DE1704771B2

DE1704771B2 - Verfahren und stempel zum befestigen metallischer gewindebuchsen in einem kunststoffteil und dafuer besonders geeignete gewindebuchse

Info

Publication number: DE1704771B2
Application number: DE19671704771
Authority: DE
Inventors: Horst 6451 Erlensee Winter
Original assignee: Fa Heinrich Kopp, Inh Theodor Simonelt, 8756 Kahl
Priority date: 1967-10-23
Filing date: 1967-10-23
Publication date: 1972-12-14
Also published as: DE1704771A1

Description

mit Läneskanten und innen mit Gewinde versehenen lierstoffsockel eines elektrischen ^lnstall^^üons^}'

SLftteü zum verdrehungssicheren Befestigen in ters, zur Befestigung eines gesonderten KonttJBeus

einem KunststoffleU, und zwar vorzugsweise unter 10 an seiner Oberseite mit einer im oberen »ere«;

Sung eines im Querschnitt sechskantig gehaltenen querschnittsmäßig sechskantig geformten Ausnen-

AußenprofUs, ist für das Verfahren nach der Erfin- 5 mung versehen, die sich unter Bildung einer Absatz

Juno zweckmäßig so ausgestaltet, daß der Schaftteil randung in einer Sackbohrung fortsetzt. Die: in diese

an seinem innerhalb des Kunststoffteüs Hegenden Ausnehmung lose eingelegte ^Gewl°^debuch^S?"f

Ende unter Bildung einer Setzkante konisch in sinen aus einem mit Innengewinde ^ν^™^_β~5£Η£

Sdrischen Ansatz geringeren Durchmessers über- der in seinem Profil dem der f ^^fS^fΞ

5 der an seiner Mantelfläche einen oder mehrere io Ausnehmung des Sockelteds 9 entspricht ^Jteso

umlaufende Einpreßringe trägt, und daß der Schaft- eingelegt, stützt sich der Schaftteil1 :nach unten hm

S an seinem aus dem Kunststoffteil herausragenden auf der Absatzrandung ab und greift dabei mit sei

Ende einen Bördelhals geringerer Wandstärke auf- nem zylindrischen Ansatz 3 * 4j«8« *£*££

St In einer derartigen Ausbildung läßt sich das Sackbohrung ein, wobei die Spitzen der EmpreiJ

ohne besonderen Aufwand und in i₅ ringe 4 bereits die «"fc-na^ndnrm leicht berühren.

rationeller Weise auf Langdrehautomaten in Serie

wollen debuchse in einen zyiinonscnen duiu^ - ·-~ „-

Demgegenüber ist als dazugehöriges Werkzeug ringerer Wandungsstärke fort,^obe,'^^ef^^

ein Stempel zur Durchführung des erfindungsgemä- Schulter zur Auflage des ve-^s «nc Bohrung

ßen Verfahrens dadurch gekennzeichnet, daß der *o dem Bördelhals 2 aufgesetzten Kontake. Is

Ko ,f des Stempels unter Bildung einer Stirnfläche wenig aus der ^'«'»«^SeTdteer GewmsuiLartig in einen kreiszylindrischen Dom geringe- Das zum verbleibenden Einsetzen düseu

_ren Durchmessers übergeht, wobei die Stirnfläche debuchse vorgesehene Υ^εΛ"^ηα^2 ^_n" _nor-

eine Hohlkehle und der Dorn an seinem Ende einen als Rollstempel ₃ dar, der sich ^«%^,_h ⁿ°

Seen Ringwulst aufweist. Dieser Ringwulst dient *₅ malen rertigungsmaschme jewe.ls m U^üung

?„ Abwicklung des erfindungsgemäßen Verfahrens versetzen ^ J" axia^chung auf und ₅

einer Aufweitung des enger bemessenen Ansatzes am gen laßt. ^A" f °f ^¹™^? _{mit ein}er ringsumlau-

