DE10233259B4

DE10233259B4 - Gewindeeinsatz

Info

Publication number: DE10233259B4
Application number: DE2002133259
Authority: DE
Inventors: Rolf Kuhm; Oliver Dratius
Original assignee: SACS GmbH
Current assignee: Sacs De GmbH
Priority date: 2002-07-23
Filing date: 2002-07-23
Publication date: 2008-01-17
Anticipated expiration: 2022-07-24
Also published as: DE10233259A1

Abstract

Gewindeeinsatz für Leichtbauplatten oder dergleichen mit einer Gewindehülse, die mit einem Kunststoffmantel umspritzt ist, welcher Einspritzbohrungen zum Einfüllen von Klebstoff aufweist, und einer Positionierungsscheibe, dadurch gekennzeichnet, dass die Positionierungsscheibe (110) unmittelbar an den Gewindeeinsatz (101) einstückig angeformt ist.

Description

Die Erfindung betrifft einen Gewindeeinsatz gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.
Um Gewindehülsen in einer Leichtbauplatte oder dergleichen einzusetzen, ist es üblich, die Gewindehülse mit einem Kunststoffmantel derart zu Umspritzen, dass die Gewindehülse selbst von einer Kunststoffschicht umhüllt ist, die Enden der Gewindehülse jedoch in jeweils einer Kunststofffläche, nämlich einem Kopf- und einem Fußelement, von größerem Durchmesser liegen. Dabei liegt die Öffnung der Gewindehülse offen im Kopfelement und schließt bündig mit dem Kunststoffmantel ab, das entgegengesetzte Ende der Gewindehülse wird mit Kunststoff vollständig umhüllt.
Das Kopfelement des Kunststoffmantels, mit dem die Gewindehülse bündig abschließt, weist im Außenbereich zwei diametral gegenüberliegende Einspritzbohrungen auf, durch die nach Einsatz des Gewindeeinsatzes in eine Vertiefung der Leichtbauplatte Klebstoff in den Hohlraum zwischen Gewindeeinsatz und Leichtbauplatte eingefüllt wird.
Zur richtigen Positionierung des Gewindeeinsatzes in der Vertiefung der Leichtbauplatte wird auf das Kopfteil des Gewindeeinsatzes als Montagehilfe eine Positionierungsscheibe aus Aluminium oder Kunststoff, die im Wesentlichen aus einer Scheibe mit zwei zu den Einspritzbohrungen im Gewindeeinsatz fluchtenden Löchern und einer hochstehenden Lasche zum Anfassen besteht, geklebt, die nach zentrischer Positionierung des Gewindeeinsatzes in der Vertiefung der Leichtbauplatte und Einfüllen des Klebstoffs entfernt wird. Zur Sicherung der Gewindehülse gegen Herausfallen aus dem Gewindeeinsatz sind Einstiche am Außenumfang vorhanden. Als Verdrehsicherung der Gewindehülse im Kunststoffmantel wird der Außenumfang gerändelt. Um den Gewindeeinsatz gegen ein Verdrehen in der Vertiefung zu sichern, sind am Fußelement des Gewindeeinsatzes Verstärkungsrippen angebracht. Um die Schraube innerhalb der Gewindehülse gegen eine Lockerung zu sichern, wird die Gewindehülse mittig radial deformiert. Zur Fixierung des Gewindeeinsatzes in der Vertiefung der Leichtbauplatte ist auf der Unterseite der Positionierungsscheibe ein Gewebeträger mit einer Klebeschicht aufgebracht.
Der beschriebene Gewindeeinsatz weist folgende Mängel auf: Die Aluminium- bzw. Kunststoff-Positionierungsscheibe muss entweder per Hand oder mittels einer speziellen Vorrichtung mit dem Gewindeeinsatz zusammengefügt werden, so dass ein zusätzlicher Arbeitsschritt nötig ist. Nach Entfernung der Positionierungsscheibe schließt die Gewindehülse bündig mit der Kunststoffmantel- und damit mit der Leichtbauplattenoberfläche ab, so dass im Falle eines erforderlichen Überschleifens der Oberfläche oft eine Verletzung der Gewindehülse die Folge ist. Da die Positionierungsscheiben einen deutlich größeren Durchmesser als die Kopf- und Fußelemente der Gewindeeinsätze aufweisen, ist ein Einsatz der Gewindeeinsätze in Eckpositionen nur mit speziellen, an zwei Seiten gekappten Positionierungsscheiben möglich. Der Gewebeträger mit der Klebeschicht ist umständlich zu handhaben.
