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CN110494265B - 塑料插塞连接器及其制造方法 - Google Patents

塑料插塞连接器及其制造方法 Download PDF

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CN110494265B CN201880024091.9A CN201880024091A CN110494265B CN 110494265 B CN110494265 B CN 110494265B CN 201880024091 A CN201880024091 A CN 201880024091A CN 110494265 B CN110494265 B CN 110494265B
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Abstract

本发明涉及一种插塞连接器(1)，其被设计成由塑料组成的、通过注塑成型制造的成型件(1a)，具有用于流体的内部通道(2)、至少部分是环形的横截面(Q)以及三个在轴向上彼此前后设置的主部段(A1，A2，A3)。为了提供这种插塞连接器(1)，该插塞连接器可以在保持所要求的轴向直线性(ΔX)的同时，以在材料经济性和生产率方面改进的方式进行制造，建议所述成型件(1a)仅在一侧上在其外圆周上具有注射位置(9)，其中，在所述成型件(1a)的主部段(A1，A2，A3)中的至少一个主部段中存在塑料的沿圆周径向不对称的物料分布。为此，根据同样建议的方法，在为了制造而使用的模具(5)的内壁(14)的轴向长度(L)的区域(B1，B2，B3)中的至少一个区域中布置有填充控制元件(16)，所述填充控制元件阻止作为塑料材料使用的聚合物料(M)在轴向方向(X‑X)上的流动和/或产生不对称的分布。

Description

塑料插塞连接器及其制造方法
技术领域
本发明涉及一种插塞连接器，其被设计成由塑料组成的注塑成型件，具有至少部分环形的横截面和用于流体的内部通道以及三个在轴向上彼此前后设置的主部段，即中间部段和两个在两侧邻接中间部段的连接部段。
此外，本发明涉及一种用于制造这种插塞连接器的方法，其中，所述插塞连接器作为成型件由塑化的塑料通过注塑成型制成，所述塑化的塑料作为聚合物料在压力下沿径向向内被注入通过模具的内壁形成的型腔中，其中，在型腔中为了形成插塞连接器的内部通道而布置有型芯，聚合物料围绕所述型芯在周向上和在轴向方向上流动，直到型腔被完全填充，在此之后聚合物料，必要时在施加保压压力下，冷却，直到凝固，并且，在此之后成型件被从所述模具中脱模。
背景技术
这种塑料插塞连接器可以用作在用于压力介质管道的插入式联接器中的插头部件，该插入式联接器包括两个联接部件，即壳体部件和插头部件，其中，插头部件可以通过插头杆体或插塞部段沿圆周密封地插入壳体部件的容纳口中并且可以通过锁定装置锁定以防止松动。这种插入式联接器尤其可以用在机动车辆制动系统中，主要用在LKW气压制动系统中，并且示范性地在WO2010/006838A1中描述。这种已知的、经实践验证的插入式联接器的特征在于，在其中设置有用于联接部件的双锁定元件，该双锁定元件在装配位置上被保持在插头部件的通过特殊的周向槽形成的锁定空隙中。但是，对于根据本发明的插塞连接器，周向槽的这种特殊的设计不是必要特征，它也可以在其他插塞系统中应用，如其在WO2010/006838A1中作为现有技术所描述的那样。
在本申请的范围内，用语“插塞连接器”与术语“插头”和“插塞连接器部件”(英文：“male part”)同义地使用，而其配对件是“壳体部件”，该配对件也可以称为“插塞套管”或“套管部件”(英文：“female part”)。“连接器”或“联接部件”被作为通用术语使用，其中，通过将插头插入套管中，联接部件-插塞连接器和壳体部件-一起形成插入式联接器。
特别是对于快速连接器，在这种情况下必要的是，插塞连接器保持确定的轴向直线度；也就是说，插塞连接器不允许是轴向弯曲的，以确保无问题的装配。相应地，必须设计用于制造塑料插塞连接器的方法。在这种情况下，作为注塑成型件形成的插塞连接器不允许出现过大的翘曲(变形)。因此，在注塑成型期间必须使这种、但不能百分之百避免的翘曲减小到最低程度。
因此，插塞连接器的直线度是特别重要的，因为该直线度可以尤其影响在制造插入式联接器时所用的插塞力、自动装配性和在装配后形成的密封性以及其他性能。例如，在过大的轴向弯曲的情况下例如可能导致仅仅单侧地压缩优选在插头部件上装配的密封环，这在运行状态下可能引起泄漏。
在塑料注塑成型中，必要时含有填料的塑化聚合物料通过模具的注射口被注入模具的至少一个型腔中，以形成成型件。在聚合物料固化后，成型件从模具中脱模。上述塑料插塞连接器是一种可按照这种方法制造的成型件。在这种情况下，塑料可以含有其他成分例如填料的情况也被包括在用语“由塑料组成的...”中。
