DE102007060081A1 - Anordnung aus Trägerteil und Gewindeeinsatz, Verfahren zum Herstellen der Anordnung und Vorrichtung zum Spritzgießen des Gewindeeinsatzes - Google Patents

Anordnung aus Trägerteil und Gewindeeinsatz, Verfahren zum Herstellen der Anordnung und Vorrichtung zum Spritzgießen des Gewindeeinsatzes Download PDF

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Abstract

Beschrieben wird eine Anordung aus einem Trägerteil und einem darin eingebetteten Gewindeeinsatz, die beide aus thermoplastischem Kunststoff bestehen. Der Gewindeeinsatz (2; 2') ist an seiner Außenseite mit wendelförmig verlaufenden Rippen (16) versehen, deren Steigungswinkel größer als 40° ist. Der Gewindeeinsatz wird durch Aufschmelzen von Kunststoff mittels Ultrschallschwingungen in ein Aufnahmeloch (6) des Trägerteils (4) so eingebettet, dass aufgeschmolzener Kunststoff der Lochwand durch die Zwischenräume (18) der Rippen (16) des Gewindeeinsatzes fließt. Es entsteht somit eine gewindeähnliche formschlüssige Verbindung zwischen dem Trägerteil und dem Gewindeeinsatz. Beschrieben wird ferner eine Vorrichtung zum Herstellen des Gewindeeinsatzes.

Description

  • Hintergrund der Erfindung
  • Die vorliegende Erfindung betrifft eine Anordnung aus einem Trägerteil und einem darin eingebetteten Gewindeeinsatz, die beide aus thermoplatischem Kunststoff bestehen, ein Verfahren zum Herstellen der Anordnung sowie einen Gewindeeinsatz für die Anordnung. Die Erfindung betrifft ferner eine Vorrichtung zum Spritzgießen des Gewindeeinsatzes.
  • Gewindeeinsätze aus thermoplatischem Kunststoff, die in ebenfalls aus thermoplastischem Kunststoff bestehende Trägerteile thermisch eingebettet werden, sind beispielsweise aus DE 42 27 273 C2 bekannt. Der Gewindeeinsatz hat ein Innengewinde und ist an seiner Außenseite mit einer größeren Anzahl ringförmig verlaufender Rippen versehen, die auch als Gewinde ausgebildet sein können. Die Außenfläche der Gewindebuchse ist schwach kegelförmig mit einem Kegelwinkel von etwa 8° gestaltet, um in ein entsprechend kegeliges Aufnahmeloches des Trägerteils eingesetzt zu werden. Als Material für den Gewindeeinsatz und das Trägerteil werden gleiche oder zumindest artgleiche Kunststoffe verwendet, um eine stoffschlüssige Verbindung zwischen Gewindeeinsatz und Trägerteil herzustellen.
  • Die ringförmigen Rippen bilden mit der aufgeschmolzenen und wieder erstarrten, entsprechend ringförmig ausgebildeten Lochwand des Gewindeeinsatzes eine formschlüssige Verbindung, die den Gewindeeinsatz in axialer Richtung im Trägerteil sichert. Um den Gewindeeinsatz ferner in Drehrichtung zu sichern, ist der Gewindeeinsatz mit zwei axial gegenüberliegenden axial verlaufenden Nuten versehen.
  • Es sind ferner Gewindeeinsätze aus Metall bekannt, die durch Ultraschall-Einschweißen in Trägerteile aus thermoplastischem Kunststoff eingebettet werden, siehe z. B. EP 1 229 256 . Diese Gewindeeinsätze haben jeweils zwei Abschnitte mit mehreren Rippen, die unter einem relativ großen Steigunswinkel wendelförmig in entgegengesetzten Richtungen verlaufen, wobei die beiden Abschnitte durch eine Ringnut voneinander getrennt sind.
  • Aus GB 778 327 ist ein Gewindeeinsatz bekannt, der eine im Wesentlichen zylindrische Form hat und an seiner Außenseite mit Rippen versehen ist, die wendelförmig unter einem Winkel von 5° bis 45° bezüglich der Zylinderachse verlaufen. Der Gewindeeinsatz besteht aus einem harten, abriebfesten Material, insbesondere Stahl, während das Trägerteil aus einem weicheren Material besteht. Der Gewindeeinsatz wird mit einem Hammer oder einer Presse in ein Aufnahmeloch des Trägerteils so eingetrieben, dass sich der Gewindeeinsatz in das Aufnahmeloch hineindreht.
  • Gewindeeinsätze aus Kunststoff, wie sie in der vorstehend erwähnten DE 42 27 273 C2 offenbart sind, werden durch Spritzgießen hergestellt. Die Spritzgießform besteht üblicherweise aus axial geteilten Backen, die zum Entformen in radialer Richtung auseinanderbewegt werden. Diese Herstellung der Gewindeeinsätze ist vergleichsweise aufwendig, da die „Backenentformung" lange Zykluszeiten erfordert und nur vergleichsweise kleine Stückzahlen zulässt.
  • Zusammenfassung der Erfindung
  • Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Anordnung aus einem Trägerteil und einem darin eingebetteten Gewindeeinsatz, die beide aus thermoplastischem Kunststoff bestehen, ein Verfahren zum Herstellen der Anordnung sowie einen Gewindeeinsatz hierfür zu schaffen, welche eine möglichst einfache und wirtschaftliche Herstellung des Gewindeeinsatzes ermöglichen und zu einer möglichst hohen Auszugs- und Drehfestigkeit des thermisch eingebetteten Gewindeeinsatzes im Trägerteil führen. Ferner soll eine Vorrichtung zum Spritzgießen des Gewindeeinsatzes geschaffen werden, mit der sich der Gewindeeinsatz auf einfache und wirtschaftliche Weise herstellen lässt.
  • Die Anordnung, das Verfahren zum Herstellen der Anordnung und der Gewindeeinsatz gemäß der Erfindung sind in den Ansprüchen 1 bzw. 7 bzw. 9 definiert. Die Vorrichtung zum Spritzgießen ist in Anspruch 22 definiert.
  • Gemäß der Erfindung ist der aus thermoplastischem Kunststoff bestehende Gewindeeinsatz als im Wesentlichen buchsenförmiger Körper mit mehreren an der Außenseite vorgesehenen, wendelförmig verlaufenden Rippen ausgebildet, deren Steigungswinkel größer als 40° ist und vorzugsweise zwischen 45° und 75° liegt. Zum Einbetten des Gewindeeinsatzes in das ebenfalls aus thermoplastischem Kunststoff bestehende Trägerteil wird Kunststoff mindestens der Lochwand des Aufnahmeloches des Trägerteils aufgeschmolzen und der Gewindeeinsatz durch eine Axialkraft in den aufgeschmolzenen Kunststoff so eingedrückt, dass der aufgeschmolzene Kunststoff durch die Zwischenräume zwischen den wendelförmig verlaufenden Rippen des Gewindeeinsatzes fließt, worauf man den aufgeschmolzenen Kunststoff aushärten lässt.
