特别是适用于其表面结构。同时，成型部件对相应的液体具有良好的渗透性，从而能够有效地抑制液体的晃动。例如，成型部件可以具有环绕式的闭合凸缘，从而增强内聚力而不影响渗透性。因此，成型部件通常具有包含凸缘的椭圆形横截面。其中，成型部件可以以不同的几何形状制成。
[0009]
成型部件通常作为内置部件固定在液体容器中。液体容器通常由塑料材料在吹塑工艺或注塑工艺中制造，使得液体容器在制造过程中处于至少部分塑化的状态。在至少部分塑化状态下，塑料材料被加热并且可塑性变形，使得不同内置部件在至少部分塑化状态下可以容易地安装至塑料材料并且与此塑料材料连接。为此，内置部件在至少部分塑化的状态下以预设的过程参数按压至液体容器，从而与液体容器融合。
[0010]
内置部件的这种安装可靠地针对在安装过程中不会变形的刚性内置部件起作用。而与此相对地，事实证明，由垫状坯料制成的可弹性变形的成型部件难以安装，因为弹性变形性使得受控的压紧变得困难。确切而言，这些成型部件可以在被压紧后恢复到原来的形状。尽管如此，成型部件在安装过程中仍可能会损坏，例如成型部件的表面被撕开。这一点特别是可能在以下情况下发生：成型部件的区域在被压紧时与至少部分塑化的状态下的塑料部件接触且与其连接。当成型部件在按压后恢复到其基本状态时，可能会拉出细线。这种现象也被称为天使的头发。包含在成型部件中的线也可能在安装过程中断裂。但是，由于上
述原因，应避免任何损坏。此外，重要之处在于不损坏成型部件的表面结构。使用可变形成型部件也难以实现内置部件的精确定位。


技术实现要素：

[0011]
因此，本技术的目的是提供一种接合工具和一种用其制造的包含塑料部件的部件，特别是液体容器单元，所述接合工具和部件解决上述问题中的至少若干，且特别是能够将可弹性变形的成型部件可靠地接合至塑料部件，或者简单且可靠地提供这类特别是作为液体容器单元的部件。
[0012]
具体而言，本技术用以达成上述目的的解决方案为一种用于在安装表面区域内将可弹性变形的成型部件接合在处于至少部分塑化状态的塑料部件上的接合工具，所述接合工具具有
[0013]-压紧元件，用于将所述成型部件按压至所述塑料部件的安装表面；
[0014]-安装在所述压紧元件上的保持装置，用于将所述成型部件保持在所述压紧元件上；和
[0015]-进给装置，用于在朝向和背离所述塑料部件的安装表面的方向上移动所述压紧元件。
[0016]
本技术的接合工具的特征在于，
[0017]-所述压紧元件具有平行于塑料部件的安装表面的表面延伸部，使得压紧元件仅在中心区域接触成型部件。
[0018]
具体而言，本技术用以达成上述目的的解决方案为一种部件，特别是液体容器单元，其具有塑料部件，特别是液体容器，以及紧固在所述塑料部件上的可弹性变形的成型部件。
[0019]
本技术的部件的特征在于，所述部件是用上述接合工具制成。
[0020]
本技术的基本理念是，在将成型部件接合在塑料部件上时，仅对成型部件的中心区域施加压力。实践表明，这在此处所观察的成型部件中会导致成型部件在压紧过程中有利地变形，从而使成型部件以如下方式接触塑料部件：可以在成型部件与安装表面之间可靠地建立期望的连接，同时避免成型部件与安装表面之间的非期望连接。这样就能很大程度上防止在安装过程中成型部件的损坏，例如成型部件的表面被撕开。成型部件的表面结构同样不受影响。因此，由垫状坯料制成的可弹性变形的成型部件可以可靠地接合在塑料部件上。
[0021]
基于成型部件的可能的不同几何形状，中心区域优选地涉及的是成型部件的横截面方向上的中心区域。
[0022]
可弹性变形的成型部件以类似方式制成，确切而言，由可压缩塑料材料制成的垫状坯料制成。例如，垫状坯料可以包括pe-hd线(pe：聚乙烯)，其作为编结物、针织物或以其他方式存在于垫状坯料中并且优选地彼此连接。线的直径通常只有几毫米甚至小于一毫米，因而很容易断裂。