注塑成型(英文：“injection molding”)是已知的、例如用于塑料的、不连续的成型工艺。注塑成型使得可以大量地且高精度地生产工业上可直接使用的成型件。为此目的，在注塑成型机的注射单元中将相应的材料塑化成可流动的成型物料，并通过喷嘴注入注塑模具中。现代注塑成型机使用螺杆来工作，该螺杆同时塑化,输送并通过进料通道注入模具中。在模具的型腔或模腔中发生聚合物料的凝固。在凝固过程中产生的体积收缩原则上,但仅在一定的程度上,可以通过在取出之前施加的保压压力来补偿。在塑料插塞连接器的情况下，这种不足可以是所追求的直线性的负面因素。当注塑件从模具中脱模时，注塑件通常具有称为浇口的部分，该部分不属于要制造的成型件，并且必须随后去除掉。该浇口由在通向注塑模具的进料通道中凝固的物料形成并且应具有尽可能小的重量，以避免废料。
在塑料塑化之后进行的注射、保压和脱模确定了制造成型件的所谓周期时间，为了制造的高生产率，该周期时间应保持较小。
通过注塑成型，可以加工热塑性塑料、热固性塑料和弹性体。还已知在热塑性塑料的注塑成型中特别地使用包含玻璃纤维作为填料的物料，由此可以制造相对更高强度的成型件。物料温度在注塑成型期间为约100℃至350℃，注射压力为约400巴至1600巴，并且模具温度为约40℃至160℃。在加工热塑性塑料的情况下，螺杆相对较热，以便熔化热塑性材料。相反，模具相对较冷，以冷却刚刚形成的成型件。在加工热固性材料的情况下，塑化单元的温度必须适配于流动硬化特性，并且因此通常比在热塑性塑料的情况下更低，而模具必须保持比注射单元更热，以便物料可以在那里硬化。类似的情况适用于对弹性体的加工。
与压延相反，通过压延通常仅产生具有均匀厚度的平的层，在注塑成型的情况下，模具的空腔，即所谓的型腔，决定成品部件的形状和表面结构。在模具的内壁中形成成型件的负轮廓，即开头所述类型的塑料插塞连接器。通过插入的型芯，如优选地通过圆柱形的型芯，可以在成型件中形成空腔，例如形成插塞连接器的内部通道。
塑料插塞连接器可以通过注塑成型在一个工序中制造。为此目的，公知地在使用所谓的开口式喷嘴下通过至少两个沿圆周彼此径向相对置的注射口将塑化的聚合物料注入型腔中，其中，物料围绕模具的内部型芯流动以形成环并且分别在注射口之间的中间处合流在一起。在这些位置处形成熔合纹，其通常具有比成型件的其余主体更低的强度。
发明内容
本发明基于的目的是提供一种开头所述类型的塑料插塞连接器以及一种开头所述类型的方法，由此在保持插塞连接器的所要求的轴向直线度的同时实现插塞连接器的在材料经济性和生产率方面得到改善的制造。
对于该插塞连接器而言，该目的根据本发明通过以下方式来实现，即成型件仅在一侧上在其外圆周上具有注射位置，其中，在成型件的主部段的至少一个主部段中存在塑料的沿圆周地径向不对称的物料分布。
在这种情况下可以具体地规定，连接部段中的至少一个连接部段是插塞部段，其中，特别地，另一个连接部段也被设计成插塞部段或具有心轴部件的接头部段或具有内或外螺纹的拧入部件。
同样在具体上也可能的是，连接部段中的至少一个连接部段是接头部段，其中，此时特别地，另一个连接部段也被设计成具有心轴部件的接头部段或具有内或外螺纹的拧入部件或插塞部段。
对于所述方法而言，根据本发明，该目的通过以下方式实现，即聚合物料仅在一侧上通过唯一的注射口注入，其中，在模具的轴向长度的区域中的至少一个区域中在内壁处布置有填充控制元件，所述填充控制元件在填充所述型腔期间阻止聚合物料沿轴向方向的流动和/或沿圆周围绕型芯产生聚合物料的径向不对称的分布。
如此地，在仅单侧注射的情况下，通过注塑件的根据本发明产生的物料分布和几何形状，有利地实现能够这样地对填充以及特别是对在此之后在冷却期间随后的翘曲施加影响，即至少在根据本发明的插头部件的一些部分区域中，如特别是在主要功能区域中，产生对于流体插塞连接来说最佳地直的部件。
优选地，聚合物料可以注入模具的型腔的中间区域中，使得成型件在中间部段中具有塑料的注射位置。径向不对称的物料分布的形成也可以优选地在该区域中进行，通过该径向不对称的物料分布产生物料的堆积。在这种情况下，模具的型腔的中间区域被理解为型腔的用于形成插塞连接器的位于两个连接部段之间的中间部段的区域。
原则上，通过聚合物料从注射口中出来同时在两侧以相同的速度沿着成型件的轴向方向和在两侧以相同的速度沿圆周方向围绕型芯流动，聚合物料开始填充型腔。对型腔的这种填充被称为层流。在这种情况下，即使在高注射速度下，物料流也是层状的。通常发生物料粘附在模具壁上，但是，如果需要，可以通过不粘涂层来减轻这种粘附。由此产生层流，其也称为源流。在扩散中的物料流中，此时在横截面的中心上的速度是最大的。在这里，始终继续供入热的物料。
鉴于填充控制元件在填充型腔时阻止聚合物料在轴向方向上的流动的功能，填充控制元件也可以被称为流动制动器，借助于该填充控制元件，或者甚至借助于两个或更多个这样的元件，可以有利地实现，聚合物料在填充型腔期间在圆周方向上以比在轴向方向上更高的速度扩散。
在这种情况下，填充控制元件可以通过在型腔中环绕的或仅单侧的、对称或不对称的突起或在模具的内壁中的凹槽形成。由于在填充型腔期间物料是在压力下自由流动的粘性物料，因此通过填充控制元件变窄的横截面不会导致流速的增大，而是导致对物料流的引导，即物料流的转向。因此，填充控制元件也可以称为流动转向元件。在这种情况下，在轴向方向上的层流被延迟。尤其紧邻注射位置旁边布置的、增大环形横截面的、矩形的横截面结构同样也起作用。在物料继续沿轴向方向流动之前，物料在那里首先填充角部。由此可以有利地在成型件的横截面中实现熔融物料的快速的环形闭合并且对形成中的熔合纹的最佳形成施加影响，例如通过移动和/或缩短该熔合纹。