ⁱ«^^te!^^i.^G!S5S2r^ ^. Z^S£^^Tls%s,_t: danach in-

E, TSUt sogar die Möglichkeit den vorbe- __ fenden Börde^M^ j^™™^»

schriebenen Buchsenkörper vor dem Einsetzen in das 30 nen zu eine Leitflanke zum Ankippen der üorueuau-Kunststoffteil im Inneren gewindelos zu belassen, um dung in Richtung der Hohlkehle aufweist. Des weiteihn einfacher herstellen zu können. Das Innenge- ren verfügt der Rollstempel 5 über einen koaxialen winde wird in diesem Fall durch den Preßdorn des Dornansatz 7, der mit einem auf den Enddurchmesgehärteten Gewindebohrprofil sowie eingefrästen ser des aufzuweitenden Ansatzteils 3 der Gewinde-Rollstempels, der dann selbst zusätzlich mit einem 35 buchse kalibrierten Ringwulst 8 abschließt. Spannuten vsrsehen ist, eingeschnitten. In Anbe- Die mit der Ausnehmung im Sockelteil 9 korre-

tracht dessen bietet sich die vorteilhafte Möglichkeit, spondierende Gewindebuchse wird von Hand oder die bereits gleichzeitig ablaufenden Arbeitsvorgänge maschinell soweit als möglich in diese Ausnehmung unter Verwendung ein und desselben Werkzeugs um eingeführt. Dabei trifft der sechskantige Schaftteil ί einen dritten Vorgang zu erweitern. Insofern wird 40 der Buchse auf die im Inneren gebildete Abstufung, der entsprechend dimensionierte Buchsenkörper ein- während der zylindrische Ansatz 3 weiter in die enfach in die dafür vorgesehene Ausnehmung eines gere Sackbohrung eindringt und dabei mit seinen beiKunststoff-Formteils eingelegt und durch das mit ge- den Einpreßringen 4 bereits deren Wandung streift, eignet bemessenem Vorschub in die Buchse eindrin- Alsdann versieht man den aus dem Sockelteil 9 hergende Verbundwerkzeug sowohl innerhalb der Aus- 45 vortretenden Bördelhals 2 der Buchse mit dem auf nehmung fixiert als dabei gleichlaufend mit Innenge- der Sockeloberfläche festzulegenden Kontaktteil 10. winde versehen, während der Bördelhals der Buchse Hierzu kann dieses Teil in sich selbst eine leichte zu gleicher Zeit unter Einschluß eines weiteren Bau- Wölbung besitzen, so daß es beim Aufbördeln fest teils auf der Oberseite des Formteils zu einer Wulst- gegen die Schulter der Buchse und zugleich unter randung verformt wird. Danach dreht sich der 50 Spannung auf der Sockeloberfläche zur Anlage ge-Rollstempel in entgegengesetzter Richtung wieder langt, wodurch sich kleinere Abstandsänderungen aus der Buchse heraus, wonach die angefallenen ausgleichen lassen. — Nach diesen Vorbereitungen Späne erforderlichenfalls durch das Einblasen von wird der in Umdrehung versetzte Rollstempel 5 mit Preßluft aus der Buchse entfernt werden können. seinem Dornansatz 7/8 koaxial in die Gewinde-

Einzelheilen des erfindungsgemäßen Verfahrens 55 buchse eingeführt und trifft dabei mit dessen Ringsollen im folgenden an Hand der Zeichnung erläutert wulst 8 zuerst auf den konischen Übergang zu dem werden. Dazu ist in zylindrischen Ansatz 3 des Buchsenschafts und

F i g. 1 eine in die entsprechende Ausnehmung gleich darauf mit der Leitflanke der Bördelkehle 6 auf eines Kunststoffteüs 9 lose eingelegte Gewinde- den außengelegenen Bördelhals 2 der Buchse. Infolbuchsel im Längsschnitt dargestellt, wobei sich der 60 gedesscn biegt sich der dünnwandige Bördelhals bereits in dies,e eingeführte RollstempelS noch nicht nach außen hin in die Bördelkehle6 ein, deren Wölin Funktion befindet; bung den Hals im weiteren Verlauf des Verfahrens,

Fig.2 zeigt demgegenüber das gleiche Bild zu d.h. mit weiter in Richtung der Gewindebuchse vorBeendigung des erfindungsgemäßen Verfahrens und dringendem RollstempelS, stetig fortschreitend in damit die Gewindebuchse 1 in ihrer endgültigen 65 sich und über dem Kontaktteil 10 zu einem gerunde-Form. ten Wulstrand verformt, der sowohl einer Halterung