[0023]
可弹性变形的成型部件例如是所谓的防溅垫，其用于减少液体容器中的晃动噪声。相应地，待制造的部件特别是可以为具有液体容器的液体容器单元，防溅垫可以安装在液体容器上。
[0024]
当成型部件接合时，塑料部件处于至少部分塑化的状态。塑料部件被加热并且其塑料材料可至少部分地塑性变形。
[0025]
压紧元件用于将成型部件按压至塑料部件的安装表面。压紧元件例如实施为板状，以便将成型部件均匀地按压至安装表面。安装表面定义用于接合成型部件的区域。
[0026]
用于将成型部件保持在压紧元件上的保持装置布置在压紧元件上。保持装置可以分布在压紧元件的表面上，以便均匀地保持成型部件。
[0027]
用于移动压紧元件的进给装置例如实施为气动或液压缸。
[0028]
在本技术的一种有利技术方案中，
[0029]-所述接合工具具有导引和定位装置，用于在接合过程之前和/或期间导引和定位成型部件。
[0030]
所述导引和定位装置用于导引和定位成型部件。成型部件的定位可以是成型部件插入接合工具中之后的定位。在压紧元件朝塑料部件的安装表面方向运动的过程中，用进给装置实施导引。通过导引和定位装置，成型部件的接合以较高的位置和定向精度实施。
[0031]
在本技术的一种有利技术方案中，
[0032]-所述导引和定位装置具有定向销，定向销平行于压紧元件的运动方向延伸。
[0033]
定向销共同定义成型部件的周边形状。其中，成型部件的周边形状可以用少量定向销粗略定义。替代方案，可以使用大量定向销以高度详细的方式描绘成型部件的形状。正如所需的定向销的数目那样，成型部件的周边形状与相应的成型部件相关。
[0034]
作为替代方案，导引和定位装置可以按照底模的样式实施，该底模的形状与成型部件的周边形状相一致。
[0035]
在本技术的一种有利技术方案中，
[0036]-接合工具具有基座，导引和定位装置以及进给装置保持在该基座上，且压紧元件可以通过进给装置相对于基座移动。
[0037]
接合工具以基座定位以执行接合过程。导引和定位装置被相应地定向以用于随后的接合过程。定位后，用进给装置和安装在其上的压紧元件将成型部件按压至塑料部件的安装表面以进行接合，其中成型部件的运动由导引和定位装置导引。接合后，接合工具可以整体移出接合位置。替代地，首先将带有压紧元件的进给装置向后移动，然后才将接合工具整体移出接合位置。
[0038]
在本技术的一种有利技术方案中，
[0039]-所述接合工具具有至少一个位置传感器，用于在接合过程开始时、接合过程期间和/或接合过程之后检测成型部件的定位。
[0040]
所述至少一个位置传感器例如可以实施为激光扫描器或光障，以便检测成型部件的定位。可以使用不同类型的传感器。多个位置传感器能够特别可靠地检测成型部件的位置。在接合过程之前，可以检查成型部件在压紧元件上的定位。例如，如果成型部件在插入接合工具中时没有正确定位，则接合可能会被阻止或中止。在接合过程中，可以在与塑料部件连接时检查成型部件的定位。如有必要，可以调整过程参数以补偿成型部件的定位误差。在接合过程之后，可以检查成型部件是否已经成功地与塑料部件连接，或者成型部件是否可能仍然保持在压紧元件上。如果成型部件在接合过程后定位不正确，则所制造的部件通常会被分类为废品。
[0041]
在本技术的一种有利技术方案中，
[0042]-用于将成型部件保持在压紧元件上的所述保持装置实施为针式夹持器。
[0043]
所述针式夹持器特别适用于夹持和保持相应的成型部件。在针式夹持器中，可以将针缩回和伸出以进行夹持和保持，从而简化成型部件的夹持和保持。此外，在缩回状态下，由于与针接触而受伤的风险降低，因此，可以简单地将成型部件插入接合工具。
[0044]
在本技术的一种有利技术方案中，