在此令人惊讶地发现，根据本发明使用的措施，如使用一种或多种物料堆积，甚至能够对部件的直线性产生积极的影响，而按照专业界的普遍观点，正是出于物料堆积导致翘曲增加的理由，这些措施原则上在注塑技术中是应该避免的。它们在某种程度上可以说作为“配重”用于在冷却期间在其他位置上，例如在成型件的横截面的径向相对置的一侧上自发发生的物料收缩，可以使总收缩均衡并且由此补偿单侧出现的翘曲。
在根据本发明的方法的特别优选的实施方案中，为了注射聚合物料，可以使用针阀喷嘴。在此涉及的是一种热通道喷嘴，借此可以直接注射在塑料连接器上。根据本发明的插塞连接器由此可以有利地完全无浇口地进行制造。在针阀喷嘴的情况下，在注入塑料物料之后，凹口直径被钢针封闭，注射残余物被压入塑料部件中。针可以与塑料部件的表面精确对齐地定向。在一部分上，在此之后仅还可看到一个小的但仍然可识别的圆形标记。该标记也可以选择地设计成相对于表面凸起或稍微下沉。相反，在开口式的热通道喷嘴的情况下，即使没有进料管道存在，在注射之后总会有小的注射残留物留在分离点(Abrisspunkt)上。在任何情况下，也可以通过以下方式来识别注射位置，即在固化的聚合物料中的纤维，如果存在的话，在注射位置的区域中比在其他区域中较少有序地存在。
尽管原则上通过该方法的开头所述的改进也可以由热固性塑料进行制造，不过根据本发明的插塞连接器在特别优选的实施方案中是由热塑性材料制造的，如由聚酰胺，特别是由材料PA6，PA11，PA12或PA66制造。聚合物料此时在任何情况下都是熔体。在这种情况下，填料含量，特别是纤维含量相对于总物料可以在0至60％的范围内，优选在20至40％的范围内。纤维，特别是在作为玻璃纤维的设计方案中，可以具有在0.1mm至10mm的范围内，优选在0.2mm至0.5mm的范围内的长度，和在约3μm至35μm的范围内，优选地在5μm至20μm的范围内的平均直径。塑化的热塑性塑料的粘度是不同的。与具有低熔点的粘质
Figure GDA0002408961870000061
塑料如聚乙烯不同，在其熔化温度非常高的注塑物料的情况下，例如在所述的聚酰胺的情况下，熔体是流质的并且一旦注射缸在注射周期内被从注塑模具中取下时就会流出。
针阀喷嘴的使用特别适用于这种低粘度的塑料熔体，因为它仅在高注射压力下实施的注射过程期间允许塑料熔体通过，而在被取下的注射缸的情况下防止熔体从喷嘴中流出。流出口通常是在喷嘴尖端中的孔，其在喷嘴的内部空间中通过阀针来密封，该阀针在圆柱形的、压力密封的导向件中处于弹簧压力下。在另一种结构中，压力通过在喷嘴外部的杠杆以液压或气动方式作用到阀针上。针阀喷嘴确保了清洁的、连续的注塑成型过程。通过有针对性的关闭，避免了塑料物料滴落出来。同样地也防止了干扰的和对质量不利影响的抽丝(Fadenziehen)。总体上而言，可以保证过程可靠的和无干扰的以及由于与开口式喷嘴相比更短的循环时间的高效的生产。
附图说明
本发明的其他有利的设计方案由以下的附图描述和从属权利要求中得出。
附图所示：
图1a是用于说明用于制造已知插塞连接器的已知方法的示意图，
图1b是用于说明用于制造已知插塞连接器的已知方法的透视图，
图1c是通过在用于制造已知插塞连接器的已知方法中使用的喷嘴的截面图，
图2a是与图1a类似的、用于说明用于制造根据本发明的插塞连接器的根据本发明的方法的示意图，
图2b是与图1b类似的、用于说明用于制造根据本发明的插塞连接器的根据本发明的方法的透视图，
图2c是与图1c类似的、通过在用于制造根据本发明的插塞连接器的根据本发明的方法中使用的喷嘴的截面图，
图3a是根据本发明的插塞连接器的一个优选实施方式的俯视图，
图3b是根据本发明的插塞连接器的在图3a中所示的优选实施方式的俯视图，但相对于在图3a中视图被围绕其纵轴线旋转了180°并且以缩小的比例尺寸示出，
图4a是沿着图3a中的截平面A-A通过根据本发明的插塞连接器的在图3a中所示的优选实施方式的横截面图，
图4b是沿着图3a中的截平面B-B通过根据本发明的插塞连接器的在图3a中所示的优选实施方式的横截面图，
图4c是沿着图3a中的截平面C-C通过根据本发明的插塞连接器的在图3a中所示的优选实施方式的横截面图，
图4d是沿着图3a中的截平面D-D通过根据本发明的插塞连接器的在图3a中所示的优选实施方式的横截面图，
图4e是沿着图3a中的截平面E-E通过根据本发明的插塞连接器的在图3a中所示的优选实施方式的横截面图，
图4f是沿着图3a中的截平面F-F通过根据本发明的插塞连接器的在图3a中所示的优选实施方式的横截面图，
图4g是沿着图3a中的截平面G-G通过根据本发明的插塞连接器的在图3a中所示的优选实施方式的横截面图，
图5是用于说明用于根据本发明的插塞连接器的直线性的程度的视图，
图6是以纵截面图示出的可在用于制造根据本发明的插塞连接器的根据本发明方法中使用的打开的模具，包括插入其中的型芯，
图7a是用于说明在用于制造根据本发明的插塞连接器的根据本发明方法中在填充模具的型腔期间的第一阶段的示意图，
图7b是用于说明在用于制造根据本发明的插塞连接器的根据本发明方法中在填充模具的型腔期间的第二阶段的示意图，
图7c是用于说明在用于制造根据本发明的插塞连接器的根据本发明方法中在填充模具的型腔期间的第三阶段的示意图，
图7d是用于说明在用于制造根据本发明的插塞连接器的根据本发明方法中在填充模具的型腔期间的第四阶段的示意图。
具体实施方式
在附图的各个图中，相同的部件始终配设相同的附图标记，并且因此通常仅被描述一次。关于以下的描述，在此要求，本发明不限于所述实施例并且在这种情况下不限于所描述的特征组合的所有或多个特征，相反，所述实施例的每个单独的部分特征本身也与所有其他与其相关联地描述的部分特征分离而也与对于本发明主题重要的其他特征组合。