Einer Darstellung in F i g. 1 der Zeichnung gemäß wie einer Stabilisierung dient. Dabei wird das Konist das Kunststoff-Formteil 9, beispielsweise als Iso- taktteil 10 von diesem Wulstrand in erster Linie ge-

gen die leicht aus der Sockeloberfläche hervortretende Schulter der Gewindebuchse gepreßt und somit in bezug auf die Kontaktgabe unabhängig von einer sich zufällig im Sockelteil lockernden Anschlußbuchse. — Im Zuge dessen ist auch der genannte Dornansatz 7 des Rollstempels 5 weiter in die Gewindebuchse eingedrungen und hat hier mit seinem Ringwulste die enger bemessene öffnung des zylindrischen Ansatzes 3 der Buchse radial nach außen hin aufgeweitet. Dabei haben sich die auf dem Außenumfang des Ansatzes 3 befindlichen Einpreßringe 4 mit Gewalt in die Wandung der Sackbohrung hineingedrückt und damit die gesamte Gewindebuchse fest im Sockelteil 9 verankert. Danach läßt sich der Rollstempel 5 ohne weiteres wieder aus der Buchse entfernen, womit der Vorgang zum Abschluß gelangt.

Demgemäß erreicht man in der Anwendung des erfindungsgemäßen Verfahrens auf eine entsprechend ausgebildete Gewindebuchse in weicheren Werkstoffen auf einfache Weise einen Befestigungsund Verbindungspunkt, der sich in hohem Maße als haltefest wie verdrehungssicher erweist und darüber hinaus in bezug auf seine Anbringung bevorzugt für eine Serienfertigung eignet.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche· *en hiaeintreten und den Buchsen auf diese Weise so wohl einen Halt gegen Herausziehen als auch gegen

1. Verfahren zum Befestigen metallischer Ge- Verdrehung geben (deutsche Patentschrift 937 133). windebuchsen in einem Kunststoffteil, bei dem An Stelle dessen ist man seit einiger Zeit ebenso dazu die Gewindebuchse in einer Ausnehmung des 5 übergegangen, Befestigungselemente zu verwenden, Kunststoffteils verankert wird, dadurch ge- die als mit Innengewinde ausgestattete und in Längskennzeichnet, daß das über das Kunststoff- richtung einfach oder über Kreuz geschlitzte Einsatzteil herausragende Ende der Gewindebuchse teile an ihrer zylindrischen Außenfläche mit verschiedurch einen rotierenden Stempel nach außen auf denartigen Greifprofilen versehen sind. Sofern derardie Oberfläche des Kunststoffteils umgebördelt io tige Einsatzteile sich auf Grund einer enger gehalte- und das Ende der Gewindebuchse radial in die nen Bohrung beim Einführen in den Sockelteil im Wand der Ausnehmung eingedrückt wird. Bereich ihrer Schlitzung etwas zusammendrücken,

2. Metallische Gewindebuchse mit einem resultiert die vorgesehene Befestigung des Einsatzaußen mit Längskanten und innen mit Gewinde teils aus dem anschließenden Einschraubvorgang, zuversehenen Schaftteil zum Befestigen in einem 15 folge dessen sich das Greifprofil der einzelnen Seg-Kunststoffteil jach Anspruch 1, dadurch gekenn- mente seitwärts in die Wandung der Bohrung einzeichnet, daß der Schaftteil (1) an seinem inner- spreizt und so den Einsatz fixiert. Ist das Einsatzteil halb des Kunststoffteils liegenden Ende unter BiI- dagegen an sich schon im Schlitzbereich konisch zudung einer Setzkante konisch in einen zylin- sammengedrückt und im Inneren mit einer in die drischen Ansatz (3) geringeren Durchmessers 20 Schlitzung eingreifenden Spreizplatte versehen, so erübergeht, der an seiner Mantelfläche einen oder folgt seine Befestigung im Zuge des Einiührens in die mehrere umlaufende Einpreßringe (4) trägt, und Bohrung des Sockelteils, wobei die Spreizplatte nach daß der Schaftteil an seinem aus dem Kunststoff- unten gedrückt und demzufolge der ursprüngliche teil herausragenden Ende einen Bördelhals (2) konische Teil des Einsatzes —wie bereits beschriegeringer Wandstärke aufweist. 35 ben — mit seinem Außenprofil in der Bohrungswan-