[0045]-所述压紧元件具有平行于塑料部件的安装表面的表面延伸部，该表面延伸部小于由成型部件投影到安装表面上的表面。
[0046]
在成型部件在安装表面上的俯视图中，投影表面相当于成型部件的轮廓。其中，投影表面由成型部件的主体定义。凸缘并不包括在内，并且不会增大投影。
[0047]
在本技术的一种有利技术方案中，
[0048]-所述压紧元件具有平行于塑料部件的安装表面的表面延伸部，该表面延伸部大致相当于成型部件的基本平坦的上侧的表面。
[0049]
在成型部件的大体呈椭圆形横截面中，以及在具有倒圆侧面的形状中，成型部件具有基本平坦的上侧。实践表明，如果压紧元件的表面延伸部大致相当于基本平坦的上侧的表面，则可以特别有利地接合成型部件。在接合过程中，成型部件可以在靠近压紧元件的区域中向上变形，由此，该成型部件可以有利地抵靠在安装表面上并且可以与其连接。可以防止成型元件例如由于成型元件的固有应力和/或在压紧元件向后移动时被撕开。
[0050]
在本技术的一种有利技术方案中，
[0051]-所述压紧元件具有平行于塑料部件的安装表面的表面延伸部，该表面延伸部大致相当于成型部件的基本平坦的上侧的表面，加上成型部件的沿成型部件的厚度的小于30％、优选小于20％、特别优选小于10％延伸的区域。
[0052]
实践表明，如果压紧元件稍大于成型部件的上侧，则可以进一步改进成型部件的接合。在接合过程中，成型部件可以在靠近压紧元件的区域中向上变形，由此，该成型部件可以有利地抵靠在安装表面上并且可以与其连接。可以防止成型元件例如在压紧元件向后移动时被撕开。
附图说明
[0053]
本技术的其他优点，细节和特征从下面说明的实施例中得出。其中，具体地：
[0054]
图1：根据本技术的第一实施方式，本技术的成型工具的示意图，其用于将可弹性变形的成型部件接合在处于至少部分塑化状态的塑料部件上；
[0055]
图2：当接合在塑料部件上时，图1中的接合工具中成型部件的变形的示意图；以及
[0056]
图3：在用图1中的接合工具接合后，具有塑料部件和成型部件的部件的示意图。
具体实施方式
[0057]
在下面的说明中，相同的附图标记标示的是相同部件或相同特征，因此，参考一个附图所进行的部件说明也适用于其他附图，从而避免重复说明。此外，已经结合一个实施方式描述的各个特征也可以在其他实施方式中单独使用。
[0058]
图1示出根据本技术的第一优选实施方式，用于将可弹性变形的成型部件2接合在
处于至少部分塑化状态的塑料部件3上的接合工具1的示意图。
[0059]
可弹性变形的成型部件2是由可压缩塑料材料制成的垫状坯料制成。例如，垫状坯料可以包括pe-hd线(pe：聚乙烯)，其作为编结物、针织物或以其他方式存在于垫状坯料中并且优选地彼此连接。线的直径通常只有几毫米甚至小于一毫米，因而很容易断裂。由此制造的可弹性变形的成型部件2例如是所谓的防溅垫，其用于减少液体容器中的晃动噪声。相应地，在这个实施例中，塑料部件3为液体容器3。如下所述，将成型部件2与塑料部件3接合成液体容器单元4。
[0060]
接合工具1包括用于将成型部件2按压至塑料部件3的安装表面6的压紧元件5。在这个实施例中，压紧元件5实施为板状，以便将成型部件2均匀地按压至安装表面6。安装表面6定义用于接合成型部件2的区域。
[0061]
接合工具1还包括安装在压紧元件5上的保持装置7，用于将成型部件2保持在压紧元件5上。保持装置7可以分布在压紧元件5的表面上，以均匀地保持成型部件2。在这个实施例中，用于将成型部件2保持在压紧元件5上的保持装置7实施为针式夹持器。针式夹持器包括缩回和伸出以夹持和保持成型部件2的多个针。
[0062]
接合工具1还包括进给装置8，用于在朝向和背离塑料部件3的安装表面6的方向上移动压紧元件5。用于移动压紧元件5的进给装置8在此实施为液压缸。