如在图1a至1c和图2a至2c中所示，本发明涉及插塞连接器1，其被设计成由塑料组成的、通过注塑成型制造的成型件1a并且具有用于流体的内部通道2以及至少部分为环形的横截面Q。不同的通过横截面的截面图在4a至4g中示出，这通过在用于插塞连接器的附图标记“1”之后加括号的附图标记“Q”来表示。
与根据现有技术的插塞连接器1*(图2a至2c)一样，根据本发明的插塞连接器1(图1a至1c)具有三个在轴向上彼此前后设置的主部段A1，A2，A3，即中间部段分A2和两个在两侧与中间部段A2相邻的连接部段A1，A3，其中的连接部段A1是插塞部段A1，而另一个连接部段A2是接头部段A2。由于相应的主部段A1，A2，A3分别同时是中间部段A2，连接部段A1，A3以及插塞部段A1和接头部段A3，因此为了说明这种同一性，对它们也仅使用一个附图标记。尽管中间部段A2不是无功能的，因为它将两个连接部段A1，A3保持在一起，但是鉴于它们连接的主要功能，在以下也仅将连接部段A1，A3称为功能部段。在截面图-图4a至4g中，通过在附图标记“1”后面的另外加括号的附图标记“A1”，“A2”，“A3”表示出，相应的截面位于这些部段中的哪个部段中。
插塞部段A1作为连接部段A1用于与未示出的套管部分一起形成插塞连接体。接头部段A3作为连接部段A3用于与未示出的管道形成连接体。接头部段A3在所示的实施方案中被设计成心轴部件并且因此具有用于扩大软管管道的环绕的保持棱边3。
但是，接头部段A3也可以以合适的方式不同地进行设计，例如设计成精确中空圆柱体形的并且由适合于与优选硬的塑料管道进行激光焊接的材料制成。
特别地，对于功能部段A1，A3，重要的是它们是直的，但是，与可激光焊接的接头部段A3的情况下相比，在设计为心轴部件的接头部段A3的情况下可以允许直线性的更大的偏差。
通过将说明用于制造已知插塞连接器1*的已知方法的图1a至1c与示例性地说明用于制造根据本发明的插塞连接器1的根据本发明的方法的图2a至2c相比较，以下描述的不同之处将变得很清楚。为了将已知插塞连接器1*和已知方法与根据本发明的插塞连接器1和根据本发明的方法区分开来，在图1a至1c中所有附图标记都额外地配有星号(*)。因此，在已知插塞连接器1*中与根据本发明的插塞连接器1的部件相对应的部件在下面并不都对其进行单独地描述。
已知的塑料插塞连接器1*通过注塑成型制造，其中，在使用开口式喷嘴4*下，塑化的聚合物料M*被注入在图1a和1b中(未示出的模具的)型腔中。这种喷嘴4*以示例的方式在图1c中更详细地示出。附图标记5*在此表示模具而附图标记6*表示喷嘴主体。
相反，根据本发明，优选地在使用针阀喷嘴4下将塑化的聚合物料M注入型腔中，如开口式喷嘴4*一样，该针阀喷嘴是所谓的用于加工热塑性塑料的热通道喷嘴。这种喷嘴4示例性地在图2c中更详细地示出。附图标记6在此表示喷嘴芯，附图标记7表示绝缘层而附图标记8表示阀针。所有这些部件都位于喷嘴体6A中。模具由附图标记5标示。
在注射压力下进行的注入过程期间，针阀喷嘴4允许聚合物料M通过，但是然后，当其喷嘴体6A抬起时，物料M被阻止从喷嘴4中流出，因为阀针8移动到注射口01中而将该注射口密封住。
此外，在注入粘性流动的塑料物料M之后，通过针8封闭喷嘴4的内径，并且在此之后将注射残余物压入成型件1a中。这导致在注塑成型之后在成型件1a上仅还看到一个圆形的标记，该标记使得注射位置9可见，如从图3b和图4f中可以看到的那样。
众所周知，根据现有技术，注射通过至少两个沿圆周地彼此径向相对的注射口进行，其中，物料M*在通过喷嘴4*之后被引导通过子分配器10*，在此处划分成两个部分流。它们流过在模具5*中形成的、在图1c中用附图标记“11*”表示的通道并且然后进入围绕内部型芯形成的环形空间中，在这里它们分别在注射口之间的中间合流在一起并且形成成型件1a*，该成型件在物料M*合流的部位上具有熔合纹。由于这种对称的设计，在随后的冷却期间成型件1a*的收缩有利地导致直的插塞连接器1*。然而缺点是在模具5*的通道11*中形成的浇口12*，该浇口甚至可以构成注塑成型件的总质量的三分之一并随后与成型件1a*分离并且如果不能直接地回收，则必须作为废物处理掉。缺点还在于形成两条熔合纹，因为每条熔合纹都会降低强度。
根据本发明，注射仅通过唯一的注射口O1进行，其中，物料M在通过喷嘴4之后直接进入型腔13中，也就是说进入围绕内部的型芯14(参见图6)通过型腔的内壁15形成的环形空间中，在这里物料径向地相对于注射口O1合流并且形成成型件1a，该成型件在合流的位置处有利地仅具有一个唯一的熔合纹。避免已知的浇口12*也是有利的，这意味着大量的材料节省。然而，缺点是在随后的冷却中在收缩之后导致与不对称性相关的成型件1a形成香蕉状的趋势，如通过图5所示的那样。
由于在注入侧上和在相对的一侧上的不均匀收缩，可以导致成型件1a的实际轴线X'-X'相对于成型件1a的要求的完全直线的轴线X-X的弯曲，即导致翘曲(变形)。在这种情况下，在轴长度上可以出现正偏差+ΔX和负偏差-ΔX。在这种情况下，所有正偏差+ΔX和负偏差-ΔX中的最大绝对值ΔX被看作是用于所获得的直线性的度量。对于偏离直线性的值，需要最小值。