Die Aufgabe der Erfindung besteht darin, eine vereinfachte Herstellung, verbesserte Eigenschaften und eine universelle Einsatzmöglichkeit des Gewindeeinsatzes zu ermöglichen.
Die Aufgabe wird erfindungsgemäß gelöst durch einen Gewindeeinsatz gemäß dem Oberbegriff mit den kennzeichnenden Merkmalen des Patentanspruchs 1.
Die Vorteile der direkt an den Kunststoffmantel angespritzten Positionierungsscheibe liegen darin, dass bei der Herstellung der Arbeitsschritt des Zusammenfügens von Positionierungsscheibe und Gewindeeinsatz entfällt. Weiterhin liegen nunmehr automatisch die Einspritzbohrungen für den Klebstoff frei, und es ist keine Positionierung der Einspritzbohrungen der Positionierungsscheibe in Flucht mit den Einspritzbohrungen des Gewindeeinsatzes per Hand oder mittels einer speziellen Vorrichtung nötig. Zusätzlich entfällt die gesonderte Herstellung der Aluminium- bzw. Kunststoff-Positionierungsscheiben.
Vorteilhafterweise ist die Positionierungsscheibe als Ring mit geringfügig kleinerem Innendurchmesser als Außendurchmesser des Kopfelements des Kunststoffmantels ausgebildet, wodurch zusätzlich Material eingespart wird. Ist der Überlapp der Positionierungsscheibe mit dem Kunststoffmantel möglichst klein gewählt, ergibt sich eine umlaufende Sollbruchstelle, an dem die Positionierungsscheibe nach Einsetzen des Gewindeeinsatzes in die Wand leicht abgetrennt werden kann. Vorzugsweise weist dabei der Überlapp einen Betrag von etwa 0,1 mm auf.
In einer vorteilhaften Ausführung der Erfindung ist die Gewindehülse nicht bündig mit dem Kopfelement des Gewindeeinsatzes, sondern geringfügig axial einwärts versetzt, wobei sich ein Betrag von etwa 0,2 mm als besonders günstig erwiesen hat, angebracht, so dass im Falle eines erforderlichen Überschleifens der Leichtbauplattenoberfläche keine Gefahr besteht, die Gewindehülse zu beschädigen.
Ein Einsatz auch an Rand- und Eckstellen der Leichtbauplatte wird durch eine weitere vorteilhafte Ausführung der Erfindung begünstigt, die darin besteht, in die Positionierungsscheibe zwei tangential zur umlaufenden Sollbruchstelle und zueinander senkrecht stehende Sollbruchstellen, sogenannte Bruchnuten, anzubringen. Dabei kann der Winkel der beiden Bruchnuten auch beliebig gewählt werden, so dass bei Bedarf jede Positionierungsscheibe einer Rand- oder einer Eckposition angepasst werden kann und keine Herstellung von speziellen Positionierungsscheiben nötig ist.
Zur Sicherung der Gewindehülse gegen ein Herausfallen aus dem Kunststoffmantel wird in einer weiteren vorteilhaften Ausführung der Erfindung an dem Außenumfang der Gewindehülse Einstiche angebracht, so dass sich die Gewindehülse im erhärteten Kunststoff besser hält als mit einer glatten Außenseite. Weiterhin wird der Außenumfang der Gewindehülse mit zwei gegenläufigen Rändelungen versehen, damit sich die Gewindehülse nicht mehr in dem erhärteten Kunststoff drehen lasst.
Alternativ sieht eine vorteilhafte Ausführung der Erfindung vor, dass die Gewindehülsen einen Außenumfang nach Art eines Mehrkants, vorzugsweise eines Vier-, Fünf- oder Sechskants aufweisen, wodurch ebenfalls ein Verdrehen der Gewindehülse im Kunststoffmantel verhindert wird.
Eine weitere vorteilhafte Ausführung der Erfindung besteht darin, das Innengewinde der Gewindehülse zumindest abschnittsweise mit einem Steigungsfehler und/oder einem Flankenwinkelfehler zu versehen, um so die eingedrehte Schraube gegen eine Lockerung z. B. durch Vibration zu sichern. Vorteilhafterweise ist dieser Abschnitt mittig oder im unteren Bereich des Innengewindes angebracht, so dass zunächst ein einfaches Eindrehen der Schraube möglich ist.
Vorzugsweise werden außerhalb am Außenumfang des Kunststoffmantels Verstärkungsrippen angebracht, um eine Verdrehung des Gewindeeinsatzes innerhalb der Vertiefung der Leichtbauplatte zu verhindern. Diese Verstärkungsrippen werden im selben Verfahrensschritt wie der Kunststoffmantel gespritzt.
