DE10323674B4

DE10323674B4 - Verfahren zur Herstellung einer Dübelhülse und Dübelhülse

Info

Publication number: DE10323674B4
Application number: DE10323674A
Authority: DE
Inventors: Andreas Bieri; Andreas Frei; Roland Zaugg; Roland Lüthi; Hansjörg Zahnd; Walter Rohrbach
Original assignee: Adolf Wuerth GmbH and Co KG
Current assignee: Adolf Wuerth GmbH and Co KG
Priority date: 2003-05-14
Filing date: 2003-05-14
Publication date: 2009-08-20
Anticipated expiration: 2023-05-15
Also published as: AT500825A1; DE10323674A1; AT500825B1; AT500825B8

Abstract

Verfahren zum Herstellen einer Dübelhülse aus zwei Hülsenteilen mit gleichem Außendurchmesser und gleichem Innendurchmesser, bei dem
1.1 das erste Hülsenteil (1, 21, 31) im Bereich seines einen Endes mit einem Verbindungsabschnitt (3) versehen wird,
1.2 in dem der Außendurchmesser des Hülsenteils (1, 21, 31) gegenüber dem übrigen Bereich des Hülsenteils verringert ist,
1.3 das zweite Hülsenteil (2) im Bereich seines dem ersten Hülsenteil (1, 21, 31) zugeordneten Endes mit einem Verbindungsabschnitt (9) versehen wird,
1.4 in der die Wandstärke des Hülsenteils (2) der Durchmesserverringerung des ersten Hülsenteils (1, 21, 31) entspricht,
1.5 der Verbindungsabschnitt (3) des ersten Hülsenteils (1, 21, 31) an seiner Außenseite und/oder
1.6 der Verbindungsabschnitt (9) des zweiten Hülsenteils (2) an seiner Innenseite mit mindestens einer Vertiefung (13, 14, 32) versehen wird, und
1.7 die beiden Verbindungsabschnitte (3, 9) durch Rotationsschweißen miteinander verbunden werden.

