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Die Erfindung betrifft ein Kunststoffteil entsprechend dem Oberbegriff des ersten Patentanspruchs, welches Kunststoffteil durch ein Kunststoffspritzwerkzeug hergestellt ist. Dieses Kunststoffteil kommt als innendruckführendes Kunststoffteil bei Hydraulikanwendungen zum Einsatz. Ebenfalls können solch innendruckführende Kunststoffteile bei pneumatischen Anwendungen zum Einsatz kommen.
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Die
DE 10 2010 036 109 A1 offenbart eine Überdruckschutzanordnung für Flüssigkeiten, insbesondere für wässerige Lösungen, insbesondere für eine Harnstoff-Wasser-Lösung, umfassend eine erste lösungsführende Leitung, einen außerhalb der ersten lösungsführenden Leitung angeordneten Expansionskörper, wobei der Expansionskörper eine überschüssige Lösung gegen eine Umgebung abgrenzt. Bei der Überdruckschutzanordnung ist ein Ventilsitz eines Ventils mit einem in Richtung auf den Ventilsitz vorgespannten Dichtkörper zwischen der ersten lösungsführenden Leitung und dem Expansionskörper angeordnet.
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Nachteilig bei dem bekannten Stand der Technik ist das unter Fluiddruck befindliche Kunststoffteil, bei dem Durchbrüche unter Fluiddruck beaufschlagt sind, wodurch sich Bindenähte, die bei der Herstellung des Kunststoffteils zwangläufig im Bereich der Durchbrüche entstehen, als Schwachstellen herausstellen. Sofern ungünstige Umgebungseinflüsse auf ein solches Kunststoffteil einwirken, können hierdurch Rissbildungen im Bereich der Bindenähte entstehen, wodurch die Funktion bei hydraulischen oder pneumatischen Anwendungen erheblich beeinträchtigt ist.
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Es ist Aufgabe der vorliegenden Erfindung, die bei dem Stand der Technik festgestellten Nachteile zumindest zu minimieren.
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Die Aufgabe wird durch die Merkmale des unabhängigen Patentanspruchs gelöst. Die abhängigen Ansprüche zeigen vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung.
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Die Lösung dieser Aufgabe erfolgt durch ein Kunststoffteil für hydraulische oder pneumatische Anwendung bei Pumpen oder Ventilen oder Ventilblöcken aufweisend zumindest einen Durchbruch, welcher Durchbruch durch einen Teilabschnitt des Kunststoffteils hindurchragt und sich von einer ersten Ebene bis zu einer zweiten Ebene des Kunststoffteils erstreckt, wobei durch diesen Durchbruch Fluid strömbar ist.
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Die Erfindung schließt die technische Lehre ein, dass der Durchbruch in seiner Erstreckungsrichtung beginnend im Bereich der ersten Ebene und endend im Bereich der zweiten Ebene gleichförmig oder sich verjüngend ausgebildet ist, wobei an einer Wandung des Durchbruchs zumindest eine Erhebung angeordnet ist, welche Erhebung sich von der Wandung aus in Richtung des Durchbruchs und zumindest teilweise über den hindurchragenden Durchbruch erstreckt. Bei der Herstellung des Kunststoffteils durch ein Spritzgusswerkzeug ist im Bereich des Durchbruchs zumindest eine Bindenaht unvermeidbar, da dieser Durchbruch bei der Herstellung des Kunststoffteils mit Hilfe eines in einem Kunststoffspritzwerkzeug vorhandenen Dorns angeordnet ist, wobei der Dorn dafür sorgt, dass in einem Bereich der Wandung des Durchbruchs aufgrund der Fließrichtung des Kunststoffmaterials während des Spritzvorgangs eine unvermeidbare Bindenaht am Kunststoffteil vorhanden ist. Bei einer Anwendung des Kunststoffteils als innendruckführendes Kunststoffteil bei beispielsweise Hydraulikanwendungen sorgt das durch den Durchbruch strömbare Fluid für einen Fluiddruck. Einen Teil des Fluiddrucks wirkt auf die Wandung des Durchbruchs sowie auf die Erhebung, wobei die Erhebung im Bereich der Bindenaht angeordnet ist. Mit der gestalterischen Form des Durchbruchs in Verbindung mit der Erhebung ist es wesentlich, dass eine Druckverteilung des strömbaren Fluiddrucks auf die Wandung des Durchbruchs erfolgt, welches dafür sorgt, dass die Druckbelastung an die Bindenaht des Kunststoffteils durch die Erhebung minimiert ist, da im Bereich der Bindenaht eine Materialanhäufung des Kunststoffmaterials vorhanden ist. Die Ausgestaltung der Erhebung ist derart gewählt, dass die Druckbelastung des strömbaren Fluides auf die im Bereich der Erhebung vorliegende Bindenaht annähernd gleichwirkend ausgeführt ist, wie die Druckbelastung auf die verbleibende Wandung des Durchbruchs. Somit ist gewährleistet, dass die Bindenaht eine gleichwertige Festigkeit beinhaltet, wie die verbleibende Wandung des Durchbruchs.