3. Stempel zur Durchführung des Verfahrens dung verankert wird.

nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß Obwohl dieserart eingesetzte Gewindebuchsen in

der Kopf des Stempels (5) unter Bildung einer der Regel über eine ausreichende Haltekraft und Stirnfläche stufenartig in einen kreiszylindrischen Verdrehungssicherheit verfügen, können die mitunter Dom (7) geringeren Durchmessers übergeht, wo- 30 stark differierenden Ausdehnungsverhältnisse zwibei die Stirnfläche eine Hohlkehle (6) und der sehen Sockel- und Buchsenmaterial unter Umständen Dorn (7) an seinem Ende einen balligen Ring- zu einem verbleibendem Abheben des Kopfansatzes wulst (8) aufweist. der Gewindebuchse von der Sockeloberfläche und

4. Stempel nach Anspruch 3, dadurch gekenn- damit auch von dem auf dieser fest zu halternden zeichnet, daß der Dorn (7) zusätzlich mit einem 35 Bauteil führen. Dies wiederum wirkt sich besonders Gewindebohrprofil versehen ist. ungünstig auf die Kontaktbedingungen bei elektrischen Anordnungen aus und kann leicht deren Versagen oder eine Beschädigung zur Folge haben. — Als ebenso nachteilig fällt ins Gewicht, daß die funk-

40 tionsgebundene Längsschlitzung der vorbezeichneten Gewindebuchsen eine Anfertigung auf Langdreh-

Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren und automaten ausschließt, was zu einer wesentlichen einen Stempel zum Befestigen metallischer Gewinde- Verteuerung solcherart stets in großen Stückzahlen büchsen in weicheren Werkstoffen, und zwar vor- benötigter Befestigungselemente beiträgt. Dies gilt zugsweise in Thermoplasten oder auch in härtbaren 45 um so mehr für die letztgenannte Ausführung, die zu Kunststoffen, sowie eine dafür besonders geeignete einer Verwendung aus zwei zuvor mechanisch mit-Gewindebuchse. Derartige Maßnahmen verwendet einander zu verbindenden Teilen besteht,
man vornehmlich dort, wo unmittelbar in den Werk- Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein

stoff selbst eingeschnittenes Gewinde den mechani- Verfahren zu schaffen, durch das besonders wirtschen Anforderungen nicht genügt oder wo vermit- 50 schaftlich metallische Gewindebuchsen auf automatitels einer Gewindebuchse zusätzlich andere Bauteile sehen Fertigungseinrichtungen zuverlässig in Kunstbefestigt werden sollen. Eine derartige Notwendigkeit stoffteilen verankert werden können und gleichzeitig ergibt sich beispielsweise in großem Umfang für die in einem Arbeitsgang durch die Buchse ein weiteres Elektroindustrie in der Anwendung auf schraubbare Konstruktionsteil befestigt werden kann. — Dies Leitungsanschlüsse, um damit zu gleicher Zeit die 55 wird erfindungsgemäß dadurch erreicht, daß das davon ausgehenden Verbindungselemente, Kontakt- über das Kunststoffteil herausragende Ende der Gefedern, Lötösen u. dgl. unlösbar auf einem Sockelteil windebuchse durch einen rotierenden Stempel nach festlegen zu können. außen auf die Oberfläche des Kunststoffteils umge-

In Ablösung der dazu früher verhältnismäßig auf- bördelt und das Ende der Gewindebuchse radial in wendig in ein Formteil einzugießenden Metallbuch- 60 die Wand der Ausnehmung eingedrückt wird. — Auf sen ist man neuerdings bereits dazu übergegangen, diese Weise läßt sich ein und dieselbe Gewindezum mechanischen Eintreiben in Kunststoffe be- buchse sowohl für sich selbst als Verschraubungselestimmte Metallbuchsen mit Innengewinde im Bereich ment innerhalb des Formteils fixieren, als auch zur ihres zylindrischen Buchsenmantels durch Querrillen Befestigung eines weiteren Bauteils an sich selbst und mit Ringen zu versehen und diese Ringe mit in Ein- 65 auf dem Formteil heranziehen, ohne dazu die vortriebrichtung axial verlaufenden Rillen auszustatten. handene Verschraubungsmöglichkeit in Anspruch zu Dadurch soll der beim Eintreiben dieser Buchsen nehmen,
verdrängte Kunststoff als Widerlager in die Querril- Eine metallische Gewindebuchse mit einem außen