Description

Die Erfindung betrifft einen Kunststoffdübel und ein Verfahren zu seiner Herstellung.
Es ist bekannt, Kunststoffdübel derart herzustellen, dass eine Hülse aus zwei zylindrischen Teilen hergestellt wird, die miteinander verschweißt werden. Eine solche Herstellungsmethode ist insbesondere dann von Vorteil, wenn die Dübelhülse einen Teil aufweist, der bei dem Setzen des Dübels nicht aufgeweitet wird, während der vordere Teil der Dübelhülse aufgeweitet werden soll.
Als Verschweißungsverfahren hat sich das Reibschweißen bewährt. Dabei werden die beiden Hülsenteile in ihren einander zugewandten Endbereichen übereinander gesteckt und gegenseitig verdreht. Durch die entstehende Wärme wird der Kunststoff der beiden Hülsenteile plastisch, so dass nach dem Abkühlen eine innige Verbindung zwischen den beiden Hülsenteilen entsteht.
Es hat sich herausgestellt, dass beim Durchführen des Reibschweißens auf Grund der Erweichung des Kunststoffs ein Wulst entsteht, der nach dem Erkalten der Verbindungsstelle bestehen bleibt. Ein solcher Wulst ist sowohl an der Außenseite als auch der Innenseite der Dübelhülse störend. Er kann die weitere Behandlung der Dübelhülse, auch beim Einfügen in ein Dübelloch, stören.
Es ist eine Reibschweißverbindung von Bauteilen aus thermoplastischem Kunststoff bekannt ( WO 02/14052 A1 ), bei der vor und hinter der Verbindungszone der beiden zu verbindenden Bauteile Hohlräume gebildet werden, in denen beim Schweißvorgang gelöste Schweißpartikel zurückgehalten werden können. Die Hohlräume sind durch elastische Dichtlippen abgeschlossen, die an getrennten zusätzlichen Bauteilen ausgebildet sind.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zu Grunde, eine Möglichkeit zu schaffen, Dübel dieser Art kostengünstig herzustellen, ohne die mit dem Entstehen eines Wulstes verbundenen Nachteile in Kauf nehmen zu müssen.
Zur Lösung dieser Aufgabe schlägt die Erfindung ein Verfahren zum Herstellen einer Dübelhülse mit den Merkmalen des Anspruchs 1 und eine Dübelhülse mit den Merkmalen des Anspruchs 7 vor. Weiterbildungen der Erfindung sind Gegenstand der jeweiligen abhängigen Ansprüche.
Die Erfindung schlägt also vor, an den Bereichen der beiden Hülsenteile, die beim Verbinden übereinander geschoben werden, entweder an der Innenseite oder der Außenseite oder an beiden Teilen mindestens eine Vertiefung auszubilden, in die dann beim Rotationsschweißen das plastisch werdende Material einfließt, so dass die Bildung eines Wulstes an der Außenseite der Hülse oder an der Innenseite der Hülse vermieden wird. Durch diese einfache Maßnahme, die keinen zusätzlichen Aufwand bedeutet, lässt sich mit großer Sicherheit ein Dübel herstellen, der die im Stand der Technik vorhandenen oben erwähnten Nachteile nicht mehr besitzt.
Da das Reibschweißen bei der Verbindung der beiden Hülsenteile mit Vorteil ein Rotationsschweißen ist, spielt die Anordnung der Vertiefung an einer bestimmten Stelle keine besonders große Rolle, da durch die Drehung auch eine Mitnahme von entstehendem überschüssigem Kunststoffmaterial bewirkt wird.
Um das überflüssige Material mit Sicherheit in die Vertiefung hinein zu bewegen, kann erfindungsgemäß in Weiterbildung vorgesehen sein, dass der Verbindungsabschnitt mindestens eines Hülsenteils mit einer scharfen Innen- und/oder Außenkante versehen wird. In erster Linie ist dabei an eine Kante gedacht, die an dem jeweils anderen Hülsenteil zur Anlage gelangt, aber nicht die an der Stirnfläche selbst gebildete Kante.
Um bei den relativ geringen Wandstärken ausreichend Platz zur Unterbringung des überflüssigen Materials zu schaffen, kann erfindungsgemäß in Weiterbildung vorgesehen sein, dass mehrere Vertiefungen vorhanden sind, die vorzugsweise gleichmäßig über den Umfang verteilt angeordnet sind.
Bei den Vertiefungen kann es sich beispielsweise um im Querschnitt kreisförmige Sacklöcher handeln, die nur eine geringe Tiefe zu besitzen brauchen.
Es kann sich bei den Vertiefungen aber auch um in Längsrichtung der Dübelhülse verlaufende Schlitze handeln, die beispielsweise auch zum freien Ende des jeweiligen Hülsenteils hin offen sein können.
Es kommt ebenfalls eine umlaufende Nut in Frage, die eine besonders gleichmäßige Verteilung des überschüssigen Materials ermöglicht.
Weitere Merkmale, Einzelheiten und Vorzüge der Erfindung ergeben sich aus den Patentansprüchen und der Zusammenfassung, deren beider Wortlaut durch Bezugnahme zum Inhalt der Beschreibung gemacht wird, der folgenden Beschreibung bevorzugter Ausführungsformen der Erfindung sowie anhand der Zeichnung. Hierbei zeigen:
