DE10253448B4 - Gewindeeinsatz - Google Patents
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Abstract
Gewindeeinsatz für ein aus einem gießfähigen Material hergestelltes Bau-, insbesondere Kunststoffteil, bestehend aus einem hülsenförmig tiefgezogenen, in das Bauteilmaterial einzubettenden Gewindeelement mit einem am Schaftabschnitt wulstförmig erweiterten Bundabschnitt und einem einstückig angeformten, über den Schaftabschnitt radial auskragenden Flanschabschnitt am bauteilaußenseitigen Endbereich des Gewindeelements, dadurch gekennzeichnet, dass der Flanschabschnitt (5) bündig zur Bauteilaußenfläche (11) in das Bauteilmaterial einbettbar und randseitig mit einer formschlüssig in das Bauteilmaterial eingreifenden Drehsicherung (12, 13; 17) versehen ist und dass das Gewindeelement (1) im bauteilaußenseitigen Endbereich einen erweiterten Innendurchmesser zur Aufnahme einer in einer entsprechenden Aufnahmeöffnung (21) eines über das Gewindeelement mit dem Bauteil (7) verschraubbaren Anbauteils (20) einsitzenden Zentrierhülse (19) aufweist.
Description
- Die Erfindung bezieht sich auf einen Gewindeeinsatz für ein aus einem gießfähigen Material hergestelltes Bau-, insbesondere Kunststoffteil, nach dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.
- Es ist bekannt, für die Schraubverbindung eines Spritzgussteils, welches aus einem Material geringer Gewindefestigkeit, also etwa Kunststoff, besteht, zylindrische Gewindehülsen einzusetzen, die in das Spritzgussteil miteingegossen werden und an ihrer Mantelfläche zur Erhöhung der Haftfestigkeit geriffelt oder genutet sind. Derartige Gewindehülsen, die zumeist als Drehteile aus Messing gefertigt werden, sind jedoch in vielen Anwendungsfällen, sei es aus Gewichts- oder Kostengründen oder weil ihre Anbindung am Spritzgussteil für die eingeleiteten Belastungen nicht ausreicht, nicht oder nur in begrenztem Umfang einsetzbar.
- Hingegen sind die aus der
AT 406 410 B - Aufgabe der Erfindung ist es, einen Gewindeeinsatz der eingangs genannten Art so auszubilden, dass die Einbausicherheit und vor allem die Verankerung des Gewindeelements im Bauteilmaterial weiter verbessert werden.
- Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch den im Patentanspruch 1 gekennzeichneten Gewindeeinsatz gelöst.
- Erfindungsgemäß werden durch die bündige Einbettung in Verbindung mit der nicht-rotationssymmetrischen Außengeometrie des Flanschabschnitts eine deutlich verbesserte Anbindung und vor allem eine hochgradig drehfeste, formschlüssige Verkoppelung des Gewindeelements mit dem Bauteilmaterial erreicht, so dass das Gewindeelement selbst unter der Wirkung hoher Ausziehkräfte und/oder Anzugsmomente sicher im Bauteil verankert bleibt, mit dem zusätzlichen Effekt, dass aufgrund des stufenlosen Übergangs zwischen der Sitzfläche des Flanschabschnitts und dem angrenzend umspritzten oder umgossenen Bauteilmaterial ein glattflächig spaltfreier Zusammenbau der miteinander verschraubten Bauteile ermöglicht wird.
- Nach einem weiteren wesentlichen Aspekt der Erfindung übernimmt der Gewindeeinsatz gleichzeitig auch eine exakte gegenseitige Ausrichtung der miteinander verschraubten Bauteile. Zu diesem Zweck besitzt das Gewindeelement im einschraubseitigen Endbereich einen erweiterten Innendurchmesser zur Aufnahme einer in das Gegenbauteil eingreifenden Zentrierhülse.
- Die formschlüssige Drehsicherung am Außenrand des Flanschabschnitts wird vorzugsweise durch eine polygonale oder gezackte Außenkontur oder durch randseitige, in Umfangsrichtung verteilte Aussparungen des Flanschabschnitts bewirkt. Wahlweise oder zusätzlich sind am Flanschabschnitt in Umfangsrichtung verteilte, schräg nach unten abgebogene und vom Bauteilmaterial umschlossene Sicherungslaschen angeformt, durch die zusätzlich zu einer Verdrehsicherung auch eine formschlüssige Ausziehsicherung im Flanschbereich des Gewindeeinsatzes erreicht wird.