  • Durch den aufgeschmolzenen und wieder erstarrten Kunststoff entsteht eine formschlüssige Verbindung zwischen den wendelförmigen Rippen des Gewindeeinsatzes und der entsprechend ausgeformten Lochwand des Aufnahmeloches des Trägerteils. Besteht der Gewindeeinsatz und das Trägerteil aus dem gleichen oder artgleichen Kunststoff, so entsteht zusätzlich zu der formschlüssigen Verbindung eine stoffschlüssige Verbindung, was jedoch nicht unbedingt erforderlich ist.
  • Die unter einem vergleichsweise großen Steigungswinkel wendelförmig verlaufenden Rippen des Gewindeeinsatzes sorgen somit für eine formschlüssige Verbindung, die nicht nur in axialer Richtung, sondern auch in Dreh- bzw. Torsionsrichtung hohe Lasten aufnehmen kann. Der Kunststoff-Gewindeeinsatz ist somit in dem Kunststoff-Trägerteil mit hoher Auszugs- und Drehfestigkeit eingebettet. Der Gewindeeinsatz kann daher ohne axiale Nuten, Schlitze oder andere Vertiefungen zur Drehsicherung ausgebildet werden.
  • Zum Warmeinbetten des Gewindeeinsatzes in das Trägerteil werden vorzugsweise Ultraschallschwingungen verwendet, wobei die Ultraschallschwingungen und die zum Eindrücken des Gewindeeinsatzes aufgebrachte Axialkraft gleichzeitig von einer Ultraschallsonotrode erzeugt werden.
  • Ein wesentlicher Vorteil der Erfindung besteht darin, dass die Spritzgießherstellung des Gewindeeinsatzes erheblich vereinfacht wird. Wie noch genauer erläutert wird, ist eine Backenentformung des Gewindeeinsatzes aus der Spritzgießform nicht erforderlich. Es lassen sich deutlich verkürzte Zyklus zeiten erreichen, und mit ein und derselben Spritzgießform ist eine größere Stückzahl der Gewindeeinsätze möglich. Insgesamt lassen sich durch die Erfindung die Herstellkosten deutlich senken.
  • Gemäß einer Ausführungsform der Erfindung besteht der Gewindeeinsatz aus zwei konischen Abschnitten, deren größere Grundflächen in einer gemeinsamen Radialebene des Gewindeeinsatzes liegen, bezüglich welcher der Gewindeeinsatz spiegelsymmetrisch ausgebildet ist. Diese Form des Gewindeeinsatzes hat den Vorteil, dass der Gewindeeinsatz von beiden axialen Seiten her in das Trägerteil eingebettet werden kann. Da eine entsprechende Richtungsausrichtung somit nicht erforderlich ist, vereinfachen sich Vereinzelung, Zuführung und Einbau des Gewindeeinsatzes in das Trägerteil.
  • Gemäß einer anderen Ausführungsform besteht der Gewindeeinsatz aus einem konischen Abschnitt und einem zylindrischen Abschnitt, die im Bereich des größten Durchmessers des konischen Abschnittes ineinander übergehen. Am freien Ende des zylindrischen Abschnittes ist ein Flansch vorgesehen, der für einen sauberen Übergang zwischen der Oberfläche des Trägerteils und der Oberseite des eingebetteten Gewindeeinsatzes sorgt.
  • Wie bereits erwähnt, ermöglicht die Erfindung eine besonders einfache und wirtschaftliche Herstellung des Gewindeeinsatzes. Eine hierfür geeignete Vorrichtung zum Spritzgeißen des Gewindeeinsatzes besteht aus einer oberen Formhälfte und einer unteren Formhälfte, die gemeinsam einen auf einer zentralen Achse liegenden Formhohlraum entsprechend der Außenform des Gewindeeinsatzes bilden, wobei die obere Formhälfte einen Kontureinsatz aufweist, der zumindest einen Teil des Formhohlraumes bildet und relativ zu einer Trägerplatte der oberen Formhälfte um die zentrale Achse frei drehbar gelagert ist, so dass die untere Formhälfte zum Trennen der beiden Formhälften längs der zentralen Achse relativ zu der oberen Formhälfte verschiebbar ist und hierbei den fertigen Gewindeeinsatz unter Drehen des Kontureinsatzes aus der oberen Formhälfte abzieht. Die untere Formhälfte weist eine Gewindespindel auf, die zum Formen des Innenloches des Gewindeeinsatzes in den Formhohlraum ragt und bezüglich einer Formplatte der unteren Formhälfte drehend antreibbar ist, um die Gewindespindel aus dem fertigen Gewindeeinsatz herausschrauben zu können, nachdem der Gewindeeinsatz aus der oberen Formhälfte abgezogen wurde.
  • Die Begriffe „obere" und „untere" werden in diesem Zusammenhang lediglich zur besseren Unterscheidung der beiden Formhälften verwendet; grundsätzlich können die beiden Formhälften in jeder beliebigen vertikalen, horizontalen oder auch schrägen Lage zueinander angeordnet werden.
  • Der frei drehbar gelagerte Kontureinsatz der oberen Formhälfte ermöglicht ein einfaches axiales Abziehen der unteren Formhälfte mit dem darin noch festsitzenden Gewindeeinsatz. Die Gewindespindel kann dann in einfacher Weise aus dem Innenloch des Gewindeeinsatzes herausgeschraubt werden. Eine Backenentformung des Gewindeeinsatzes ist somit nicht erforderlich, was, wie bereits vorstehend erläutert, die vereinfachte Herstellung des Gewindeeinsatzes (kürzere Zykluszeiten, größere Stückzahlen) erlaubt.
  • Vorzugsweise ist die Gewindespindel zum Auswerfen des fertigen Gewindeeinsatzes relativ zu der Formplatte der unteren Formhälfte axial verschiebbar. Hierzu ist zweckmäßigerweise ein gehäusefester Anschlag vorgesehen, der die Ausschraubbewegung der Gewindespindel aus dem Gewindeeinsatz begrenzt, so dass die Gewindespindel zum Auswerfen des fertigen Gewindeeinsatzes verwendet werden kann.
  • Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen der Erfindung gehen aus den abhängigen Patentansprüchen hervor.