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Weiterhin kann vorteilig sein, dass die Erhebung eine Form im Querschnitt besitzt, welche Form mit der Form einer Parabel vergleichbar ist. Bei Einleitung der Druckbelastung auf die Wandung des Kunststoffteils hat sich herausgestellt, dass bei einer Formgestaltung des Querschnitts der Erhebung in Form einer Parabel eine optimale Lasteinleitung bei gleichmäßiger Flächenlast auf die Bindenaht wirkt. Hierdurch liegt an der Bindenaht eine Festigkeit vor, welche Festigkeit den auftretbaren Drücken des durch den Durchbruch strömbaren Fluids Stand hält.
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Bevorzugt kann außerdem vorgesehen sein, dass die Erhebung eine Form im Querschnitt besitzt, welche Form mit der Form einer Ellipse vergleichbar ist. Bei dieser elliptischen Querschnittsform der Erhebung wirkt eine zufriedenstellende Lasteinleitung bei gleichmäßiger Flächenlast auf die Bindenaht. Auch hierdurch liegt an der Bindenaht eine Festigkeit vor, welche Festigkeit den auftretbaren Drücken des durch den Durchbruch strömbaren Fluids Stand hält.
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Ebenfalls kann bevorzugt vorgesehen sein, dass die Erhebung eine Form im Querschnitt besitzt, welche Form mit der Form eines Radius vergleichbar ist. Bei dieser radiusförmigen Querschnittsform der Erhebung wirkt ebenfalls eine zufriedenstellende Lasteinleitung bei gleichmäßiger Flächenlast auf die Bindenaht. Auch hierdurch liegt an der Bindenaht eine Festigkeit vor, welche Festigkeit den auftretbaren Drücken des durch den Durchbruch strömbaren Fluids Stand hält.
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Von Vorteil kann sein, dass vorhandene Übergänge von der Wandung zu der Erhebung mit kunststofffließbegünstigten Geometrien ausgebildet sind. Solche kunststofffließbegünstigten Geometrien fördern die Füllung der Erhebung während des Spritzvorgangs. Weiterhin begünstigen solche kunststofffließbegünstigten Geometrien eine Ableitung der auf die Wandung sowie der Erhebung auftretbaren Drücke des durch den Durchbruch strömbaren Fluids, wobei diese Drücke von diesen kunststofffließbegünstigten Geometrien auf das Kunststoffteil abgeleitet werden.
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Ebenfalls kann vorteilig sein, dass die kunststofffließbegünstigten Geometrien als Parabel oder Ellipse oder Radius ausgebildet sind. Solche Formen der kunststofffließbegünstigten Geometrien sind auf einfache Weise herstellbar, wobei die Ausgestaltung dieser Formen zu definierbaren Ableitungen der auftretbaren Drücke des durch den Durchbruch strömbaren Fluids führen.
