DE1217143B

DE1217143B - In einen Giessharzkoerper eingebettetes Halteelement, wie Schraubenbolzen oder Gewindehuelse

Info

Publication number: DE1217143B
Application number: DEL39803A
Authority: DE
Inventors: Dr-Ing Paul Nowak; Dipl-Ing Heinz Wagner
Original assignee: Licentia Patent Verwaltungs GmbH
Current assignee: Licentia Patent Verwaltungs GmbH
Priority date: 1961-08-18
Filing date: 1961-08-18
Publication date: 1966-05-18
Also published as: CH398063A

Description

In einen Gießharzkörper eingebettetes Halte element, wie Schraubenbolzen oder Gewindehülse Die Erfindung bezieht sich auf ein Halteelement, wie Schraubenbolzen, Buchse oder Gewindehülse, welches in Gießharzformkörper eingesetzt wird, zum Befestigen an beliebigen Trägern für den Formkörper.
Eine besondere Schwierigkeit bei der Herstellung von Einsatzteilen, wie Muttern, in Gießharzformkörper, z. B. von in Gießharz eingebetteten elektrischen Apparaten an Tragwänden, besteht darin, daß es besonderer Maßnahmen bedarf, um zu verhindern, daß das Einsatzteil aus dem Gießharzkörper bei hoher dynamischer oder statischer Belastung herausgerissen wird oder daß das Gießharz selbst dabei zerstört wird.
Der Schrumpfvorgang des Gießharzes beim Aushärtungsprozeß und die unterschiedliche Volumenänderung, bedingt durch die verschiedenen Ausdehnungskoeffizienten von Harz und eingebettetem metallischen Halteelement, beeinflussen die Festigkeit und den Halt des Einsatzteiles im Harz neben der Klebwirkung des Harzes selbst.
Die Erfindung geht von der Erkenntnis aus, daß durch bestimmte Formgebung des Einsatzteiles im eingebetteten Gießling der durch das Einsatzteil bedingte Spannungsverlauf im Harz, bedingt durch mechanische Kräfte, in bestimmter Weise beeinflußt werden kann, so daß Spannungsspitzen in der Umgebung vermieden oder mindestens weitgehend herabgesetzt werden.
Gegenstand der Erfindung ist ein in einem Gießharzkörper eingebettetes Halteelement in Form eines rotationssymmetrischen Körpers mit zum inneren Ende hin weisender Verjüngung, wie Buchse, Schraubenbolzen oder Gewindehülse, welches dadurch gekennzeichnet ist, daß das Element eine Kuppe aufweist, die mit zunehmender Eindringtiefe sich nach einer einen Teil einer Ellipse bildenden Kurve verjüngt.
Es sind bereits Einsatzteile bekanntgeworden, die als Abschluß ein rotationssymmetrisches Element bilden, dessen Ende in eine Kegelspitze ausläuft; eine derartig auslaufende Spitze am Ende des Halteelementes ist nicht brauchbar, wenn elektrische Teile im Harzkörper eingebettet sind, da dann mit einer ungünstigen elektrischen Feldverteilung zu rechnen ist.
Durch spannungsoptische Versuche konnte gezeigt werden, daß durch die verjüngte Ausbildung des Endes des Einsatzteiles zum Harzinneren hin, wobei es mit zunehmender Eindringtiefe sich nach Art eines halbellipsoidförmigen Rotationskörpers verjüngt, eine vorteilhafte Spannungsverteilung im Harz erreicht und dadurch die Gefahr von Harzrissen vermieden werden kann. Das Halteelement kann z. B. in einer zweckmäßigen Ausführungsform nach der Erfindung aus einem zylindrischen Schaft mit einer Abschlußkuppe bestehen, wobei die Abschlußkuppe auch als Spitzkuppe ausgebildet werden kann.
In besonderen Fällen kann der gesamte, im Harz eingebettete Teil des Halteelementes mit zunehmender Eindringtiefe verjüngt ausgebildet werden.