1 in abgebrochener Darstellung einen Schnitt durch zwei noch nicht miteinander verbundene Hülsenteile zur Herstellung einer Dübelhülse nach der Erfindung;
2 die Ansicht eines Hülsenteils einer Dübelhülse;
3 eine der 2 entsprechende Darstellung bei einer geänderten Ausführungsform;
4 einen Querschnitt längs Linie IV-IV in 3;
5 eine den 2 und 3 entsprechende Darstellung bei einer nochmals weiteren Ausführungsform.
1 zeigt in abgebrochener Darstellung einen Längsschnitt durch ein erstes Hülsenteil 1 und ein zweites Hülsenteil 2, die zur Herstellung einer Dübelhülse miteinander verbunden werden sollen. Das erste Hülsenteil 1 enthält im Bereich seines einen, in 1 dargestellten Endes einen Verbindungsabschnitt 3, in dem der Außendurchmesser des Hülsenteils 1 kleiner ist als im restlichen Teil des Hülsenteils 1. Im dargestellten Beispiel bildet der Verbindungsabschnitt 3 eine erste Stufe 4 und zwischen dieser und der Stirnfläche 5 eine zweite Stufe 6. Die an der ringförmigen Stirnfläche 5 gebildete Außenkante 8 ist abgeschrägt ausgebildet. Dagegen ist die an der Stufe 6 gebildete Kante scharfkantig.
Das zweite Hülsenteil 2 weist ebenfalls einen Befestigungsabschnitt 9 auf, bei dem diesmal an der Innenseite des Hülsenteils zwei Stufen 10, 11 gebildet sind. An diesen Stellen, nämlich dem Bereich zwischen der Stirnfläche 12 und der ersten Stufe 10 bzw. der ersten Stufe 10 und der zweiten Stufe 11 entspricht die Wandstärke des zweiten Hülsenteils 2 dem Durchmesserunterschied zwischen dem restlichen Teil des Hülsen teils 1 und dem Befestigungsabschnitt 3. Auch hier ist die an der Stirnfläche 12 gebildete Innenkante leicht abgeschrägt.
Der Außendurchmesser beider Hülsenteile 1, 2 ist in den von dem Befestigungsabschnitt 3 verschiedenen Teilen identisch.
Steckt man die beiden Hülsenteile 1, 2 zusammen, so bildet sich eine durchgehende zylindrische Außenoberfläche und eine durchgehende zylindrische Innenoberfläche. Die beiden Befestigungsabschnitte 3, 9 haben die gleiche Länge. Ihre Wandstärken ergänzen sich komplementär zu der durchgehenden Wandstärke des restlichen Teils der Dübelhülse.
2 zeigt eine Seitenansicht des einen Hülsenteils 1 der Ausführung der 1. In dem Befestigungsabschnitt 3 ist im dargestellten Beispiel eine Vertiefung 13 in Form eines kreisrunden Sacklochs ausgebildet. Die Vertiefung 13 greift über die Kante 6 zwischen der nochmaligen Durchmesserverringerung innerhalb des Befestigungsabschnitts 3 hinaus. Die Vertiefung 13 weist scharfe Kanten auf.
Werden die beiden Hülsenteile 1,2 der 1 im Rotationsschweißverfahren miteinander verbunden, das heißt, wird das Hülsenteil 1 mit seinem Befestigungsabschnitt 3 auf den Befestigungsabschnitt 9 des anderen Hülsenteils 2 unter Drehen aufgeschoben, so wird das Kunststoffmaterial an der Trennstelle zwischen beiden Hülsenteilen 1, 2 plastisch. Überflüssiges Material wird von der Stirnfläche 12 vorwärts geschoben und gelangt dann in die Vertiefung 13. Dadurch wird verhindert, dass an der Außenseite ein Wulst entsteht. Nach dem Erkalten ist eine feste Verbindung zwischen den beiden Hülsenteilen 1,2 entstanden.
Bei der Ausführungsform nach 1 und 2 kann eine zweite Vertiefung 13 auf der gegenüberliegenden Seite des Hülsenteils vorhanden sein, die in 2 dann nicht sichtbar wäre.
Es ist auch möglich, dass eine solche Vertiefung an der Innenseite des Befestigungsabschnitts 9 des Hülsenteils 2 ausgebildet ist. Selbstverständlich ist es auch möglich, solche Vertiefungen an beiden Stellen anzuordnen.
Während bei der Ausführungsform nach 1 und 2 eine kreisförmige Vertiefung 13 vorhanden ist, zeigt die 3 eine der 2 entsprechende Darstellung einer zweiten Ausführungsform, bei der im Befestigungsabschnitt 3 des Hülsenteils 21 eine Vertiefung in Form eines in Längsrichtung verlaufenden Schlitzes 14 ausgebildet ist. Dieser Schlitz 14 beginnt kurz hinter der Stirnfläche 8 des Befestigungsabschnitts und reicht bis an die Stufe 4, die den Befestigungsabschnitt 3 vom restlichen Teil des Hülsenteils 1 trennt. Auch hier ist die Kante 6 scharfkantig ausgebildet. Das gleiche gilt auch für die Längskanten des Schlitzes 14.
4 zeigt einen Querschnitt durch die Ausführungsform der 3. Es ist hier zu sehen, dass an zwei diametralen Stellen jeweils ein solcher Schlitz 14 vorhanden ist.
5 zeigt ein Hülsenteil 31, bei dem im Befestigungsabschnitt 3 eine umlaufende Nut 32 ausgebildet ist. Diese Nut 32 liegt zwischen der Stufe 4 und der Zwischenstufe 6 des Befestigungsabschnitts 3.