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Auch von Vorteil kann sein, dass das Kunststoffteil und die Erhebung einteilig ausgebildet sind. Die vorteilige Formgebung der Erhebung ist mit einem Herstellungsprozess wie beispielsweise dem Spritzgießverfahren herzustellen. Im Bereich der Bindenaht ist ein angehäuftes Kunststoffmaterial vorhanden, welches aufkommenden Druck des durch den Durchbruch strömbaren Fluids ableitet und dadurch der Bindenaht eine erhöhte Festigkeit bietet.
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Das erfindungsgemäße Kunststoffteil, welches als innendruckführende Kunststoffteil bei Hydraulikanwendungen oder Pneumatikanwendungen zum Einsatz kommt, weist zumindest einen Durchbruch auf, wobei dieser Durchbruch durch einen Teilabschnitt des Kunststoffteils hindurchragt und sich von einer ersten Ebene bis zu einer zweiten Ebene des Kunststoffteils erstreckt. Durch diesen Durchbruch ist Fluid strömbar. Der Durchbruch ist in seiner Erstreckungsrichtung beginnend im Bereich der ersten Ebene und endend im Bereich der zweiten Ebene gleichförmig oder sich verjüngend ausgebildet. An einer Wandung des Durchbruchs ist zumindest eine Erhebung angeordnet, welche Erhebung sich von der Wandung aus in Richtung des Durchbruchs und zumindest teilweise über den hindurchragenden Durchbruch erstreckt. Bei der Herstellung des Kunststoffteils durch ein Spritzgusswerkzeug ist im Bereich des Durchbruchs zumindest eine Bindenaht unvermeidbar, da dieser Durchbruch bei der Herstellung des Kunststoffteils mit Hilfe eines in einem Kunststoffspritzwerkzeug vorhandenen Dorns angeordnet ist, wobei der Dorn dafür sorgt, dass in einem Bereich der Wandung des Durchbruchs aufgrund der Fließrichtung des Kunststoffmaterials während des Spritzvorgangs eine unvermeidbare Bindenaht am Kunststoffteil vorhanden ist. Bei einer Anwendung des Kunststoffteils als innendruckführendes Kunststoffteil bei beispielsweise Hydraulikanwendungen sorgt das durch den Durchbruch strömbare Fluid für einen Fluiddruck. Einen Teil des Fluiddrucks wirkt auf die Wandung des Durchbruchs sowie auf die Erhebung, wobei die Erhebung im Bereich der Bindenaht angeordnet ist. Mit der gestalterischen Form des Durchbruchs in Verbindung mit der Erhebung ist es wesentlich, dass eine Druckverteilung des strömbaren Fluiddrucks auf die Wandung des Durchbruchs erfolgt, welches dafür sorgt, dass die Druckbelastung an die Bindenaht des Kunststoffteils durch die Erhebung minimiert ist, da im Bereich der Bindenaht eine Materialanhäufung des Kunststoffmaterials vorhanden ist. Die Ausgestaltung der Erhebung ist derart gewählt, dass die Druckbelastung des strömbaren Fluides auf die im Bereich der Erhebung vorliegende Bindenaht annähernd gleichwirkend ausgeführt ist, wie die Druckbelastung auf die verbleibende Wandung des Durchbruchs. Somit ist gewährleistet, dass die Bindenaht eine gleichwertige Festigkeit beinhaltet, wie die verbleibende Wandung des Durchbruchs. Die Erhebung besitzt eine Form im Querschnitt, welche Form mit der Form einer Parabel vergleichbar ist. Bei Einleitung der Druckbelastung auf das Kunststoffteil hat sich herausgestellt, dass bei einer Formgestaltung des Querschnitts der Erhebung in Form einer Parabel eine optimale Lasteinleitung bei gleichmäßiger Flächenlast auf die Bindenaht wirkt. Hierdurch besitzt die Bindenaht eine Festigkeit, welche Festigkeit den auftretbaren