- Gewünschtenfalls kann das Gewindeelement das Bauteil vollständig durchsetzen und dann an seinem dem Flanschabschnitt gegenüberliegenden Ende unverschlossen sein, um einen freien Durchtritt des mit dem Gewindeelement verschraubten Gewindebolzens zu ermöglichen, vorzugsweise ist der Schaftabschnitt des Gewindeelements jedoch vollständig in das Bauteilmaterial eingebettet und dann am bauteilinneren Ende verschlossen, wodurch die Haftungsfläche zwischen Gewindeelement und Bauteil vergrößert und beim Umspritzen oder Umgießen ein Eindringen von Bauteilmaterial wirksam verhindert wird.
- Im Hinblick auf eine verbesserte formschlüssige Drehsicherung und vergrößerte Haftfläche zwischen Gewindeelement und Bauteil empfiehlt es sich schließlich, den Bundabschnitt an seiner Außenkontur ebenfalls polygonal oder gezackt auszubilden und/oder den Schaftabschnitt des Gewindeelements mit einer Längs- oder Kreuzriffelung zu versehen.
- Die Erfindung wird nunmehr anhand zweier Ausführungsbeispiele in Verbindung mit den Zeichnungen näher erläutert. Es zeigen in stark schematisierter Darstellung:
-
1a –c einen Gewindeeinsatz gemäß dem Stand der Technik im Längsschnitt (a), in der Aufsicht (b) und im Schnitt längs der Linie I-I (c); -
2a –c eine Darstellung eines Ausführungsbeispiels der Erfindung; -
3 ein Formwerkzeug zur Herstellung eines Kunststoffteils mit einem integral in dieses eingebetteten Gewindeeinsatz; und -
4 den Gewindeeinsatz gemäß2 nach dem Verschrauben des Bau- mit dem Gegenbauteil. - Der in den Fig. dargestellte Gewindeeinsatz ist als einstückig aus einem Stahlblech tiefgezogenes, hülsenförmiges Gewindeelement
1 mit einem zylindrischen, mit einem Innengewinde2 versehenen Schaftabschnitt3 ausgebildet, welcher an seinem bauteilinneren, verschlossenen Ende einen wulstförmig erweiterten Bund4 aufweist und an seinem einschraubseitigen, offenen Ende in einen radial auskragenden Flanschabschnitt5 mit einer großflächigen Sitz oder Anlagefläche6 übergeht. - Eingebettet ist das Gewindeelement
1 in das zugehörige, aus einem gießfähigen Material, etwa Kunststoff, hergestellte Bauteil7 in der Weise, dass in das Formwerkzeug8 (3 ) zunächst das Gewindeelement1 auf einem werkzeugfesten Passstift9 positioniert und z.B. magnetisch mit dem Flanschabschnitt5 bündig zur Formfläche des Formwerkzeugs8 fixiert wird, woraufhin das Formwerkzeug8 geschlossen und mit dem Bauteilmaterial befüllt wird. In dem so gefertigten Bauteil7 ist das Gewindeelement1 als integraler, vom Bauteilmaterial umschlossener oder umspritzter Bestandteil enthalten. - Zur formschlüssig drehsicheren Verankerung des Gewindeelements
1 im Bauteil7 besitzt der bündig in das Bauteilmaterial eingebettete Flanschabschnitt5 gemäß1b (Stand der Technik) eine polygonale (sechseckige) Außenkontur12 und wahlweise, zur Verstärkung des Drehsicherungseffekts vorzugsweise jedoch zusätzlich randseitige Aussparungen13 . Der drehsichere Formschluss im Bereich des bauteilinneren Endes wird nach1c (Stand der Technik) durch eine ebenfalls polygonale Außenkontur14 des wulstförmigen Bundes4 bewirkt. - Das Gewindeelement
1 nach2 , wo die der1 entsprechenden Teile durch das gleiche Bezugszeichen gekennzeichnet sind, zeigt weitere Ausführungsarten einer außenrandseitigen, formschlüssigen Drehsicherung. So ist der Bundbereich4 mit einer gezackten anstelle einer polygonalen Außenkontur15 und der Schaftabschnitt3 an seiner Mantelfläche mit einer Längsriffelung16 (2c ) versehen, und am Flanschabschnitt5 sind zusätzlich zur bündigen Einbettung und polygonalen Außenkontur12 des Flanschabschnitts5 randseitig schräg nach unten abgebogene, vom Bauteilmaterial umschlossene Sicherungslaschen17 angeformt, welche außer einer dreh- auch eine ausziehsichere Verankerung des Flanschabschnitts5 im Bauteilmaterial bewirken. - Nach einem weiteren wesentlichen Merkmal sind bei dem Gewindeelement
1 gemäß1 (Stand der Technik) am Flanschabschnitt5 nach oben umgebogene Zentrierlaschen18 angeformt, während das Gewindeelement1 nach2 im einschraubseitigen Endbereich einen erweiterten Innendurchmesser zur Aufnahme einer Zentrierhülse19 aufweist, welche in dem in das Bauteil7 implantierten Zustand des Gewindeelements1 (2a ) in den erweiterten Endbereich eingesetzt, z.B. eingepresst wird. Beim Verschrauben eines Anbauteils20 (4 ) greifen die Zentrierlaschen18 bzw. die Zentrierhülse19 in eine entsprechende Aufnahmeöffnung21 des Anbauteils20 und gewährleisten so eine positionsgenaue gegenseitige Ausrichtung der Bauteile7 und20 .