  • Kurze Beschreibung der Zeichnungen
  • Anhand der Zeichnungen werden bevorzugte Ausführungsbeispiele der Erfindung näher erläutert. Es zeigt:
  • 1 eine perspektivische Ansicht eines Ausführungsbeispiels eines erfindungsgemäß ausgebildeten Gewindeeinsatzes;
  • 2 eine teilweise aufgeschnittene Seitenansicht des Gewindeeinsatzes in 1;
  • 3 eine Draufsicht auf den Gewindeeinsatz der 1, 2 in axialer Richtung;
  • 4 eine der 1 entsprechende perspektivische Ansicht eines geringfügig abgewandelten Gewindeeinsatzes;
  • 5 eine der 2 entsprechende Seitenansicht des Gewindeeinsatzes der 4;
  • 6 eine den 1 und 4 entsprechende perspektivische Ansicht eines anderen Ausführungsbeispiels eines erfindungsgemäß ausgebildeten Gewindeeinsatzes;
  • 7 eine den 2 und 5 entsprechende Seitenansicht des Gewindeeinsatzes der 6;
  • 8 eine Draufsicht auf den Gewindeeinsatz der 6, 7 in axialer Richtung;
  • 9 eine schematische Schnittdarstellung einer Anordnung aus einem Trägerteil und dem Gewindeeinsatz der 1 bis 3 zu Beginn des Einsetzvorganges;
  • 10 eine der 9 entsprechende Darstellung am Ende des Einsetzvorganges;
  • 11 eine teilweise aufgeschnittene perspektivische Darstellung der Anordnung der 10;
  • 12 eine der 9 entsprechende Darstellung für einen Gewindeeinsatz gemäß den 6 bis 8;
  • 13 eine der 10 entsprechende Darstellung für den Gewindeeinsatz der 6 bis 8;
  • 14 eine der 11 entsprechende Darstellung für den Gewindeeinsatz der 6 bis 8;
  • 15 bis 18 schematische Schnittdarstellungen eines Teils einer Vorrichtung zum Spritzgießen des Gewindeeinsatzes der 1 bis 3 in aufeinanderfolgenden Stufen des Entformens des fertigen Gewindeeinsatzes aus der Spritzgießform;
  • 19 bis 22 den 15 bis 18 entsprechende Darstellungen zum Entformen eines Gewindeeinsatzes gemäß den 6 bis 8.
  • Ausführliche Beschreibung bevorzugter Ausführungsbeispiele der Erfindung
  • Die 1 bis 3 zeigen einen Gewindeeinsatz 2 aus Kunststoff zum thermischen Einbetten in eine Aufnahmebohrung 6 eines Trägerteils 4 aus Kunststoff (9 bis 11).
  • Der Gewindeeinsatz 2 hat die Form eines im Wesentlichen buchsenförmigen Körpers 8 mit einem axial durchgehenden Innenloch 10. Das Innenloch 10 ist mit einem Innengewinde 12 versehen, das je nach Anwendungszweck in beliebiger Weise ausgebildet sein kann. An jedem axialen Ende des Aufnahmeloches 10 ist eine Senkung 14a bzw. 14b vorgesehen.
  • Der Körper 8 ist an seiner äußeren Umfangsseite mit wendelförmig verlaufenden Rippen 16 versehen, die zwischen sich Zwischenräume 18 in Form wendelförmig verlaufender Rillen bilden. Die Rippen 16 verlaufen sämtlich in derselben Windungsrichtung und erstrecken sich über die gesamte axiale Länge des Gewindeeinsatzes 2. Der Körper 8 wird an seinen beiden axialen Enden von planen Stirnflächen begrenzt, die jeweils in einer Radialebene bezüglich der Achse A des Gewindeeinsatzes liegen.
  • Der Steigungswinkel β der wendelförmig verlaufenden Rippen 18 (2) beträgt im dargestellten Ausführungsbeispiel ungefähr 60°. Er ist in jedem Fall größer als 40° und liegt vorzugsweise im Bereich von 45° bis 75°. Dieser Verlauf der Rippen 16 ist hinsichtlich Verankerung und Einsetzen des Gewindeeinsatzes im Trägerteil sowie hinsichtlich der Spritzgießfertigung des Gewindeeinsatzes von Vorteil, wie noch genauer erläutert wird.
  • Wie insbesondere in 3 zu sehen ist, haben die Rippen 16 einen dreieckigen Querschnitt. Der Winkel γ der Dreiecke in den Spitzen der Rippen 16 beträgt im dargestellten Ausführungsbeispiel ungefähr 90° und liegt vorzugsweise im Bereich von 70° bis 110°. Die Anzahl der Rippen 16 beträgt im dargestellten Ausführungsbeispiel 18. Vorzugsweise ist sie größer als 10 und liegt insbesondere in einem Bereich von 15 bis 22. Die Höhe und damit die Größe des Querschnitts der Rippen 16 wird zusammen mit dem Winkel β und der Anzahl (der Teilung) der Rippen so gewählt, dass beim thermischen Einbetten des Gewindeeinsatzes 2 in das Trägerteil 4 sich eine optimale Verdrängung und Verformung des plastifizierten Kunststoffs ergibt.
  • Bei dem Ausführungsbeispiel der 1 bis 3 besteht der Körper 8 des Gewindeeinsatzes 2 aus zwei konischen Abschnitten 8a und 8b. Jeder der konischen Abschnitte 8a, 8b hat eine konische Außenform (gedachte Einhüllende), deren Kegelwinkel α (2) in der Größenordnung von 8° liegt. Der bevorzugte Bereich des Kegelwinkels α ist 3° bis 13°.
  • Wie in den 1 und 2 zu sehen ist, sind die konischen Abschnitte 8a und 8b so angeordnet, dass ihre größeren Grundflächen in einer gemeinsamen mittleren Radialebene E liegen. Bezüglich dieser Radialebene E ist der Gewindeeinsatz 2 insgesamt spiegelsymmetrisch ausgebildet. Das bedeutet, das Innenloch 10, Gewinde 12, Einsenkungen 14a, 14b, Rippen 16 und Zwischenräume 18 der beiden Abschnitte 8a und 8b des Körpers 8 identisch ausgebildet und spiegelsymmetrisch zur Radialebene E angeordnet sind.
  • Wie bereits eingangs erwähnt, kann somit der Gewindeeinsatz von beiden axialen Seiten her in das Aufnahmeloch des Trägerteils eingesetzt werden. Eine entsprechende Richtungsorientierung ist daher nicht erforderlich. Dies ist vorteilhaft im Hinblick auf Vereinzelung und Zuführung der Gewindeeinsätze zur Montagestelle wie auch beim Einsetzen des Gewindeeinsatzes in das Aufnahmeloch sowie bei der Nutzung des eingebetteten Gewindeeinsatzes als Verbindungselement.
  • Der in den 4 und 5 gezeigte Gewindeeinsatz unterscheidet sich von demjenigen der 1 bis 3 lediglich dadurch, dass die wendelförmig verlaufenden Rippen 16 des Abschnittes 8a des Körpers 8 gegenüber denjenigen des Abschnitts 8b in Umfangsrichtung etwas versetzt sind. Dieser Versatz der Rippen 16 ergibt sich eher zufällig beim Spritzgießen des Gewindeeinsatzes, wie noch genauer erläutert wird.