Drücken des durch den Durchbruch strömbaren Fluids Stand hält. Die Erhebung kann auch im Querschnitt eine Form besitzen, welche Form mit der Form einer Ellipse oder eines Radius vergleichbar ist. Bei dieser elliptischen oder radiusförmigen Querschnittsform der Erhebung wirkt eine zufriedenstellende Lasteinleitung bei gleichmäßiger Flächenlast auf die Bindenaht. Auch hierdurch liegt an der Bindenaht eine Festigkeit vor, welche Festigkeit den auftretbaren Drücken des durch den Durchbruch strömbaren Fluids Stand hält. Von der Wandung aus hin zur Erhebung sind Übergänge vorhanden, die mit kunststofffließbegünstigten Geometrien ausgebildet sind. Solche kunststofffließbegünstigten Geometrien fördern während des Herstellungsprozesses des Kunststoffteils die Füllung der Erhebung während des Spritzvorgangs. Weiterhin begünstigen solche kunststofffließbegünstigten Geometrien eine Ableitung der auf die Wandung sowie der Erhebung auftretbaren Drücke des durch den Durchbruch strömbaren Fluids, wobei diese Drücke von diesen kunststofffließbegünstigten Geometrien auf das Kunststoffteil abgeleitet werden. Solche kunststofffließbegünstigten Geometrien können als Parabel oder Ellipse oder Radius ausgebildet sein. Diese Formen der kunststofffließbegünstigten Geometrien sind auf einfache Weise herstellbar, wobei die Ausgestaltung dieser Formen zu definierbaren Ableitungen der auftretbaren Drücke des durch den Durchbruch strömbaren Fluids führen. Das Kunststoffteil und die Erhebung sind einteilig ausgebildet. Diese Formgebung der Erhebung ist mit einem Herstellungsprozess wie beispielsweise dem Spritzgießverfahren herzustellen. Im Bereich der Bindenaht ist ein angehäuftes Kunststoffmaterial vorhanden, welches auftretbarem Druck des durch den Durchbruch strömbaren Fluids ableitet und dadurch der Bindenaht eine erhöhte Festigkeit bietet.
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Weitere Einzelheiten, Vorteile und Merkmale der vorliegenden Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung eines Ausführungsbeispiels anhand der Zeichnung.
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Es zeigt:
- 1 einen Ausschnitt des erfindungsgemäßen Kunststoffteils in einer perspektivischen Ansicht, und
- 2 den in 1 dargestellten Ausschnitt des erfindungsgemäßen Kunststoffteils in einer Vorderansicht.
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Der in 1 in einer perspektivischen Ansicht dargestellte Ausschnitt eines Kunststoffteils 10 bildet einen Teilabschnitt A des Kunststoffteils 10. Dieser Teilabschnitt A ist in seiner Erstreckungsrichtung durch eine ersten Ebene X einerseits und einer zweiten Ebene Y andererseits begrenzt. Hierdurch weist dieser Teilabschnitt A eine Materialstärke in dem Ausschnitt des Teilabschnitts A des Kunststoffteils 10 auf. Der Teilabschnitt A weist einen Durchbruch 20 auf, der sich von der ersten Ebene X bis zur zweiten Ebene Y durch die Materialstärke des Teilabschnitts A hindurch erstreckt. Der Durchbruch 20 besitzt eine Wandung 30, an der zumindest eine Erhebung 40 angeordnet ist, wobei der Übergang von der Wandung 30 des Durchbruchs 20 zur Erhebung 40 mit kunststofffließbegünstigten Geometrien ausgebildet ist. Die Erhebung 40 erstreckt sich von der Wandung 30 aus in Richtung des Durchbruchs 20 und in seiner längs gerichteten Erstreckungsrichtung zumindest teilweise über den hindurchragenden Durchbruch 20.