在图5中夸大示出的这种香蕉状结构即便不会使插头部件1的组装变得完全不可能，但也使其变得困难。然而，由于根据本发明提供的另外的特征，有利地不会发生这种干扰功能的结构。
对于根据本发明的插塞连接器1，所述另外的特征在于，在成型件1a中在主部段A1，A2，A3中的至少一个主部段中存在塑料的沿圆周地径向不对称的物料分布，这如从图4b和4d中，但最强地形成特别地从图4f中看出的那样。由此可以确保，根据本发明的插塞连接器1在成型件1a中没有较大的轴向偏差ΔX，而在传统的插塞连接器1*中是这样的情况。
尽管根据本发明原则上可以在所有主部段A1，A3，A3中进行注射，但是，当成型件1a至少在中间部段A2中具有其注射位置9和/或塑料的径向不对称的物料分布时，则实现最小的偏差ΔX，如图2b，并且特别是如图3b和4f显示的那样。
因此，根据本发明的插塞连接器1也可以优选在整体上，即在成型件1a的整个长度L上看，具有径向不对称的物料分布。如图所示，物料重心尤其可以位于注射位置9的一侧上。但也可能的是，物料重心位于与注射位置9的那一侧相对的一侧上或者也可以相对注射位置9偏移90°。
为此目的，在优选的设计方案中可以使用模具5，如该模具(包括可插入其中的、用于形成插塞连接器1的内部通道2的型芯14)示意地在图6中示范性地示出的那样。
聚合物料M仅在一侧上被注入模具5中，其中，在内壁15处在模具5的轴向长度L的至少一个区域B1，B2，B3中布置有一般性地用附图标记16表示的填充控制元件，该填充控制元件在填充型腔13时阻止聚合物料M在轴向方向X-X上的流动和/或沿圆周地围绕型芯14产生聚合物料M的径向不对称的分布。
由于在图6中所示的型腔13是从图2b，3a和3b中可看见的根据本发明的插塞连接器1的阴膜，因此它在型腔13的轴向长度L上与插塞连接器1的在轴向上彼此前后设置的三个主部段A1，A2，A3相对应地也具有三个主部段B1，B2，B3。它们是中间区域B2和在两侧直接连接在中间区域B2上的两个端部区域B1，B3。优选地，将聚合物料M注入模具5的型腔13的中间区域B2中。
在模具5的内壁15的轴向长度L上可以布置多个填充控制元件16，使得在模具5的横截面上为精确圆形的区域和形状偏离规则圆形的区域交替出现，由此在注塑成型时产生根据图4a至4g彼此交替的插塞连接器1的横截面形状。这种形状变化原则上也可以从图2b中以及从图3a和图3b的比较中获知。
如从图3b和4f中可以看到的那样，成型件1a的注射位置9位于在中间部段A2中的凸起表面17上。在这种情况下，与在存在圆环形状的情况下的体积相比，半侧地在该圆周侧上由基本形状出发以方形的方式形成的中间部段A2此时通过模具5的内壁13的半侧不对称的凹槽(Rücksprung)增大它的体积，该凹槽形成第一填充控制元件16。在此，为了成型件1a以后从模具5中更好地脱模，方形的角部E，特别是如图4f所示，优选地配设有斜面ES。在相对的中间部段A2的另一半中的区域与纵轴线X-X中心对称地或旋转对称地延伸并且形成为圆环形。通过设置通过斜面ES切去的角部E，可以在模具5的制造期间预先调节在不对称的横截面Q的两个半部中的体积或质量比，因为增加体积的横截面形状随着切去的角部E的尺寸增大而越来越接近圆环形状。
该第一填充控制元件16被称为第一不对称的流动制动器16a。通过该流动制动器16a的作用和特别地也通过相对于注射位置9产生比在注入侧上更小的平均壁厚，实现中间部段A2的快速的全方位形成。
通过在注入侧上的体积增大，一方面不仅基本上有利地保证在完成填充型腔13之后施加的保压压力的有效性，而且与具有传统的圆环形状的结构相比该有效性甚至可以被提高，这导致在冷却成型件1a期间收缩减少。
此外，在方形的倒斜面的角部E中的增大的体积与在型腔13中的容积减小一起，通过在插塞部段A1中位于环绕凸缘18后面的用于O形环的环形槽19，导致在填充型腔13期间聚合物料M在轴向方向X-X上的流动受到阻止。在图4e中的截面延伸穿过该环形槽19。在注塑成型时，槽19通过在模具5的内壁13中的环绕的、旋转对称地形成的突起16b形成，该突起因此可以被视为另一个填充控制元件16。由于聚合物料M的继续流动受到突起16b阻止，因此聚合物料M流入在流动方向上位于突起上游的空间中，以形成环绕凸缘18，该环绕凸缘具有整个成型件1a的最大外径。
以与环形槽19相同的方式和方法，在注塑成型过程中在型腔中直径收缩部16c的形成也对成型件1a从中间区域A2到接头区域A3的过渡部的形成产生影响。为此，在模具5的内壁13中同样设置了环绕的、旋转对称地形成的突起，该突起有助于在中间区域A2中快速地发生完整广泛的填充并且因此该突起被看作是第三填充控制元件16。
成型件1a的以后的翘曲的还剩余的残余不均匀性，通过与聚合物料M的圆周流速相比太快的轴向物料流引起，该残余不均匀性在心轴轮廓处可以容易地被接受，相反，在插塞部段A1中，建议也将其消除。为此目的，设置另一个填充控制元件16，其通过在模具5的型腔13中形成的内壁15的另一个不对称的轮廓形成，并且因此沿圆周围绕型芯14产生聚合物料M的径向不对称的分布，其中，它同样延迟了在轴向方向上的物料流。该第四填充控制元件16被称为第二不对称的流动制动器16d。第二不对称的流动制动器16d导致在成型件1a中在注射口9的一侧上实现单侧增大的附加体积20，该附加体积用作相对置的体积21的补偿体积。两个体积通过在插塞部段A1中的轴向长度范围上延伸的、由基本形状出发在横截面Q上为圆环形的结构形成，其中，增大的附加体积20的环宽度s1大于相对置的体积21的环宽度s2。为了使半环在它们的会合点处彼此齐平地配合，它们各自的外半径细小地变形。这种几何不对称性导致物料M的均匀的轴向的层流。