  • Wie bereits erwähnt, bestehen das Trägerteil 4 und der Gewindeeinsatz 2 aus thermoplastischem Kunststoff. Während für das Trägerteil 4 im Prinzip je der beliebige thermoplastische Kunststoff in Frage kommt, handelt es sich bei dem Kunststoff des Gewindeeinsatzes 2 vorzugsweise um einen technischen Hochleistungskunststoff mit einem Glasfaser- oder Kohlenstofffaser-Füllstoff, insbesondere PPA-GF oder PPS-GF oder PEI-GF oder PEEK-GF oder PAEK-CF. Diese Kunststoffe zeichnen sich durch hohe Temperaturbeständigkeit, hohe Steifigkeit sowie hohe Festigkeit bei geringer Wasseraufnahme auf.
  • Das Trägerteil 4 kann aus dem gleichen Kunststoff oder einem artgleichen Kunststoff bestehen, um eine homogene (stoffschlüssige) Verbindung zwischen Gewindeeinsatz und Trägerteil zu erzielen. Ist keine stoffschlüssige Verbindung (Schweißverbindung) erforderlich oder erwünscht, so kann der Gewindeeinsatz 2 aus einem anderen Kunststoff als das Trägerteil 4 oder aus einem Kunststoff mit gegenüber dem Trägerteil erhöhter Festigkeit bestehen. Die erhöhte Festigkeit kann beispielsweise durch Art und Anteil des Füllstoffes erzielt werden, wobei als Füllstoffe beispielsweise Glasfasern, Glaskugeln, Kohlefasern oder Mineralstoffe in Frage kommen.
  • Anhand der 9 bis 11 wird nun das thermische Einbetten des Gewindeeinsatzes 2 in das Aufnahmeloch 6 des Trägerteils 4 beschrieben.
  • Um den Gewindeeinsatz 2 in das Trägerteil 4 einzusetzen, wird der Gewindeeinsatz 2 zunächst von oben in das Aufnahmeloch 6 axial eingeführt. Das Aufnahmeloch 6 hat die gleiche Konizität (Kegelwinkel α) wie die konischen Abschnitte 8a und 8b des Gewindeeinsatzes 2 und ist hinsichtlich seines Durchmessers auf den Gewindeeinsatz so abgestimmt, dass der Gewindeeinsatz zunächst nur über einen Teil seiner Länge in das Aufnahmeloch 6 eingesetzt werden kann. Die gewählte Konizität von Gewindeeinsatz und Aufnahmeloch sorgen für eine einwandfreie Zentrierung des Gewindeeinsatzes und insbesondere für eine Selbsthemmung in der Anlage zwischen Gewindeeinsatz und Bohrungswand 22 des Aufnahmeloches 6. Dies vereinfacht die Vormontage.
  • Nach der Vormontage wird die Sonotrode 20 einer im Übrigen nicht dargestellten Ultraschallvorrichtung an der oberen Stirnseite des Gewindeeinsatzes angesetzt, wie in 9 schematisch angedeutet ist. Die Sonotrode 20 ver setzt den Gewindeeinsatz 2 in Ultraschallschwingungen, die über die Außenränder (Spitzen) der Rippen 16 auf die Bohrungswand 22 des Trägerteils 4 übertragen werden. Hierdurch wird der Kunststoff zumindest der Bohrungswand 22 an den Kontaktstellen aufgeschmolzen (plastifiziert).
  • Gleichzeitig übt die Sonotrode 20 eine nach unten gerichtete Axialkraft auf den Gewindeeinsatz 2 aus, so dass der Gewindeeinsatz in das Aufnahmeloch 22 eingedrückt wird. Während der Gewindeeinsatz 2 sich nach unten bewegt, fließt geschmolzener Kunststoff durch die Zwischenräume 18 (Rillen) zwischen den wendelförmig verlaufenden Rippen 16 nach oben. Dies sorgt dafür, dass die Zwischenräume 18 vollständig mit Kunststoff gefüllt werden.
  • Der wendelförmige Verlauf der Rippen 16 und Zwischenräume 18 hat außerdem den Vorteil, dass beim Eindrücken des Gewindeeinsatzes Luft über die wendelförmigen Zwischenräume nach oben entweichen kann. Im Stand der Technik, bei dem eine derartige Entlüftung nicht möglich ist, tritt häufig die Schwierigkeit auf, dass sich der Gewindeeinsatz aufgrund einer Kompression der eingeschlossenen Luft unmittelbar nach dem thermischen Setzvorgang wieder in Achsrichtung geringfügig zurücksetzt. Dies wird bei dem erfindungsgemäßen Verfahren aufgrund der Entlüftung über die wendelförmigen Zwischenräume 18 vermieden.
  • Sobald der Gewindeeinsatz 2 vollständig in das Aufnahmeloch 6 eingesetzt ist, so dass seine obere Stirnfläche mit der Oberseite des Trägerteils 4 fluchtet, wird die Sonotrode 20 zurückgefahren; der geschmolzene (plastifizierte) Kunststoffs kann bei Umgebungsbedingungen aushärten. Die Rippen 16 des Gewindeeinsatzes bilden dann mit der entsprechend ausgebildeten Bohrungswand 22 des Trägerteils 4 eine gewindeähnliche formschlüssige Verbindung, die aufgrund ihres wendelförmigen Verlaufs sowohl in axialer Richtung wie auch in Drehrichtung (Torsionsrichtung) eine hohe Festigkeit besitzt. Wenn daher der in das Trägerteil eingebettete Gewindeeinsatz nun als Verbindungselement genutzt wird, kann er relativ hohe Kräfte sowohl in axialer Richtung wie auch in Drehrichtung aufnehmen.
  • Aufgrund der Ausbildung des Gewindeeinsatzes 2 als Doppelkonus kann im Bereich des oberen axialen Endes des Gewindeeinsatzes 2 ein kleiner Spalt 24 zwischen Gewindeeinsatz und Trägerteil verbleiben, wie in 11 übertrieben dargestellt ist. Der Spalt 24 kann bei bestimmten Anwendungsfällen als störend empfunden werden. Bei Einsatz eines Gewindeeinsatzes 2', wie er in den 6 bis 8 dargestellt ist, wird ein derartiger Spalt 24 vermieden.
  • In den 6 bis 8 werden für Komponenten des Gewindeeinsatzes 2', die mit denen des Gewindeeinsatzes 2 der 1 bis 3 identisch sind, dieselben Bezugszeichen verwendet, während für sich entsprechende, jedoch abgewandelte Komponenten die gleichen Bezugszeichen, versehen mit einem Apostroph, verwendet werden. Der Gewindeeinsatz der 6 bis 8 stimmt mit dem Gewindeeinsatz 2 der 1 bis 3 insoweit überein, als im Folgenden nichts anderes erwähnt wird.
