DE202004008389U1 - Threaded insert for plastics has sleeve with internal and external threads to receive expansion screw for slit along length - Google Patents
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Abstract
Description
Die vorliegende Erfindung betrifft einen Gewindeeinsatz zum Kalteinbetten in ein Aufnahmeloch eines Werkstückes aus einem Werkstoff geringer Festigkeit.The present invention relates to a thread insert for cold embedding in a receiving hole workpiece made of a low strength material.
Gewindeeinsätze sind in großer Vielfalt bekannt. Ein von der Anmelderin unter der Bezeichnung QUICKSERT® hergestellter und vertriebener Einsatz ist als selbstschneidende Gewindebuchse für spröde und duktile Kunststoffe ausgebildet, die aus einem buchsenförmigen Grundkörper mit einem genormten Innengewinde und einem speziell ausgebildeten Außengewinde versehen ist. Das Profil des Außengewindes hat einen extrem kleinen Flankenwinkel und vergrößert sich asymmetrisch zum Gewindegrund. Das genormte Innengewinde, das sich über die gesamte Länge des Gewindeeinsatzes erstreckt, dient zur Aufnahme einer Schraube für die Schraubverbindung. Der Grundkörper hat zwei diametral gegenüberliegende Längsschlitze kleiner Länge, die jeweils eine Schneidkante bilden, welche als Schneidhilfe beim Eindrehen des Gewindeeinsatzes in das Aufnahmeloch des betreffenden Werkstückes dient. Dieser Gewindeeinsatz ist somit für eine Kaltverarbeitung geeignet. Allerdings besteht bei diesem Gewindeeinsatz die Gefahr, dass es bei dynamischen Belastungen (Erschütterungen und Schwingungen) zu einem Rückdrehen und damit Lockern des Gewindeeinsatzes im Aufnahmeloch kommt.A wide variety of thread inserts are known. An insert manufactured and sold by the applicant under the name QUICKSERT ® is designed as a self-tapping threaded bush for brittle and ductile plastics, which is provided from a socket-shaped base body with a standardized internal thread and a specially designed external thread. The profile of the external thread has an extremely small flank angle and increases asymmetrically to the thread base. The standardized internal thread, which extends over the entire length of the threaded insert, is used to hold a screw for the screw connection. The base body has two diametrically opposed longitudinal slots of small length, each of which forms a cutting edge, which serves as a cutting aid when the threaded insert is screwed into the receiving hole of the workpiece in question. This thread insert is therefore suitable for cold processing. However, with this thread insert there is a risk that dynamic loads (shocks and vibrations) will cause the thread insert to loosen and loosen in the receiving hole.
Ein von der Anmelderin unter der Bezeichnung SPREDSERT® hergestellter und vertriebener Einsatz für thermoplastische und duroplastische Kunststoffteile besteht aus einem buchsenförmigen Grundkörper, der an seiner Außenseite mit axial beabstandeten Ankerringen oder einer Kreuzrändelung versehen ist, während an seiner Innenseite ein sich über die gesamte Länge erstreckendes Innengewinde zur Aufnahme einer Schraube für die Schraubverbindung vorgesehen ist. Der Grundkörper ist mit zwei diametral gegenüberliegenden, sich nahezu über die gesamte axiale Länge erstreckenden Längsschlitzen versehen. Wenn der Gewindeeinsatz in das Aufnahmeloch des zugehörigen Werkstückes eingesetzt wird, drückt sich ein Rändelbund des Gewindeeinsat zes vollständig in den Kunststoff des Werkstückes ein. Hierbei wird der sich praktisch über die gesamte axiale Länge des Gewindeeinsatzes erstreckende geschlitzte Bereich des Grundkörpers radial zusammengedrückt. Wenn dann die Schraube in das Innengewinde des Gewindeeinsatzes eingedreht wird, drückt sie den geschlitzten Bereich des Grundkörpers wieder radial auseinander, wodurch die Ankerringe bzw. die Kreuzrändelung des Grundkörpers in den Kunststoff des zugehörigen Werkstückes eingedrückt werden. Hierdurch wird ein Festsitz des Gewindeeinsatzes erreicht, der für eine gewisse Sicherheit gegen Verdrehung und bei Zugbelastung sorgt. Aufgrund seiner relativ komplizierten Außenkontur (Ankerringe bzw. Kreuzrändelung) und seiner sich über nahezu die gesamte Länge erstreckenden Längsschlitze hat dieser Gewindeeinsatz allerdings gewisse Nachteile hinsichtlich Herstellungskosten und Festigkeit., Manufactured by the Applicant under the name SPREDSERT ® and displaced use of thermoplastic and thermosetting plastic parts consists of a sleeve-shaped base body, which is provided on its outside with axially spaced armature coils or a diamond knurling, while on its inner side an extending over the entire length internally threaded is provided for receiving a screw for the screw connection. The base body is provided with two diametrically opposed longitudinal slots which extend over almost the entire axial length. When the thread insert is inserted into the receiving hole of the associated workpiece, a knurled collar of the thread insert presses completely into the plastic of the workpiece. Here, the slotted area of the base body, which extends practically over the entire axial length of the threaded insert, is radially compressed. If the screw is then screwed into the internal thread of the threaded insert, it pushes the slotted area of the base body radially apart again, as a result of which the anchor rings or the cross knurling of the base body are pressed into the plastic of the associated workpiece. This results in a tight fit of the thread insert, which ensures a certain degree of security against rotation and tensile stress. However, due to its relatively complicated outer contour (anchor rings or cross knurling) and its longitudinal slots extending over almost the entire length, this thread insert has certain disadvantages in terms of manufacturing costs and strength.
Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Gewindeeinsatz zum Kalteinbetten in ein Aufnahmeloch eines Werkstückes aus einem Werkstoff geringer Festigkeit zu schaffen, der trotz einfacher Herstellbarkeit und hoher Festigkeit für eine Schraubverliersicherung auch bei dynamischen Belastungen sorgt.The present invention lies based on the task of inserting a thread for cold embedding a receiving hole of a workpiece to create from a material of low strength, which despite simple Feasibility and high strength for a captive screw lock ensures even with dynamic loads.
Diese Aufgabe wird durch die in Anspruch 1 definierte Erfindung gelöst.This task is claimed by the 1 defined invention solved.
Der erfindungsgemäß ausgebildete Gewindeeinsatz hat einen buchsenförmigen Grundkörper mit einer Außenfläche, die mit einem Außengewinde versehen ist, und einer Innenfläche, in die ein Innengewinde eingeschnitten ist, wobei der Grundkörper einen Längsschlitz aufweist, der sich über einen Teil der axialen Länge des Gewindeeinsatzes erstreckt und eine Schneidkante bildet, die als Schneidhilfe beim Eindrehen des Gewindeeinsatzes in das Aufnahmeloch des Werkstückes dient: Erfindungsgemäß ist vorgesehen, dass das Innengewinde in die Innenfläche des Grundkörpers nur über einen Teil der axialen Länge des Gewindeeinsatzes eingeschnitten ist, so dass an einem axialen Ende des Gewindeeinsatzes ein gewindefreier oder gewindetiefenreduzierter Abschnitt der Innenfläche vorhanden ist, und dass die axiale Länge des Längsschlitzes so bemessen ist, dass sich beim Eindrehen einer Schraube durch das Innengewinde in diesen Abschnitt der Gewindeeinsatz radial aufweitet.The threaded insert designed according to the invention has a socket-shaped Body with an outer surface that provided with an external thread and an inner surface, in which an internal thread is cut, the base body one longitudinal slot has who over part of the axial length extends of the threaded insert and forms a cutting edge that as a cutting aid when screwing the thread insert into the receiving hole of the workpiece serves: According to the invention, that the internal thread in the inner surface of the base body only over one Part of the axial length of the threaded insert is cut, so that on an axial A thread-free or thread depth-reduced end of the thread insert Section of the inner surface is present, and that the axial length of the longitudinal slot is dimensioned so that when a screw is screwed in through the internal thread this section of the threaded insert expands radially.
Der erfindungsgemäß vorgesehene und dimensionierte Längsschlitz (wobei zweckmäßigerweise zwei diametral gegenüberliegende Längsschlitze vorgesehen sind) erfüllt somit die doppelte Funktion einer Schneidhilfe und einer Spreizhilfe. Da der gewindefreie bzw. gewindetiefenreduzierte Abschnitt der Innenfläche des Grundkörpers beim Einschrauben der Schraube in den Gewindeeinsatz radial aufgeweitet wird, drückt sich das Außengewinde des Grundkörpers im Endbereich des Gewindeeinsatzes dübelartig in den Werkstoff des zugehörigen Werkstückes ein. Hierdurch ergibt sich eine Rückdrehsicherung, so dass der Gewindeeinsatz auch bei dynamischen Belastungen (z.B. Erschütterungen und Schwingungen im Fahrzeugbereich) eine hohe Sicherheit gegen Verdrehen hat.The provided and dimensioned according to the invention longitudinal slot (where appropriate two diametrically opposite Longitudinal slots provided are) fulfilled thus the double function of a cutting aid and a spreading aid. Since the thread-free or thread-reduced section of the inner surface of the the body radially expanded when screwing the screw into the thread insert will press the external thread of the basic body in the end area of the thread insert into the material of the associated workpiece on. This results in a reverse rotation lock, so that the Thread insert even with dynamic loads (e.g. vibrations and vibrations in the vehicle area) a high security against Twisted.