为了防止物料M在成型件1a的随后的在收缩下经过的冷却期间在第二不对称的流动制动器16d的区域中塌陷，成型件1a在较小体积的一侧上包括稳定肋22。这些稳定肋在物料不对称体20/21的轴向长度上割线状地从具有较小宽度s2的半环的外圆周突出。此外，具有较大环宽度s1的半环具有形状稳定作用的、沿圆周延伸的、在图3a中示出的俯视图中V形地形成的切口23。
为了实现成型件1a的实际纵轴线X'-X'的最大可能的直线性，这也表达为，在插塞部段A1中的根据本发明的插塞连接器1的端面24，和特别地还有位于在那里在尖端区域中的、用于未示出的锁定元件，特别是双锁定元件的锁定槽26的锁定面25，垂直于要求的轴结构X-X，可以优选地根据方法借助于成型件1的体积实施最后的优化。通过锁定槽26的截面在图4a中示出，该锁定槽在中心处，与从WO2010/006838A1中已知的特殊结构相应地，包含沿圆周的隆起(Wulst)27，该隆起防止插头部件1在插入期间倾斜。截面，在图3a中用A-A表示，延伸穿过在图3a中位于该隆起27上方的槽。
锁定面25相对于插入轴线的垂直度在以后的组装中保证插头部件1在壳体部件的容纳口中的插入不受阻碍地进行，所述插入轴线与插头部件1的纵轴线X-X是一致的。通过锁定槽26的结构的垂直度，在组装之后保持力也被更均匀地引入，并且可以实现更大的保持力和更高的爆破压力稳定性。
为了精细调节轴线X-X的直线性，在此利用了这样的情况，即对于插头部件1而言，插头部件通常可以在外圆周上配设生产日期标记。为此，从内壁15发出的压印销径向地沉入型腔13中，由此在成型件1a的圆周上形成环形的压平部，在该压平部上可以看到相应的日期。由一对沿圆周在径向上彼此相对的两个压印销，这两个压印销产生分别具有不同的、可调节的深度t1，t2的压平部28a，28b，并且因此产生不对称性，由此作为第三不对称的流动制动器16e优选地形成第五填充控制元件16。压印销在图6中没有示出，该图6示出了模具5。图4b示出了具有其各自不同的深度t1，t2的一对压平部28a，28b，但是在图4b中其配设有标记“通过16e”，这指示出它们是通过第五填充控制元件16产生的。
图7a至图7d的图序列以示意图示出了模具5的型腔13的填充，其中，为了使聚合物料M的流动特性可视化，从整个流程中取出用于制造根据本发明的插塞连接器1的根据本发明的方法的任意不同的阶段。在该图序列中，为了更清楚起见，不是所有部件被用来自其他图中的附图标记表示，尤其是填充控制元件16未被用来自其他图中的附图标记表示。为此参见图2b，图3a，图3b，图4a至4g和图6。
图7a首先示出了紧接着在物料M进入型腔13之后的状态。聚合物料通过其在注射位置9处从注射口O1中出来沿着在附图中通过箭头表示的所有方向流动，特别是同时在两侧以相同的速度沿着形成的成型件1a的轴向方向X-X和在两侧以相同的速度沿圆周方向围绕型芯14流动而开始填充型腔13。未示出的填充控制元件16有利地在填充型腔13期间导致聚合物料在轴向方向X-X上的流动受到阻止和/或沿圆周围绕型芯14产生聚合物料M的径向不对称的分布。因此，聚合物料M在填充型腔13期间在沿圆周的方向上(在图7b中的箭头U)以比在轴向方向X-X上更高的速度扩散。由此在以后的冷却期间调节成型件的收缩特性，由此使轴向翘曲±ΔX被极大程度地最小化。
图7b示出了在物料M在型腔13中在与注入侧相对的一侧上沿圆周合流以形成熔合纹BN之后的状态。由于在轴向方向X-X上物料扩散的延迟，有利地使熔合纹BN的轴向长度最小化。从模具5的型腔13的中间区域B2开始，此时在两侧直接连接中间区域B2的两个端部区域B1，B3尚未完全用该物料填充。用于形成插入区域A1的端部区域B1被填充了略大于一半，用于形成接头区域A2的端部区域B2被填充了略小于一半。
图7c示出了物料M在其沿圆周合流之后仅还在轴向方向X-X上运动的状态。该流动特性被称为挤出，并且在最大可能的程度上类似于在管的制造中出现的流动特性，其中，物料沿轴向方向被注入模子中。就成型件1a的以后无翘曲的收缩而言，这种流动特性是极其有利的。根据部段A1，A2，A3或B1，B2，B3彼此间的长度比，借助于填充控制元件16可以有利地实现，型腔13的容积的至少20％，优选至少40％，特别优选至少60％仅仅借助于通过在模具5的内壁15和布置在其中的型芯14之间形成的空间挤出聚合物料M来填充，型腔13的容积通过一方面在聚合物料M的注射口O1和另一方面限制型腔13的轴向延伸范围的模具5的内壁15的端部之间的长度来确定。
图7d示出了在完成注入聚合物料M之前不久的状态。成型件的插塞部段已经完全形成，而物料M通过挤出来填充心轴部件的最后部段。
通过在不同的被描述为优选的实施方式16a，16b，16c，16d，16e之一中的至少一个填充控制元件16，特别是一个或多个填充控制元件16，根据本发明可以实现节省用于已知的存在的浇口12*的全部材料并且与现有技术相比，在一定时间内可以生产更大数量的插塞连接器1，其中，成型件1a的特别是对于快速连接器所需的轴向直线度得以保持。