  • So ist der Gewindeeinsatz 2' der 6 bis 8 ebenfalls als im Wesentlichen buchsenförmiger Körper 8' mit einem Innenloch 10, Gewinde 12 und wendelförmig verlaufenden Rippen 16 mit Zwischenräumen 18 ausgebildet. Im Gegensatz zu dem Ausführungsbeispiel der 1 bis 3 besteht der Gewindeeinsatz 2' jedoch nicht aus zwei konischen Abschnitten, sondern aus einem zylindrischen Abschnitt 8a' und einem konischen Abschnitt 8b. Der konische Abschnitt 8b ist identisch mit dem konischen Abschnitt 8b der 1 bis 3, während der zylindrische Abschnitt 8a' eine zylindrische Außenform (gedachte Einhüllende) hat und so ausgebildet ist, dass die in der gleichen Windungsrichtung verlaufenden Rippen 16 glatt und stufenlos in die Rippen des konischen Abschnitts 8b übergehen.
  • Am freien (in den Figuren oberen) Ende des zylindrischen Abschnittes 8a' ist ein Flansch 26 in Form einer ringförmigen Scheibe angeformt, deren Durchmesser dem maximalen Durchmesser des Aufnahmeloches 10 des Trägerteils 4 (12) entspricht und somit geringfügig größer als der Außendurchmesser des zylindrischen Abschnittes 8a' ist. Der Flansch 26 ist mit zwei gegenüberliegenden Abflachungen 28 versehen, die, wie noch beschrieben wird, zum Entformen des Gewindeeinsatzes 2' aus dem Spritzgießwerkzeug dienen und im Übrigen keine Funktion haben.
  • Da der Gewindeeinsatz 2' bezüglich seiner mittleren Radialebene nicht spiegelsymmetrisch ausgebildet ist, ist er zur leichteren Richtungsorientierung mit einer Bodenwand 30 versehen, die das Innenloch 10 verschließt. Wie in 7 und außerdem in den 12 bis 14 zu sehen ist, ist die Bodenwand mit einer Sollbruchstelle 32 in Form einer ringförmigen Vertiefung versehen. Wenn der in das Trägerteil 4 eingebettete Gewindeeinsatz 2' als Verbindungselement zur Aufnahme einer Schraube verwendet wird, kann die Schraube aufgrund der Sollbruchstelle 32 die Bodenwand 30 aus dem Gewindeeinsatz herausbrechen.
  • Das thermische Einbetten des Gewindeeinsatzes 2' in das Trägerteil 4 erfolgt in der gleichen Weise wie das thermische Einbetten des Gewindeeinsatzes 2, was durch einen Vergleich der 12 bis 14 mit den 9 bis 11 ohne weiteres verständlich wird. 14 zeigt, dass der Flansch 26 des Gewindeeinsatzes 2' für einen glatten Übergang zwischen den Oberseiten des Gewindeeinsatzes 2' und des Trägerteils 4 sorgt, was manchmal aus ästhetischen Gründen erwünscht ist.
  • Wie erläutert, besteht der Gewindeeinsatz 2 in den 1 bis 5 aus zwei konischen Abschnitten 8a und 8b, während der Gewindeeinsatz 2' der 6 bis 8 aus einem zylindrischen Abschnitt 8a und einem konischen Abschnitt 8b besteht. Grundsätzlich könnte der Gewindeeinsatz insgesamt eine zylindrische Außenform erhalten. In diesem Fall sollte er an einem Ende oder an beiden Enden mit einem zylindrischen Absatz zum Zentrieren in dem entsprechend ausgebildetem Aufnahmeloch des Trägerteils versehen werden.
  • Anhand der 15 bis 18 wird mm die Herstellung des Gewindeeinsatzes 2 der 1 bis 3 durch Spritzgießen beschrieben. Genauer gesagt, zeigen die 15 bis 18 aufeinanderfolgende Stufen der Entformung eines spritzgegossenen Gewindeeinsatzes 2 aus der nur schematisch dargestellten Spritzgießform.
  • 15 zeigt die Spritzgießform im geschlossenen Zustand mit einem bereits spritzgegossenen Gewindeeinsatz 2. Die Spritzgießform besteht aus einer oberen Formhälfte 34 und einer unteren Formhälfte 36, die in einer auf einer zentralen Achse A senkrecht stehenden Trennebene T aneinander anliegen und durch ein axiale Schiebebewegung der unteren Formhälfte 36 relativ zur oberen Formhälfte 34 getrennt werden können.
  • Die obere Formhälfte 34 weist eine Formplatte 37 auf, in der ein Kontureinsatz 38 frei drehbar gelagert ist. Die Drehlagerung ist in 15 in Form eines Radiallagers 40 (Nadellager) und eines Axiallagers 41 (Kugellager) schematisch dargestellt.
  • Die untere Formhälfte 36 besteht aus einer Formplatte 42, die zusammen mit dem Kontureinsatz 38 der oberen Formhälfte 34 einen Formhohlraum 44 zum Formen des Gewindeeinsatzes 2 bildet. Der Formhohlraum 44 wird durch die Trennebene T so geteilt, dass der im Kontureinsatz 38 liegende Teil 44a den konischen Abschnitt 8a des Gewindeeinsatzes und der in der unteren Formhälfte 36 liegenden Teil 44b den konischen Abschnitt 8b des Gewindeeinsatzes formt. Mit anderen Worten, fallen die Trennebene T der Spritzgießform und die Radialebene E (2) des spritzgegossenen Gewindeeinsatzes zusammen.
  • Zur Formung des Innenloches 10 mit dem Gewinde 12 (2) des Gewindeeinsatzes 2 ist eine Gewindespindel 48 vorgesehen, die in der unteren Formhälfte 36 drehbar und axial verschiebbar gelagert ist. Die Gewindespindel 48 hat einen Gewindeabschnitt 50, der im geschlossenen Zustand der Spritzgießform in den Formhohlraum 44 weit genug vorsteht, um das gesamte Gewinde 12 im Innenloch 10 des Gewindeeinsatzes 2 zu formen. An den Gewindeabschnitt 50 schließt sich ein gewindeloser Schaftabschnitt 52 an, der an seinem oberen Ende etwas in den Formhohlraum 44 vorsteht, um die Senkung 14b (2) des Gewindeeinsatzes 2 zu formen.
  • Am entgegengesetzten Ende des Schaftabschnittes 52 ist ein Kopfabschnitt 54 vorgesehen, über den die Gewindespindel 48 von einem Antrieb (nicht gezeigt) relativ zu der Formplatte 42 gedreht und axial verschoben werden kann.
  • Als Gegenstück zu der Gewindespindel 48 ist im Kontureinsatz 38 der oberen Formhälfte 34 ein schaftartig ausgebildeter Kern 56 fest angeordnet, der mit seinem unteren Ende etwas in den Formhohlraum 44 vorsteht, um die Senkung 14a (2) des Gewindeeinsatzes 2 zu formen. Der Kern 56 sitzt mit etwas Spiel in dem Kontureinsatz 38, so dass der Formhohlraum 44 über den Zwischenraum zwischen dem Kontureinsatz 38 und dem Kern 56 entlüftet werden kann.