Claims (9)
- Gewindeeinsatz für ein aus einem gießfähigen Material hergestelltes Bau-, insbesondere Kunststoffteil, bestehend aus einem hülsenförmig tiefgezogenen, in das Bauteilmaterial einzubettenden Gewindeelement mit einem am Schaftabschnitt wulstförmig erweiterten Bundabschnitt und einem einstückig angeformten, über den Schaftabschnitt radial auskragenden Flanschabschnitt am bauteilaußenseitigen Endbereich des Gewindeelements, dadurch gekennzeichnet, dass der Flanschabschnitt (
5 ) bündig zur Bauteilaußenfläche (11 ) in das Bauteilmaterial einbettbar und randseitig mit einer formschlüssig in das Bauteilmaterial eingreifenden Drehsicherung (12 ,13 ;17 ) versehen ist und dass das Gewindeelement (1 ) im bauteilaußenseitigen Endbereich einen erweiterten Innendurchmesser zur Aufnahme einer in einer entsprechenden Aufnahmeöffnung (21 ) eines über das Gewindeelement mit dem Bauteil (7 ) verschraubbaren Anbauteils (20 ) einsitzenden Zentrierhülse (19 ) aufweist. - Gewindeeinsatz für ein aus einem gießfähigen Material hergestelltes Bau-, insbesondere Kunststoffteil, bestehend aus einem hülsenförmig tiefgezogenen, in das Bauteilmaterial einzubettenden Gewindeelement mit einem am Schaftabschnitt wulstförmig erweiterten Bundabschnitt und einem einstückig angeformten, über den Schaftabschnitt radial auskragenden Flanschabschnitt am bauteilaußenseitigen Endbereich des Gewindeelements, dadurch gekennzeichnet, dass der Flanschabschnitt (
5 ) bündig zur Bauteilaußenfläche (11 ) in das Bauteilmaterial einbettbar und randseitig mit einer formschlüssig in das Bauteilmaterial eingreifenden Drehsicherung (12 ,13 ;17 ) sowie mit nach oben umgebogenen, in einer entsprechenden Aufnahmeöffnung (21 ) eines über das Gewindeelement (1 ) mit dem Bauteil (7 ) verschraubbaren Anbauteils (20 ) einsitzenden Zentrierlaschen (18 ) versehen ist. - Gewindeeinsatz nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Flanschabschnitt (
5 ) als Drehsicherung eine nicht-kreisförmige Außenkontur (12 ) besitzt. - Gewindeeinsatz nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Flanschabschnitt eine polygonale oder gezackte Außenkontur (
12 ) besitzt. - Gewindeeinsatz nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Flanschabschnitt (
5 ) als Drehsicherung mit am Außenrand in Umfangsrichtung verteilten Aussparungen (13 ) versehen ist. - Gewindeeinsatz nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass am Flanschabschnitt (
5 ) in Umfangsrichtung verteilte, schräg nach unten abgebogene und vom Bauteilmaterial umschließbare Sicherungslaschen (17 ) angeformt sind. - Gewindeeinsatz nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Schaftabschnitt (
3 ) am bauteilinneren Ende verschlossen ist. - Gewindeeinsatz nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Bundabschnitt (
4 ) eine polygonale oder gezackte Außenkontur (14 ;15 ) besitzt. - Gewindeeinsatz nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Schaftabschnitt (
13 ) an seiner Außenfläche geriffelt (Riffelung16 ) ist.
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