本发明并不限于所示出的和所描述的实施例，而是也包括在本发明的意义上所有相同效果的实施方案。明确强调的是，该实施例不限于所有特征的组合；相反，每个单独的部分特征也可以与所有其他部分特征分开而本身具有创造性意义。因此，根据本发明的插塞连接器1也可以在与开头所述的应用不同的其他插塞系统中应用，在这些插塞系统中需要考虑的是，插头部件1，至少在部分区域中，具有一定的直线性。因此，在不脱离本发明的范围的情况下，根据本发明的插塞连接器1的在轴向长度L上延伸的圆周轮廓可以根据相应存在的插塞系统在权利要求书的保护范围内进行修改。
代替在参考图5下解释的、在轴向长度上的正偏差+ΔX和负偏差-ΔX，由它们确定最大绝对值ΔX，也可以给出基于成型件1a的长度L的按照百分比计算的偏差ΔX/L*100％。在这种情况下，根据本发明可以实现小于7％，特别是小于2％，优选小于1％，特别优选小于0.5％的值。
此外，本发明至此为止仍然不局限于在独立权利要求中限定的特征组合，而是也可以通过总体上公开的所有单独特征中的某些特征的每种任意其他的组合来限定。这意味着，原则上独立权利要求的每个单独特征实际上可以被删去或者通过至少一个本申请的其他地方公开的单独特征来代替。
附图标记列表
1 根据本发明的插塞连接器
1* 已知的插塞连接器
1a 根据本发明的成型件
1a* 已知的成型件
2 1的内部通道
2* 1*的内部通道
3 在A3中的芯轴
3* 在A3*中的芯轴
4 热通道喷嘴，针阀喷嘴
4* 热通道喷嘴，开口式喷嘴
5 用于制造1/1a的模具
5* 用于制造1*/1a*的模具
6 4的喷嘴芯
6A 4的喷嘴体
6* 4*的喷嘴体
7 4的绝缘层
8 4的阀针
9 注射位置，在1/1a上的标记，
10* 用于M*的子分配器
11* 在5*中的通道
12* 在1a*处的浇口
13 5的型腔
14 在13中的型芯
15 13的内壁
16 5的填充控制元件(一般地)
16a 第一不对称的流动制动器(16的实施方式)
16b 在13的B2中的用于形成18的径向突起(16的实施方式)
16c 在13的B3中的直径收缩部(16的实施方式)
16d 第二不对称的流动制动器(16的实施方式)
16e 第三不对称的流动制动器(16的实施方式)
17 在具有9的A2中的凸起的表面
18 在A2中的环绕凸缘
19 在A1中的环形槽
20 在A1中的附加容积，半侧在21旁边，大于21
21 在A1中的容积，半侧在20旁边，小于20
22 在21处的稳定肋
23 在20中的切口
24 在A1中的1的端面
24* 在A1*中的1*的端面
25 在26中的A1中的1的锁定面
25* 在26*中的A1*中的1*的锁定面
26 在A1中的1的锁定槽，具有26和27
26* 在A1*中的1*的锁定槽，具有26*
27 在26中的隆起
28a/28b 在A1中的压平部对
A1 1/1a的第一轴向主部段，插塞部段
A1* 1*/1a*的第一轴向主部段，插塞部段
A2 1/1a的第二轴向主部段，中间部段
A2* 1*/1a*的第二轴向主轴部分，中间部段
A3 1/1a的第三轴向主部段，接头部段
A3* 1*/1a*的第三轴向主部段，接头部段
M 用于制造1/1a的聚合物料
M* 用于制造1*/1a*的聚合物料
O1 用于4的M的注射口
Q 1/1a的横截面
s1 20的宽度
s2 21的宽度
tl 28a的深度
t2 28b的深度
U 圆周方向(图7b)
X-X 1/1a，5的要求的纵轴线
X*-X* 1*/1a*，5的纵轴线
X'-X' 1/1a，5的实际的纵轴线(图5)
ΔX 由+ΔX，-ΔX得出的最大绝对值
+ΔX 在X-X和X'-X'之间的正偏差
-ΔX 在X-X和X'-X'之间的负偏差

Claims (25)

1.一种插塞连接器(1)，其被设计成由塑料组成的、通过注塑成型制造的成型件(1a)，具有用于流体的内部通道(2)和具有至少部分环形的横截面(Q)以及具有三个在轴向上彼此前后设置的主部段(A1，A2，A3)，即具有中间部段(A2)和具有两个在两侧邻接所述中间部段(A2)的连接部段(A1，A3)，其特征在于，至少一个连接部段(A1)是插塞部段或接头部段，其中，另一个连接部段(A3)也被设计成插塞部段或具有心轴部件的接头部段(A3)或具有内或外螺纹的拧入部件，所述成型件(1a)仅在一侧上在其外圆周上具有注射位置(9)，其中，在所述成型件(1a)的主部段(A1，A2，A3)中的至少一个主部段中存在塑料的沿圆周径向不对称的物料分布，其中，所述成型件(1a)具有与所述成型件(1a)的中心轴线(X-X)不对称的物料重心，其中，所述物料重心在所述注射位置(9)的一侧上或者在与所述注射位置(9)的一侧相对的一侧上或者与所述注射位置(9)偏移90°，其中，作为所述三个在轴向上彼此前后设置的主部段(A1，A2，A3)的长度的总和产生所述插塞连接器(1)的长度L，其中，至少在第一连接部段(A1)中的所述插塞连接器(1)的端面(24)与所述中心轴线(X-X)成直角，其中，在轴向长度L上的正偏差+ΔX和负偏差-ΔX的确定中，存在与所述插塞连接器(1)的长度L相关的百分比偏差ΔX/L×100％，所述百分比偏差小于7％，由所述正偏差+ΔX和所述负偏差-ΔX确定最大绝对值ΔX。
2.根据权利要求1所述的插塞连接器(1)，其特征在于，所述成型件(1a)在中间部段(A2)中具有注射位置(9)和/或塑料的径向不对称的物料分布。
3.根据权利要求1所述的插塞连接器(1)，其特征在于，所述成型件(1a)由热塑性材料制成，其中，所述材料，基于其总质量，具有在0至60％的范围内的填料含量。