Vorteilhaft ist es, die Mantelfläche des Halteelementes mindestens zum Teil aufzurauhen, insbesondere zu rändeln, um einen guten Verbund mit dem Gießharz zu gewährleisten.
Das Verhältnis der Länge des im Harz eingebetteten Teiles des Halteelementes zu seinem maximalen Durchmesser soll etwa 3 :1, vorzugsweise 2,6 bis 2,8: 1 betragen; bei diesem Verhältnis gelingt es, den Spannungsverlauf in der Umgebung des Einsatzteiles vorteilhaft zu beeinflussen und die Klebkraft des Harzes optimal auszunutzen. Bei zu großer Länge des Einsatzteiles kann die vorhandene Ausreißfestigkeit meist nicht ausgenutzt werden, da z. B. eine Schraube, die in eine Einsatzhülse zu großer Länge eingeschraubt wird, bei Belastung dann selbst zerreißt; zu fordern ist jedoch nur eine Ausreißfestigkeit, die geringfügig über der Zerreißfestigkeit der Schraube liegt.
Als Ausführungsbeispiel in Fig. 1 sind in der als Anlage beigefügten Abbildung einige Formen von Eingießmuttern dargestellt. Sämtliche Eingießmuttern A, B und C weisen ein verjüngt ausgebildetes Ende auf. Während nach der Ausführung A eine sich verjüngende Rundkuppe den zylidrischen Teil abschließt, besteht die AusführungB aus einem zylindrischen Teil mit aufgesetzter Spitzkuppe. Die Ausführung C zeigt eine Einsatzmutter, die sich über die gesamte axiale Länge hin verjüngt. Die Eingießteile werden vorteilhaft so in den Harzkörper eingebettet, daß ihre Stirnflächen mit der Oberfläche des Gießharzformkörpers abschließen. Dadurch wird erreicht, daß beim Befestigen des Formkörpers das Einsatzteil formschlüssig mit dem Befestigungselement in Kontakt kommt und die Belastung auf das Einsatzteil begrenzt wird.
Fig. 2 zeigt einen Teilausschnitt durch einen Gießharzformkörper 1, in den ein Halteelement 2 nach der Erfindung eingebettet ist. Der Gießharzformkörper ist an der Tragwand 3 über die Schraube 4 befestigt. Das Halteelement 2 in Form einer Schraubenhülse ist im zylindrischen Teil 5 ohne Gewinde ausgebildet. Das Gewinde 6 schließt daran an. Die Stirnfläche 7 des Halteelementes schließt mit der Formkörperoberfläche ab, so daß ein Kraftschluß zwischen der Tragwand und dem Halte element gewährleistet ist. Zur Spannungsverteilung ist das innere Ende 8 im Anschluß an den zylindrischen Teil 9 verjüngt ausgebildet, wobei die Mantellinie stetig zum verjüngten Ende verläuft.

Claims

Patentansprüche: 1. In einen Gießharzkörper eingebettetes Halteelement in Form eines rotationssymmetrischen Körpers mit zum inneren Ende hin weisender Verjüngung, wie Buchse, Schraubbolzen oder Gewindehülse, dadurch gekennzeichnet, daß das Element eine Kuppe aufweist, die mit zunehmender Eindringtiefe sich nach einer einen Teil einer Ellipse bildenden Kurve verjüngt.
2. Halteelement, dadurch gekennzeichnet, daß die Länge des im Harz eingebetteten Teils des Halteelementes sich zu seinem maximalen Durchmesser etwa wie 3: 1 verhält.
3. Halteelement, dadurch gekennzeichnet, daß die Mantelfläche des eingebetteten Teils in an sich bekannter Weise mindestens teilweise aufgerauht oder gerändelt ist.

In Betracht gezogene Druckschriften: Zeitschrift: Werkstatt und Betrieb, Heft 1/2, 1935; Handbook of Fastening and Joining of Metal Parts, 1956, 5. 468.