  • Zum Füllen des Formhohlraums 44 ist eine Zuführung für den geschmolzenen Kunststoff in Form eines Verteilers 58 und eines Anschnittes 60 (Einzelkanal) vorgesehen, von denen der Verteiler 58 in der oberen Formhälfte 34 gebildet ist und der Anschnitt 60 durch die Formplatte 42 zum unteren Ende des Formhohlraums 44 verläuft.
  • Es wird nun das Entformen des fertiggegossenen Gewindeeinsatzes 2 aus der Spritzgießform im Einzelnen beschrieben.
  • Zunächst wird die untere Formhälfte 36 relativ zur oberen Formhälfte 34 axial nach unten verschoben, was in 16 durch den Pfeil X1 angedeutet ist. Bei dieser Axialverschiebung kommt es aufgrund der „Gewindeverbindung" zwischen dem Gewindeeinsatz 2 und dem oberen Teil 44a des Formhohlraumes 44 zu einer Drehung des Kontureinsatzes 38 relativ zur Formplatte 37, was durch den Pfeil X2 in 16 angedeutet wird. Aufgrund der Drehung des Kontureinsatzes 38 lässt sich somit der Gewindeeinsatz 2 aus der oberen Formhälfte 34 axial abziehen. 16 zeigt den Endzustand des Abziehvorgangs, in dem die Formhälften 34, 36 beabstandet zueinander sind und der Gewindeeinsatz 2 sich aus dem oberen Teil 44a des Formhohlraumes 44 vollständig gelöst hat.
  • Die Gewindespindel 48 wird nun von ihrem (nicht gezeigten) Antrieb gedreht (Pfeil X3 in 17), wodurch die Gewindespindel aus dem Gewindeeinsatz 2 ausgespindelt (herausgeschraubt) wird. Bevor jedoch die Gewindespindel 48 den Gewindeeinsatz 2 vollständig verlassen hat, gelangt er in Kon takt mit einem schematisch angedeuteten ortsfesten Anschlag 62, wodurch eine weitere Axialbewegung der Gewindespindel 48 verhindert wird. Wenn nun die Gewindespindel 48 weitergedreht wird (Pfeil X4 in 18), wird durch diese Relativdrehung zwischen der Gewindespindel 48 und dem Gewindeeinsatz 2 der Gewindeeinsatz axial verschoben. Hierbei dreht er sich, geführt durch die wendelförmig verlaufenden Rippen des Teils 44b des Formhohlraumes 44, aus der Formplatte 42 heraus. Diese Drehbewegung des Gewindeeinsatzes 2 ist durch den Pfeil X6 in 18 angedeutet.
  • Aufgrund der Konizität (Kegelwinkel α in 2) des Gewindeeinsatzes 2 sowie des Formhohlraumes 44 löst sich der Gewindeeinsatz 2 aus der gewindeähnlichen Kontur des Formhohlraumes 44. Gleichzeitig mit der Axial- und Drehbewegung des Gewindeeinsatzes 2 wird der Anschnitt 60 vom Gewindeeinsatz 2 getrennt.
  • Der Gewindeeinsatz 2 kann nun durch eine kurze Axialbewegung der Gewindespindel 48 aus dem Teil 44a des Formhohlraums 44 gestoßen werden, was durch den Pfeil X5 in 18 angedeutet ist. Die Entformung des Gewindeeinsatzes 2 aus der Spritzgießform ist nun abgeschlossen, so dass die Formhälften 34, 36 zum Durchführen eines neuen Spritzgießvorganges wieder geschlossen werden können.
  • Wie aus der vorstehenden Beschreibung ersichtlich ist, ist bei der erfindungsgemäß ausgebildeten Vorrichtung im Gegensatz zum Stand der Technik eine „Backenentformung" nicht erforderlich. Dies wird insbesondere durch die Drehbarkeit des Kontureinsatzes 38 und den Anschlag 62 ermöglicht, wodurch einerseits der gegossene Gewindeeinsatz 2 durch eine Axialbewegung der unteren Formhälfte 36 aus der oberen Formhälfte 34 abgezogen werden kann und andererseits die Begrenzung der Axialverschiebung der Gewindespindel 48 ein Entformen des Gewindeeinsatzes 2 aus der unteren Formhälfte ermöglicht.
  • Hierdurch lassen sich die Zykluszeiten gegenüber dem Stand der Technik erheblich verkürzen. Ein weiterer Vorteil der erfindungsgemäßen Lösung besteht darin, dass in einer Spritzgießform eine vergleichsweise große Anzahl von Formhohlräumen (Nester) vorgesehen werden kann; möglich sind bei spielsweise bis zu 60 und mehr Nester in einer Spritzgießform, wodurch die Wirtschaftlichkeit der Herstellung der Gewindeeinsätze entsprechend verbessert wird.
  • Aufgrund der freien Drehbarkeit des Kontureinsatzes 38 kann es zu einem Versatz zwischen den Rippen 16 der Abschnitte 8a und 8b des Gewindeeinsatzes 2 kommen, wie dies in den 4, 5 dargestellt ist.
  • Zum Herstellen und insbesondere Entformen des in den 6 bis 8 dargestellten Gewindeeinsatzes 2' ist eine entsprechend modifizierte Spritzgießform vorgesehen, deren konstruktiver Aufbau und Funktionsweise in den 19 bis 22 veranschaulicht sind. Konstruktiver Aufbau und Funktionsweise dieser Spritzgießform entspricht weitgehend dem Ausführungsbeispiel der 15 bis 18. Identische Komponenten werden daher mit denselben Bezugszeichen und sich entsprechende Komponenten mit denselben Bezugszeichen, versehen mit einem Apostroph, bezeichnet. Sofern im Folgenden nicht ausdrücklich erwähnt, sind konstruktiver Aufbau und Funktionsweise der Ausführungsform der 19 bis 22 identisch mit denen der Ausführungsform der 15 bis 18.
  • So besteht auch bei der Ausführungsform der 19 bis 22 die Spritzgießform aus einer oberen Formhälfte 34' mit einer Formplatte 37' und einem Kontureinsatz 38' sowie aus einer unteren Formhälfte 36' in Form einer Formplatte 42'. Die beiden Formhälften 34' und 36' bilden wieder einen gemeinsamen Formhohlraum 44'.
  • Im Gegensatz zu dem vorhergehenden Ausführungsbeispiel ist der Formhohlraum 44 zwischen der oberen und unteren Formhälfte so aufgeteilt, dass der im Kontureinsatz 38' liegende Teil 44' des Formhohlraumes 44 den gesamten mit den wendelförmig verlaufenden Rippen 16 versehenen Teil des Gewindeeinsatzes 2' formt, während der in der unteren Formhälfte 36' vorgesehene Teil 44b' des Formhohlraumes 44' lediglich den Flansch 26 formt. Mit anderen Worten, liegt die Trennebene T zwischen den beiden Formhälften 34' und 36' in der Ebene des Gewindeeinsatzes 2', in der der Flansch 26 in den übrigen Teil des Gewindeeinsatzes übergeht. Diese Aufteilung des Formhohl raumes 44 ist dadurch möglich, dass der Gewindeeinsatz 2' neben dem konischen Abschnitt 8b den zylindrischen Abschnitt 8a' hat, der ein axiales Entfernen des Gewindeeinsatzes 2' aus der oberen Formhälfte 37' nicht behindert.