Die Längsschlitze des Grundkörpers haben zwar eine größere Länge als die Schneidschlitze des oben diskutierten Gewindeeinsatzes QUICKSERT®, jedoch eine deutlich geringere axiale Länge als die Längsschlitze des oben diskutierten Gewindeeinsatzes SPREDSERT®. Somit hat der erfindungsgemäß ausgebildete Gewindeeinsatz eine relativ hohe Festigkeit. Da er im übrigen an seiner Außenseite mit einem – vorzugsweise genormten – Außengewinde versehen ist, lässt er sich kostengünstig herstellen.Have the longitudinal slots of the base body, although a greater length than the cutting slots of the above-discussed threaded insert QUICKSERT ®, but a considerably smaller axial length than the longitudinal slots of the above-discussed threaded insert SPREDSERT ®. The thread insert designed according to the invention thus has a relatively high strength. Since it is provided on the outside with a - preferably standardized - external thread, it can be produced inexpensively.
In weiterer Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, dass die axiale Länge des gewindefreien bzw. gewindetiefenreduzierten Abschnittes der Innenfläche um ein Mehrfaches kleiner als die axiale Länge des Längsschlitzes ist. Vorzugsweise ist vorgesehen, dass die axiale Länge des Längsschlitzes 1/2 – 3/4, vorzugsweise 2/3 der axialen Gesamtlänge des Gewindeeinsatzes und ungefähr 1/3 bis 1/5, vorzugsweise 1/4 der axialen Länge des Längsschlitzes beträgt. Dies sorgt für einen optimalen Kompromiss zwischen Festigkeit und Spreizfähigkeit des Gewindeeinsatzes.In a further embodiment of the invention It is provided that the axial length of the thread-free or thread-depth-reduced section of the inner surface is several times smaller than the axial length of the longitudinal slot. It is preferably provided that the axial length of the longitudinal slot is 1/2 - 3/4, preferably 2/3 of the total axial length of the threaded insert and approximately 1/3 to 1/5, preferably 1/4 of the axial length of the longitudinal slot. This ensures an optimal compromise between the strength and spreadability of the thread insert.
Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen.Further advantageous configurations the invention emerge from the subclaims.
Anhand der einzigen Figur, die eine teilweise geschnittene Seitenansicht eines erfindungsgemäß ausgebildeten Gewindeeinsatzes zeigt, wird ein Ausführungsbeispiel der Erfindung näher erläutert.Based on the single figure, the one partially sectioned side view of an inventive Thread insert shows an embodiment of the invention explained in more detail.
Der in der Figur dargestellte Gewindeeinsatz
Der Gewindeeinsatz besteht vorzugsweise aus einem metallischen Werkstoff wie Stahl oder Messing, kann jedoch auch aus Kunststoff bestehen, vorausgesetzt, seine Härte ist größer als die des Werkstoffes, in den er eingebettet wird.The thread insert preferably consists of a metallic material such as steel or brass, however also consist of plastic, provided its hardness is larger than that of the material in which it is embedded.
Wie in der einzigen Figur dargestellt,
besteht der Gewindeeinsatz
Im dargestellten Ausführungsbeispiel
hat das Außengewinde
Bei dem nur mit einer Linie angedeuteten Innengewinde handelt es sich zweckmäßigerweise um ein genormtes Gewinde, beispielsweise um eine ISO-Normgewinde gemäß DIN 13.With the one indicated only with a line Internal thread is expediently a standardized one Thread, for example around an ISO standard thread according to DIN 13.
Wie in der Figur angedeutet, erstreckt
sich das Innengewinde
Der Grundkörper
Die Außenfläche
Die Außenfläche
Die Innenfläche
Wie aus der Figur ersichtlich, ist
die axiale Länge
1, des mit dem auslaufenden Gewinde versehenen Abschnittes
Vorzugsweise liegt die axiale Länge l2 der Längsschlitze
Der Zweck dieser Dimensionierung
der axialen Längen
l1, l2 und lG geht aus der folgenden Beschreibung der
Funktionsweise des Gewindeeinsatzes
Um den Gewindeeinsatz
Beim Eindrehen des Gewindeeinsatzes
Wenn der Schneideinsatz mit seinem
Außengewinde
Durch die oben angegebene Dimensionierung
der Längen
l1, l2 und lG wird der dafür gesorgt, dass diese Dübelwirkung
in optimaler Weise erreicht wird. Die Länge l2 der
Längsschlitze
In Abhängigkeit von der Festigkeit
des Werkstoffes des aufnehmenden Werkzeuges werden die Gewindesteigung
des Außengewindes
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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