[0063]
接合工具1还包括用于在接合过程之前和/或期间导引和定位成型部件2的导引和定位装置9。成型部件2的定位包括成型部件2插入接合工具1后的定位。在压紧元件5朝塑料部件3的安装表面6方向运动的过程中，用进给装置8导引成型部件2。
[0064]
具体而言，导引和定位装置9具有在此未单独示出的定向销，定向销平行于压紧元件5的运动方向延伸。定向销共同定义成型部件2的周边形状。
[0065]
接合工具1包括基座10，导引和定位装置9以及进给装置8保持在该基座上。压紧元件5可以通过进给装置8相对于基座10移动。相应地，接合工具1以基座定位以执行接合过程。定位后，用进给装置8和安装在其上的压紧元件5将成型部件2按压至塑料部件3的安装表面6以进行接合，其中成型部件3的运动由不动的导引和定位装置9导引。接合后，接合工具1可以整体移出接合位置。替代地，首先将带有压紧元件5的进给装置8向后移动，然后才将接合工具1整体移出接合位置。
[0066]
此外，接合工具1包括位置传感器11，用于在接合过程开始时、接合过程期间和/或接合过程之后检测成型部件2的定位。位置传感器11在此例示性地紧固在导引和定位装置9上，但也可以安装在基座10上。位置传感器11在此例示性地实施为激光扫描器。在接合过程之前，通过位置传感器11检查成型部件2在压紧元件5上的定位。在接合过程期间，通过位置传感器11检查成型部件2与塑料部件3连接时的定位。在接合过程之后，通过位置传感器11检查成型部件2是否已经成功地与塑料部件3连接。
[0067]
压紧元件5具有平行于塑料部件3的安装表面6的表面延伸部，使得压紧元件5仅在中心区域接触成型部件2。中心区域涉及的是成型部件2的横截面方向上的中心区域，与成型部件2的几何形状无关。
[0068]
从图中可以看出，压紧元件5具有平行于塑料部件的安装表面6的表面延伸部，该表面延伸部小于由成型部件2投影到安装表面6上的表面12。在成型部件2在安装表面6上的俯视图中，投影表面12相当于成型部件2的轮廓。其中，投影表面12由成型部件2的主体13定
义。凸缘14并不包括在内，并且不会增大投影表面12。
[0069]
具体而言，对压紧元件5的表面延伸部而言，其平行于塑料部件的安装表面6且大致相当于成型部件2的基本平坦的上侧15的表面。替代地，如图3所示，压紧元件5的表面延伸部可以大致相当于成型部件2的基本平坦的上侧15的表面，加上成型部件2的沿成型部件2的厚度16的小于30％、优选小于20％、特别优选小于10％延伸的区域。
[0070]
如图2所示，可以通过压紧元件5的这种尺寸设计以特别有利的方式接合成型部件2。在接合过程中，成型部件2在靠近压紧元件5的区域中向上变形，由此，该成型部件有利地抵靠在安装表面6上并且可以与其连接。在图2中用虚线示出接合过程中成型部件2的变形，该变形由压紧元件5的末端位置产生。
[0071]
图3示出接合后的成品部件4。成型部件2以其主体13与塑料部件3的安装表面6连接，其中成型部件2在接合后弹性变形回来并再次呈现其原始形状。
[0072]
附图标记表
[0073]1ꢀꢀꢀꢀꢀ
接合工具
[0074]2ꢀꢀꢀꢀꢀ
成型部件
[0075]3ꢀꢀꢀꢀꢀ
塑料部件
[0076]4ꢀꢀꢀꢀꢀ
液体容器单元，部件
[0077]5ꢀꢀꢀꢀꢀ
压紧元件
[0078]6ꢀꢀꢀꢀꢀ
安装表面
[0079]7ꢀꢀꢀꢀꢀ
保持装置
[0080]8ꢀꢀꢀꢀꢀ
进给装置
[0081]9ꢀꢀꢀꢀꢀ
导引和定位装置
[0082]
10
ꢀꢀꢀꢀ
基座
[0083]
11
ꢀꢀꢀꢀ
位置传感器
[0084]
12
ꢀꢀꢀꢀ
投影表面
[0085]
13
ꢀꢀꢀꢀ
本体
[0086]
14
ꢀꢀꢀꢀ
凸缘
[0087]
15
ꢀꢀꢀꢀ
上侧
[0088]
16
ꢀꢀꢀꢀ
厚度