  • Ein weiterer Unterschied zu dem Ausführungsbeispiel der 15 bis 18 besteht darin, dass, wie die 19 und 20 zeigen, der Verteiler 58' und der Anschnitt 60' beide im Kontureinsatz 38' der oberen Formhälfte 34' oberhalb des Formhohlraumes 44' angeordnet sind. Dies ist deshalb möglich, weil ein Kern 56 nicht erforderlich ist.
  • Das Entformen des spritzgegossenen Gewindeeinsatzes 2' aus der Spritzgießform erfolgt im Wesentlichen in der gleichen Weise wie bei dem Ausführungsbeispiel der 15 bis 18. So wird der Gewindeeinsatz 2' zunächst durch eine Axialbewegung der unteren Formhälfte 42' aus der oberen Formhälfte 34' entformt, was in 20 unter Bezugnahme auf die Pfeile X1 und X2 veranschaulicht ist.
  • Anschließend wird die Gewindespindel 52 aus dem nur noch in der unteren Formhälfte 42' gehaltenen Gewindeeinsatz 2' ausgespindelt (Pfeil X3 in 21). Hierbei dienen die Abflachungen 28 (6) am Flansch 26 des Gewindeeinsatzes 2' als Drehsicherung, die ein Mitdrehen des Gewindeeinsatzes 2' bei der Ausspindelbewegung der Gewindespindel 48 verhindert.
  • Da bei diesem Ausführungsbeispiel die untere Formhälfte 42 lediglich den Flansch 26 und keine wendelförmig verlaufenden Rippen 16 des Gewindeeinsatzes 2' formt, kann die Gewindespindel 48 aus dem Gewinde 12 des Gewindeeinsatzes 2' vollständig ausgespindelt werden, bevor sich die Gewindespindel 48 an den Anschlag 62 anlegt (21). Der Gewindeeinsatz 2' kann dann durch eine kurze Axialbewegung (Pfeil X4) der Gewindespindel 48 aus der unteren Formhälfte 36' abgehoben werden (Pfeil X5). Damit ist der Entformungsvorgang abgeschlossen.
  • ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Claims (26)

  1. Anordnung aus einem Trägerteil und einem darin eingebetteten Gewindeeinsatz, die beide aus thermoplastischem Kunststoff bestehen und von denen das Trägerteil (4) ein Aufnahmeloch (6) für den Gewindeeinsatz (2) hat und der Gewindeeinsatz (2; 2') als im Wesentlichen buchsenförmiger Körper (8; 8') mit einem axial verlaufenden Innenloch (10) und mehreren wendelförmig verlaufenden Rippen (16) ausgebildet ist, wobei die wendelförmig verlaufenden Rippen (16) einen Steigungswinkel (β) von mehr als 40° haben, wobei die wendelförmigen Rippen (16) des Gewindeeinsatzes und die Lochwand (22) des Aufnahmeloches (6) des Trägerteils (4) durch aufgeschmolzenen und wieder erstarrten Kunststoff formschlüssig miteinander verbunden sind.
  2. Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Gewindeeinsatz (2; 2') aus einem technischen Hochleistungskunststoff mit einem Glasfaser- oder Kohlenstofffaser-Füllstoff, insbesondere PPA-GF oder PPS-GF oder PEI-GF oder PEEK-GF oder PAEK-CF besteht.
  3. Anordnung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Trägerteil (4) aus dem gleichen Kunststoff wie der Gewindeeinsatz (2; 2') oder einem artverwandten Kunststoff besteht, um die wendelförmigen Rippen (16) des Gewindeeinsatzes (2) und die Lochwand (22) des Aufnahmeloches (6) des Trägerteils (4) zusätzlich stoffschlüssig miteinander zu verbinden.
  4. Anordnung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Trägerteil (4) aus einem anderen Kunststoff als der Gewindeeinsatz (2; 2') besteht, um die wendelförmigen Rippen (16) des Gewindeeinsatzes und die Lochwand (22) des Aufnahmeloches (6) des Trägerteils ausschließlich formschlüssig miteinander zu verbinden.
  5. Anordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Aufnahmeloch (6) des Trägerteils (4) konisch ausgebildet und die Außenkontur des Gewindeeinsatzes (2; 2') daran angepasst ist.
  6. Anordnung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass der Kegelwinkel (α) des Aufnahmeloches (6) zwischen 3° und 13° und insbesondere in der Größenordnung von 8° liegt.
  7. Verfahren zum Herstellen einer Anordnung aus einem Trägerteil und einem darin eingebetteten Gewindeeinsatz nach einem der vorhergehenden Ansprüche, die beide aus thermoplastischem Kunststoff bestehen und von denen der Gewindeeinsatz (2; 2') als im Wesentlichen buchsenförmiger Körper (8) mit einem axial verlaufenden Innenloch (10) und mehreren wendelförmig verlaufenden Rippen (16) ausgebildet ist, deren Steigungswinkel (β) größer als 40° ist, und das Trägerteil (4) ein Aufnahmeloch (6) für den Gewindeeinsatz hat, bei welchem Verfahren der Gewindeeinsatz (2; 2') über einen Teil seiner axialen Länge in das glatt ausgebildete Aufnahmeloch (6) des Trägerteils (4) eingesetzt wird, anschließend Kunststoff mindestens der Lochwand (22) des Aufnahmeloches (6) des Trägerteils (4) aufgeschmolzen wird, der Gewindeeinsatz durch eine Axialkraft in den aufgeschmolzenen Kunststoff der Lochwand so eingedrückt wird, dass aufgeschmolzener Kunststoff durch die Zwischenräume (18) der Rippen (16) des Gewindeeinsatzes fließt, und man anschließend den aufgeschmolzenen Kunststoff aushärten lässt, um das Trägerteil und den Gewindeeinsatz formschlüssig miteinander zu verbinden.
  8. Verfahren nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass zum Aufschmelzen des Kunststoffes Ultraschallschwingungen verwendet werden, wobei die Ultraschallschwingungen und die auf den Gewindeeinsatz ausgeübte Axialkraft von einer Ultraschallsonotrode (20) erzeugt werden, die an einem Ende des Gewindeeinsatzes angreift.
  9. Gewindeeinsatz für eine Anordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, welcher aus einem thermoplastischen Kunststoff besteht und als im Wesentlichen buchsenförmiger Körper (8) mit einem axial verlaufenden Innenloch (10) und mehreren an der Außenseite vorgesehenen, wendelförmig verlaufenden Rippen (16) ausgebildet ist, deren Steigungswinkel (β) größer als 40° ist.