Claims

Verfahren zum Herstellen einer Dübelhülse aus zwei Hülsenteilen mit gleichem Außendurchmesser und gleichem Innendurchmesser, bei dem 1.1 das erste Hülsenteil (1, 21, 31) im Bereich seines einen Endes mit einem Verbindungsabschnitt (3) versehen wird, 1.2 in dem der Außendurchmesser des Hülsenteils (1, 21, 31) gegenüber dem übrigen Bereich des Hülsenteils verringert ist, 1.3 das zweite Hülsenteil (2) im Bereich seines dem ersten Hülsenteil (1, 21, 31) zugeordneten Endes mit einem Verbindungsabschnitt (9) versehen wird, 1.4 in der die Wandstärke des Hülsenteils (2) der Durchmesserverringerung des ersten Hülsenteils (1, 21, 31) entspricht, 1.5 der Verbindungsabschnitt (3) des ersten Hülsenteils (1, 21, 31) an seiner Außenseite und/oder 1.6 der Verbindungsabschnitt (9) des zweiten Hülsenteils (2) an seiner Innenseite mit mindestens einer Vertiefung (13, 14, 32) versehen wird, und 1.7 die beiden Verbindungsabschnitte (3, 9) durch Rotationsschweißen miteinander verbunden werden.
Verfahren nach Anspruch 1, bei dem der Verbindungsabschnitt (3, 9) mindestens eines Hülsenteils (1, 21, 31; 2) mit einer scharfen Innen- und/oder Außenkante versehen wird.
Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, bei dem mindestens ein Verbindungsabschnitt (3, 9) mit mehreren Vertiefungen (13, 14, 32) versehen wird.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei dem mindestens eine Vertiefung die Form eines Sacklochs (13) aufweist.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei dem mindestens eine Vertiefung die Form eines in Längsrichtung verlaufenden Schlitzes (14) aufweist.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei dem mindestens eine Vertiefung die Form einer Umfangsnut (32) aufweist.
Dübelhülse, mit 7.1 einem ersten Hülsenteil (1, 21, 31), das 7.1.1 im Bereich seines einen Endes einen Verbindungsabschnitt (3) mit einem gegenüber dem übrigen Bereich verringerten Außendurchmesser aufweist, 7.2 einem zweiten Hülsenteil (2), das 7.2.1 im Bereich seines dem ersten Hülsenteil (1, 21, 31) zugeordneten Endes einen Verbindungsabschnitt (9) mit einer der Durchmesserverringerung entsprechenden Wandstärke aufweist, wobei 7.3 beide Hülsenteile (1, 21, 31; 2) außerhalb der Verbindungsabschnitte (3, 9) gleichen Außendurchmesser und gleichen Innendurchmesser aufweisen, 7.4 an der Außenseite des Verbindungsabschnitts (3) des ersten Hülsenteils (1, 21, 31) und/oder 7.5 an der Innenseite des Verbindungsabschnitts (9) des zweiten Hülsenteils (2) mindestens eine Vertiefung (13, 14, 32) ausgebildet ist und 7.5 die beiden Verbindungsabschnitte (3, 9) in einander gesteckt und verschweißt sind.
Dübelhülse nach Anspruch 7, bei der der Verbindungsabschnitt (3, 9) mindestens eines Hülsenteils (1, 21, 31; 2) mehrere Vertiefungen (13, 14, 32) aufweist.
Dübelhülse nach Anspruch 7 oder 8, bei der der Verbindungsabschnitt (3, 9) mindestens eines Hülsenteils (1, 21, 31; 2) mit einer scharfen Innen- und/oder Außenkante versehen ist.
Dübelhülse nach einem der Ansprüche 7 bis 9, bei der mindestens eine Vertiefung die Form eines Sacklochs (13) aufweist.
Dübelhülse nach einem der Ansprüche 7 bis 10, bei der mindestens eine Vertiefung die Form eines in Längsrichtung verlaufenden Schlitzes (14) aufweist.
Dübelhülse nach einem der Ansprüche 7 bis 11, bei der mindestens eine Vertiefung die Form einer Umfangsnut (32) aufweist.