4.根据权利要求3所述的插塞连接器(1)，其特征在于，所述热塑性材料是聚酰胺。
5.根据权利要求3所述的插塞连接器(1)，其特征在于，所述热塑性材料是PA6，PA11，PA12或PA66。
6.根据权利要求3所述的插塞连接器(1)，其特征在于，所述材料，基于其总质量，具有在20至40％的范围内的填料含量。
7.根据权利要求3所述的插塞连接器(1)，其特征在于，所述材料，基于其总质量，具有在0至60％的范围内的纤维含量。
8.根据权利要求1至7中任一项所述的插塞连接器(1)，其特征在于，所述成型件(1a)含有玻璃纤维，该玻璃纤维具有在0.1mm至10mm的范围内的长度，和具有在3μm至35μm的范围内的平均直径。
9.根据权利要求1至7中任一项所述的插塞连接器(1)，其特征在于，所述成型件(1a)含有玻璃纤维，该玻璃纤维具有在0.2mm至0.5mm的范围内的长度，和具有在5μm至20μm的范围内的平均直径。
10.根据权利要求1至7中任一项所述的插塞连接器(1)，其特征在于，所述成型件(1a)的、基于所述成型件(1a)的长度L按照百分比计算的最大偏差小于7％。
11.根据权利要求1至7中任一项所述的插塞连接器(1)，其特征在于，所述成型件(1a)的、基于所述成型件(1a)的长度L按照百分比计算的最大偏差小于2％。
12.根据权利要求1至7中任一项所述的插塞连接器(1)，其特征在于，所述成型件(1a)的、基于所述成型件(1a)的长度L按照百分比计算的最大偏差小于1％。
13.根据权利要求1至7中任一项所述的插塞连接器(1)，其特征在于，所述成型件(1a)的、基于所述成型件(1a)的长度L按照百分比计算的最大偏差小于0.5％。
14.一种用于制造根据权利要求1至13中任一项所述的插塞连接器(1)的方法，其中，所述插塞连接器(1)由塑化的塑料通过注塑成型制成为成型件(1a)，所述塑化的塑料作为聚合物料(M)在压力下沿径向向内被注入通过模具(5)的内壁(15)形成的型腔(13)中，其中，在所述型腔(13)中为了形成所述插塞连接器(1)的内部通道(2)而布置有型芯(14)，所述聚合物料(M)围绕所述型芯在圆周方向上和在轴向方向上流动，直到所述型腔(13)被完全填充，在此之后所述聚合物料(M)冷却，直到凝固，并且其中，在此之后所述成型件(1a)从所述模具(5)中脱模，其特征在于，所述聚合物料(M)仅在一侧上通过唯一的注射口(01)注入，其中，在所述模具(5)的轴向长度(L)的区域(B1，B2，B3)中的至少一个区域中在内壁(15)处布置有填充控制元件(16)，所述填充控制元件在填充所述型腔(13)期间阻止所述聚合物料(M)沿轴向方向(X-X)的流动和/或沿圆周围绕所述型芯(14)产生聚合物料(M)的径向不对称的分布。
15.根据权利要求14所述的方法，其特征在于，所述聚合物料(M)被注入到所述模具(5)的所述型腔(13)的中间区域(B2)中。
16.根据权利要求14或15所述的方法，其特征在于，在所述模具(5)的所述内壁(15)的轴向长度(L)上布置多个填充控制元件(16)，由此在所述模具(5)的所述内壁(15)的轴向长度(L)上在横截面上为精确圆形的区域和其形状偏离规则圆形的区域彼此交替出现。
17.根据权利要求14或15所述的方法，其特征在于，所述聚合物料(M)在填充所述型腔(13)期间在圆周方向上以比在轴向方向(X-X)上更高的速度扩散。
18.根据权利要求14或15所述的方法，其特征在于，一个或多个填充控制元件(16)被布置在所述模具(5)的所述型腔(13)的中间区域中和/或在所述模具(5)的所述型腔(13)的在两侧直接地邻接所述中间区域(B2)的两个端部区域(B1，B3)中的至少一个端部区域中。
19.根据权利要求18所述的方法，其特征在于，所述填充控制元件(16)通过在所述模具(5)的所述内壁(13)中的环绕的或单侧的、对称的或不对称的凸起或凹槽(16a，16b，16c，16d，16e)形成。
20.根据权利要求14或15所述的方法，其特征在于，填充控制元件(16)通过至少一对(28a/28b)具有不同深度(t1，t2)的彼此沿圆周地在径向上相对置的压平部(28a，28b)形成。
21.根据权利要求14或15所述的方法，其特征在于，所述型腔(13)的容积通过在所述聚合物料(M)的注射口(01)和限制所述型腔(13)的轴向延伸范围的所述模具(5)的所述内壁(15)的端部之间的长度来确定，所述型腔(13)的所述容积的至少20％仅仅借助于挤出所述聚合物料(M)通过在所述模具(5)的所述内壁(15)和布置在其中的型芯(14)之间形成的空间来填充。
22.根据权利要求21所述的方法，其特征在于，所述型腔(13)的所述容积的至少40％仅仅借助于挤出所述聚合物料(M)通过在所述模具(5)的所述内壁(15)和布置在其中的型芯(14)之间形成的空间来填充。
23.根据权利要求21所述的方法，其特征在于，所述型腔(13)的所述容积的至少60％仅仅借助于挤出所述聚合物料(M)通过在所述模具(5)的所述内壁(15)和布置在其中的型芯(14)之间形成的空间来填充。
24.根据权利要求14或15所述的方法，其特征在于，为了注入聚合物料(M)，使用针阀喷嘴(4)。
25.根据权利要求14所述的方法，其特征在于，所述聚合物料(M)在施加保压压力下冷却，直到凝固。
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