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Der in 2 in einer Vorderansicht dargestellte Teilabschnitt A des Kunststoffteils 10 weist einen Durchbruch 20 auf, welcher sich von der ersten Ebene X bis zur zweiten Ebene Y erstreckt. Der Durchbruch 20 besitzt eine Wandung 30, an der zumindest eine Erhebung 40 angeordnet ist. Diese Erhebung 40 erstreckt sich von der Wandung 30 aus in Richtung des Durchbruchs 20 und in seiner längs gerichteten Erstreckungsrichtung zumindest teilweise über den hindurchragenden Durchbruch 20. Der Übergang von der Wandung 30 des Durchbruchs 20 zur Erhebung 40 ist mit kunststofffließbegünstigten Geometrien ausgebildet.
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Der Teilabschnitt A des Kunststoffteils 10 besitzt einen Durchbruch 20. Dieser Durchbruch 20 wird bei der Herstellung des Kunststoffteils 10 mit Hilfe eines in einem Kunststoffspritzwerkzeug vorhandenen Dorns erzeugt. Dieser Dorn sorgt dafür, dass in einem Bereich der Wandung des Durchbruchs 20 aufgrund der Fließrichtung des Kunststoffmaterials eine unvermeidbare Bindenaht am Kunststoffteil 10 vorhanden ist, da dieser Durchbruch 20 bei der Herstellung des Kunststoffteils 10 mit Hilfe eines in einem Kunststoffspritzwerkzeug vorhandenen Dorns angeordnet ist, wobei der Dorn dafür sorgt, dass in einem Bereich der Wandung 30 des Durchbruchs 20 aufgrund der Fließrichtung des Kunststoffmaterials während des Spritzvorgangs eine unvermeidbare Bindenaht am Kunststoffteil 10 vorhanden ist. Kommt ein solches Kunststoffteil 10 als innendruckführendes Kunststoffteil 10 bei hydraulischen Anwendungen und/oder pneumatischen Anwendungen zum Einsatz, ist bei der Bindenaht zu gewährleisten, dass diese Bindenaht bei auftretbaren Druckbelastungen des durch den Durchbruch strömbaren Fluids Stand hält. Hierbei ist es wesentlich, dass die Erhebung 40 in dem Bereich der Wandung 30 des Durchbruchs 20 angeordnet ist, in dem die Bindenaht am Kunststoffteil 10 vorhanden ist. Durch eine entsprechende Anordnung der Erhebung 40 ist eine Materialanhäufung des Kunststoffmaterials in dem Bereich der Bindenaht an dem Kunststoffteil 10 vorhanden. Die Erhebung 40 ist derart ausgebildet, dass die Bindenaht den auftretbaren Druckbelastungen des durch den Durchbruch strömbaren Fluids in gleicher Weise Stand hält, wie die verbleibende Wandung 30 des Durchbruchs 20 des Kunststoffteils 10. Die Ausgestaltung der Erhebung 40 kann als Parabel oder Ellipse oder Radius ausgebildet sein, wobei es wesentlich ist, bei hydraulischen Anwendungen und/oder pneumatischen Anwendungen auftretende Druckbelastungen des durch den Durchbruch strömbaren Fluids in gleicher oder ähnlichen Weise wie bei der verbleibenden Wandung 30 des Durchbruchs 20 sicher zu stellen. Mit der gestalterischen Form des Durchbruchs 20 in Verbindung mit der Erhebung 40 ist es wesentlich, dass eine Druckverteilung des auftretbaren Drucks auf die Wandung 30 und der Erhebung 40 des Durchbruchs 20 erfolgt, welches dafür sorgt, dass die Druckbelastung des durch den Durchbruch strömbaren Fluids an die Bindenaht des Kunststoffteils 10 minimiert ist.
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Neben der vorstehenden schriftlichen Beschreibung der Erfindung wird zu deren ergänzender Offenbarung hiermit explizit auf die zeichnerische Darstellung der Erfindung in den 1 bis 2 Bezug genommen.
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Bezugszeichenliste
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- 10
- Kunststoffteil
- 20
- Durchbruch
- 30
- Wandung
- 40
- Erhebung
- A
- Teilabschnitt
- X
- erste Ebene
- Y
- zweite Ebene
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- DE 102010036109 A1 [0002]