In einer weiteren vorteilhaften Ausführung der Erfindung wird auf die Unterseite der Positionierungsscheibe eine Klebeschicht aufgebracht, vorzugsweise aufdosiert. Das direkte Aufbringen der Klebeschicht auf die Positionierungsscheibe erfordert einen einfacheren Arbeitsschritt als das Anbringen des die Klebeschicht enthaltenden Gewebeträgers.
Alternativ wird in einer vorteilhaften Ausführung der Erfindung keine Klebeschicht an der Positionierungsscheibe angebracht, sondern die Oberfläche der Leichtbauplatte mit Klebstoff besprüht. Damit weisen die Gewindeeinsätze mit angespritzter Positionierungsscheibe keine Klebeflächen auf, können also nicht mehr aneinander kleben und somit als Schüttgut transportiert werden anstelle sie in vereinzelter Anordnung auf einer Palette zu transportieren.
Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird anhand der folgenden Figuren ausführlich erläutert. Es zeigen:
1 einen Koaxialschnitt des Gewindeeinsatzes mit angespritzter Positionierungsscheibe,
2 die Einbausituation des Gewindeeinsatzes in eine Leichtbauplatte,
3 die Aufsicht auf den Gewindeeinsatz,
4 eine dreidimensionale Ansicht des Gewindeeinsatzes.
1 zeigt einen Gewindeeinsatz 101, welcher aus einer mit einem Kunststoffmantel 130 umspritzten aus Metall bestehenden Gewindehülse 120 mit zwei Öffnungen 122, 123 besteht. Dabei wird der Außenumfang der Gewindehülse 120 von einer Kunststoffschicht, einem Hülsenbereich 131, umhüllt, während die Öffnungen 122, 123 der Gewindehülse 120 in jeweils einer Kunststoffscheibe, nämlich einem Kopfelement 132 und einem Fußelement 133, von größerem Durchmesser liegen. Das Fußelement 133 des Kunststoffmantels 130 verschließt die eine Öffnung 123 der Gewindehülse 120.
Die im Kopfelement 132 des Kunststoffmantels 130 liegende Öffnung 122 bleibt offen, wobei die Gewindehülse 120 gegenüber der Oberfläche des Kopfelements 132 um den Betrag a = 0,2 mm vertieft liegend angeordnet ist.
Die Gewindehülse 120 weist am Außenumfang Einstiche 125 auf, welche das Ausfallen der Gewindehülse 120 aus dem Kunststoffmantel 130 verhindern.
Das Kopfelement 132 weist im Außenbereich der Gewindehülse 120 zwei diametral gegenüber liegende runde Einspritzbohrungen 135, 136 auf. 2 zeigt dazu die Einbausituation des Gewindeeinsatzes 101 in einer Vertiefung 152 einer Leichtbauplatte 154, in der durch die Einspritzbohrungen 135, 136 Klebstoff 150 in einen Hohlraum 156, der von dem Gewindeeinsatz 101 und der Vertiefung 152 der Leichtbauplatte 154 gebildet wird, eingefüllt ist.
Auf das Kopfelement 132 aufgespritzt befindet sich eine ringförmig ausgebildete Positionierungsscheibe 110 mit kleinerem Innendurchmesser d_i als Außendurchmesser d_a des Kopfelements 132 des Gewindeeinsatzes 101 (vgl. 3). Dadurch entsteht ein Überlapp 113 von einem Betrag b = 0,1 mm, welcher die ringförmige Positionierungsscheibe 110 mit dem Gewindeeinsatz 101 verbindet und gleichzeitig, weil er so schmal ausfällt, eine umlaufende Sollbruchstelle ergibt.
Zusätzlich sind in der Positionierungsscheibe 110 zwei tangential zum Überlapp 113 und zueinander senkrecht verlaufende Bruchnuten 114, 115 angebracht, die es ermöglichen, zwei Abschnitte 116, 117 der Positionierungsscheibe 110 abzubrechen. Zur Handhabe des Gewindeeinsatzes 101 ist an der Positionierungsscheibe 110 eine senkrecht zur Fläche der Positionierungsscheibe 110 stehende Lasche 112 angespritzt.
Auf der dem Gewindeeinsatz 101 zugewandten Seite der Positionierungsscheibe 110 ist eine Klebeschicht 160 aufdosiert.
4 zeigt in einer dreidimensionalen Darstellung des Gewindeeinsatzes 101 vier jeweils 90° zueinander versetzt am Übergang des Fußelements 133 in den Hülsenbereich 131 des Kunststoffmantels 130 angebrachte Verstärkungsrippen 140, die als im Wesentlichen rechtwinklige, radial ausgerichtete Stege das Fußelement 133 des Kunststoffmantels 130 mit dem Hülsenbereich 131 verbinden.