  10. Gewindeeinsatz nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass der Steigungswinkel (β) der wendelförmig verlaufenden Rippen (16) zwischen 45° und 75° und insbesondere in der Größenordnung von 60° liegt.
  11. Gewindeeinsatz nach Anspruch 9 oder 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Anzahl der wendelförmig verlaufenden Rippen (16) größer als 10 ist und vorzugsweise 15 bis 22 beträgt.
  12. Gewindeeinsatz nach der Ansprüche 9 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass die wendelförmig verlaufenden Rippen (16) sich im Wesentlichen über die gesamte axiale Länge des Körpers (8; 8') erstrecken.
  13. Gewindeeinsatz nach einem der Ansprüche 9 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass die wendelförmig verlaufenden Rippen (16) einen im Wesentlichen dreieckigen Querschnitt haben, wobei der Winkel (γ) des dreieckigen Querschnitts an der Spitze der Rippen (16) zwischen 70° und 110° und vorzugsweise in der Größenordnung von 90° liegt.
  14. Gewindeeinsatz nach einem der Ansprüche 9 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass der Körper (8; 8') des Gewindeeinsatzes (2; 2) frei von axial verlaufenden Nuten und Schlitzen und anderen axial verlaufenden Vertiefungen ist.
  15. Gewindeeinsatz nach einem der Ansprüche 9 bis 14, dadurch gekennzeichnet, dass der Körper (8; 8') des Gewindeeinsatzes (2; 2') mindestens einen konischen Abschnitt (8a; 8b) aufweist.
  16. Gewindeeinsatz nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, dass der Kegelwinkel (α) des konischen Abschnittes (8a; 8b) zwischen 3° und 13° und vorzugsweise in der Größenordnung von 8° liegt.
  17. Gewindeeinsatz nach Anspruch 15 oder 16, dadurch gekennzeichnet, dass der Körper (8) des Gewindeeinsatzes (2) zwei konische Abschnitte (8a, 8b) hat, deren größere Grundflächen in einer gemeinsamen Radialebene (E) des Gewindeeinsatzes liegen, bezüglich welcher der Gewindeeinsatz spiegelsymmetrisch ausgebildet ist.
  18. Gewindeeinsatz nach einem der Ansprüche 9 bis 16, dadurch gekennzeichnet, dass der Körper (8') des Gewindeeinsatzes (2') mindestens einen zylindrischen Abschnitt (8a') hat.
  19. Gewindeeinsatz nach Anspruch 18, dadurch gekennzeichnet, dass der Körper (8') des Gewindeeinsatzes (2') einen konischen Abschnitt (8b) und einen zylindrischen Abschnitt (8a') aufweist, die im Bereich des größten Durchmessers des konischen Abschnittes (8b) ineinander übergehen.
  20. Gewindeeinsatz nach Anspruch 19, dadurch gekennzeichnet, dass an dem von dem konischen Abschnitt (8b) abgewandten Ende des zylindrischen Abschnittes (8a') ein Flansch (26) vorgesehen ist, dessen Außendurchmesser geringfügig größer als der Außendurchmesser des zylindrischen Abschnittes (8a') ist.
  21. Gewindeeinsatz nach einem der Ansprüche 18 bis 20, dadurch gekennzeichnet, dass ein axiales Ende des Innenloches (10) des Gewindeeinsatzes (2') durch eine Bodenwand (30) verschlossen ist, die mit einer Sollbruchstelle (32) zum Entfernen der Bodenwand versehen ist.
  22. Vorrichtung zum Spritzgießen eines Gewindeeinsatzes gemäß einem der Ansprüche 9 bis 21, welcher aus einem thermoplastischem Kunststoff besteht und als im Wesentlichen buchsenförmiger Körper (8) mit einem axial verlaufenden Innenloch (10) und mehreren an der Außenseite vorgesehenen, wendelförmig verlaufenden Rippen (16) ausgebildet ist, deren Steigungswinkel größer als 40° ist, welche Vorrichtung aufweist: eine obere Formhälfte (34; 34') und eine untere Formhälfte (36; 36'), die gemeinsam einen auf einer zentralen Achse (A) liegenden Formhohlraum (44; 44') entsprechend der Außenform des Gewindeeinsatzes (2; 2') bilden, wobei die obere Formhälfte (34; 34') einen Kontureinsatz (38; 38') aufweist, der zumindest einen Teil (44a; 44a') des Formhohlraumes bildet und relativ zu einer Trägerplatte (37; 37') der oberen Formhälfte um die zentrale Achse (A) frei drehbar gelagert ist, so dass die untere Formhälfte (36; 36') zum Trennen der beiden Formhälften längs der zentralen Achse (A) relativ zu der oberen Formhälfte (34; 34') verschiebbar ist und hierbei den fertigen Gewindeeinsatz (2; 2') unter Drehen des Kontureinsatzes aus der oberen Formhälfte abzieht, und wobei die untere Formhälfte (36; 36') eine Gewindespindel (48) aufweist, die zum Formen des Innenloches (10) des Gewindeeinsatzes (2; 2) in den Formhohlraum ragt und bezüglich einer Formplatte (42; 42') der unteren Formhälfte drehend antreibbar ist, um die Gewindespindel (48) aus dem fertigen Gewindeeinsatz herausschrauben zu können, nachdem der Gewindeeinsatz aus der oberen Formhälfte (34; 34') abgezogen wurde.
  23. Vorrichtung nach Anspruch 22, dadurch gekennzeichnet, dass die Gewindespindel (48) zum Auswerfen des fertigen Gewindeeinsatzes (2; 2') relativ zu der Formplatte (42; 42') der unteren Formhälfte (36; 36') axial verschiebbar ist.
  24. Vorrichtung nach Anspruch 23, gekennzeichnet durch einen Anschlag (62), der die Ausschraubbewegung der Gewindespindel (48) aus der unteren Formhälfte (36; 36') begrenzt, so dass die Gewindespindel zum Auswerfen des fertigen Gewindeeinsatzes (2; 2') aus der unteren Formhälfte verwendbar ist.
  25. Vorrichtung zum Spritzgießen eines Gewindeeinsatzes aus zwei konischen Abschnitten (8a, 8b) nach einem der Ansprüche 22 bis 24, dadurch gekennzeichnet, dass der Formhohlraum (44) zwischen den beiden Formhälften (34, 36) so aufgeteilt ist, dass eine der Formhälften einen der konischen Abschnitte und die andere Formhälfte den anderen konischen Abschnitt formt.
  26. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 22 bis 24 zum Spritzgießen eines Gewindeeinsatzes aus einem konischen Abschnitt (8b), einem zylindrischen Abschnitt (8a') und einem Flansch (26) nach einem der Ansprüche 22 bis 24, dadurch gekennzeichnet, dass der Formhohlraum (44') zwischen den beiden Formhälften (34', 36') so aufgeteilt ist, dass die eine Formhälfte (34') die beiden Abschnitte (8a'; 8b) und die andere Formhälfte (36') den Flansch (26) formt.
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