101: Gewindeeinsatz
110: Positionierungsscheibe
112: Lasche
113: Überlapp
114: Bruchnut
115: Bruchnut
116: Abschnitt
117: Abschnitt
120: Gewindehülse
122: Öffnung
123: Öffnung
125: Einstich
130: Kunststoffmantel
131: Hülsenbereich
132: Kopfelement
133: Fußelement
135: Einspritzbohrung
136: Einspritzbohrung
140: Verstärkungsrippen
150: Klebstoff
152: Vertiefung
154: Leichtbauplatte
156: Hohlraum
160: Klebeschicht
a: Betrag
b: radiale Breite
d_i: Durchmesser
d_a: Durchmesser

Claims

Gewindeeinsatz für Leichtbauplatten oder dergleichen mit einer Gewindehülse, die mit einem Kunststoffmantel umspritzt ist, welcher Einspritzbohrungen zum Einfüllen von Klebstoff aufweist, und einer Positionierungsscheibe, dadurch gekennzeichnet, dass die Positionierungsscheibe (110) unmittelbar an den Gewindeeinsatz (101) einstückig angeformt ist.
Gewindeeinsatz nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Positionierungsscheibe (110) eine Bohrung von einem solchen Durchmesser (d_i) aufweist, dass ein geringer Überlapp (113) zum Kunststoffmantel (130) des Gewindeeinsatzes (101) ausgebildet ist.
Gewindeeinsatz nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Überlapp (113) der Positionierungsscheibe (110) mit dem Kunststoffmantel (130) eine radiale Breite (b) von etwa 0,1 mm aufweist.
Gewindeeinsatz nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Gewindehülse (120) axial geringfügig gegenüber dem Kunststoffmantel (130) zurück versetzt angeordnet ist.
Gewindeeinsatz nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Gewindehülse (120) axial um einen Betrag (a) von etwa 0,2 mm gegenüber dem Kunststoffmantel (130) zurück versetzt angeordnet ist.
Gewindeeinsatz nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Positionierungsscheibe (110) wenigstens eine tangential zum Überlapp (113) verlaufende Bruchnut (114, 115) aufweist.
Gewindeeinsatz nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Positionierungsscheibe (110) zwei tangential zum Überlapp (113) verlaufende Bruchnuten (114, 115) aufweist.
Gewindeeinsatz nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Positionierungsscheibe (110) zwei tangential zum Überlapp (113) und im wesentlichen zueinander senkrecht verlaufende Bruchnuten (114, 115) aufweist.
Gewindeeinsatz nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass an der Gewindehülse (120) am Außenumfang Einstiche (125) angebracht sind.
Gewindeeinsatz nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Gewindehülse (120) am Außenumfang gerändelt ist.
Gewindeeinsatz nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Gewindehülse (120) einen Außenumfang nach Art eines Mehrkants, insbesondere eines Vier-, Fünf- oder Sechskants aufweist.
Gewindeeinsatz nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Gewindehülse (120) ein Innengewinde aufweist, welches zumindest abschnittsweise einen Steigungsfehler und/oder einen Flankenwinkelfehler enthält.
Gewindeeinsatz nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass am Außenumfang des Kunststoffmantels (130) Verstärkungsrippen (140) angebracht sind.
Gewindeeinsatz nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass am Außenumfang des Kunststoffmantels (130) im Übergangsbereich vom Fußelement (133) zum Hülsenbereich (131) mehrere Verstärkungsrippen (140), vorzugsweise vier, angebracht sind.
Gewindeeinsatz nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass eine Klebeschicht (160) unmittelbar an die Positionierungsscheibe (110) aufgebracht, vorzugsweise aufdosiert ist.
Gewindeeinsatz nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens eine Lasche (112) an der Positionierungsscheibe (110) angebracht ist.
Verfahren zum Einsetzen eines Gewindeeinsatzes nach einem der Ansprüche 1 bis 14 oder 16, dadurch gekennzeichnet, dass eine Klebeschicht auf die Oberfläche einer Leichtbauplatte (154) aufgesprüht und anschließend der Gewindeeinsatz (101) in die Vertiefung (152) der mit Klebstoff besprühten Leichtbauplatte (154) eingesetzt wird.