DE202009013312U1

DE202009013312U1 - Verbindungsvorrichtung

Info

Publication number: DE202009013312U1
Application number: DE202009013312U
Authority: DE
Original assignee: Weidmueller Interface GmbH and Co KG
Current assignee: Weidmueller Interface GmbH and Co KG
Priority date: 2009-10-06
Filing date: 2009-10-06
Publication date: 2011-02-17
Anticipated expiration: 2019-10-07
Also published as: WO2011042445A1; CN202780202U; EP2485861A1

Abstract

Verbindungsvorrichtung (10), bestehend aus einem Blechbauteil (11) und einem damit verbundenen Gewindeeinsatz (12), der in eine Bohrung des Blechbauteils (11) eingesetzt ist, dadurch gekennzeichnet, dass der Gewindeeinsatz (12) und das Blechbauteil (11) durch eine stoffschlüssige Verbindung bilden.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Verbindungsvorrichtung, bestehend aus einem Blechbauteil und einem damit verbundenen Gewindeeinsatz, der in eine Bohrung des Blechbauteils eingesetzt ist.
Gewindeeinsätze werden verwendet, wenn die Dicke eines Blechbauteils so gering ist, dass eine Innengewindebohrung keine ausreichende Anzahl von Gewindegängen aufweisen kann, um eine belastbare Schraubverbindung zu bilden. Die Höhe eines Gewindeeinsatzes ist demzufolge größer als die Dicke des Blechbauteiles. Die Gewindeeinsätze können aus Stahl oder aus einem Kunststoff bestehen. Sie werden außerdem für solche Verbindungen benötigt, wenn die Festigkeit der verwendeten Werkstoffe so gering ist, dass sich die Gewindegänge bei Belastung plastisch verformen bzw. zerstört werden.
Es ist bekannt, die Verbindung zwischen einem Blechbauteil, beispielsweise einem Stahlblechgehäuse und einem Gewindeeinsatz durch eine Nietverbindung herzustellen. Eine Nietverbindung ist aufgrund der Materialverformung relativ aufwendig und eine derartige Verbindung ist von der Dichtigkeit her u. U. nicht ausreichend. Dies gilt insbesondere, wenn das Blechbauteil ein Stahlblechgehäuse ist, in dem elektrische und/oder elektronische Bauteile installiert sind.
Es ist ferner bekannt, Gewindeeinsätze aus einem Kunststoff herzustellen. Nachteilig ist bei diesen Gewindeeinsätzen, dass Kunststoffe im Laufe der Zeit alter und brüchig werden.
Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die Herstellung einer eingangs näher erläuterten Verbindungsvorrichtung zu vereinfachen und eine als dicht anzusehende Verbindung zwischen dem Blechbauteil und dem Gewindeeinsatz herzustellen.
Die gestellte Aufgabe wird dadurch gelöst, dass der Gewindeeinsatz und das Blechbauteil durch eine stoffschlüssige Verbindung ein einstückiges Fügeteil bilden. Durch die stoffschlüssige Verbindung wird eine einfache, in kürzester Zeit und somit kostengünstig herzustellende Verbindung geschaffen. Diese Verbindung kann so gestaltet werden, dass eine absolut dichte Verbindung zwischen dem Gewindeeinsatz und dem Blechbauteil erfolgt.
Diese Verbindung lässt sich besonders einfach herstellen, wenn der Gewindeeinsatz an einem Ende mit einem an dem Blechbauteil festgelegten Verbindungsflansch versehen ist, der zumindest bereichsweise stoffschlüssig durch Schweißung mit der anliegenden Fläche des Blechbauteils verbunden ist. Der Gewindeeinsatz ist außen glattflächig und mit einer Innengewindebohrung versehen, in die eine Schraube eindrehbar ist.
Damit eine hoch belastbare und äußerst dichte Verbindung zwischen dem Verbindungsflansch des Gewindeeinsatzes und dem Blechbauteil gegeben ist, ist vorgesehen, dass die miteinander verbundenen Bereiche umlaufend miteinander verbunden sind. Der Verbindungsbereich ist bei dieser Ausführung dann ein geschlossener Ring. In weiterer Ausgestaltung ist vorgesehen, dass die stoffschlüssig miteinander verbundenen Bereiche des Verbindungsflansches des Gewindeeinsatzes und dem Blechbauteil durch Anwendung eines Widerstandsbuckel-Schweißens verbunden sind. Das Widerstandsbuckel-Schweißen ist allgemein bekannt. Bei diesem Verfahren wird die zum Schweißen notwendige Stromdichte nicht durch Elektroden, sondern durch die Form eines Bauteiles generiert. Die ohnehin notwendigen Elektroden dienen ausschließlich nur der Stromzuführung und der Krafteinbringung. Beim Widerstandsbuckel-Schweißen hat zumindest ein Bauteil im noch nicht verschweißten Zustand einen Buckel, eine Wulst oder eine ähnliche Ausformung, so dass die beim verschweißten Bauteil aneinander liegenden Flächen vor dem Schweißvorgang in einem relativ geringen Abstand zueinander liegen.
Der Gewindeeinsatz kann eine Durchgangs-Innengewindebohrung aufweisen, ist jedoch in bevorzugter Ausführung an dem dem Verbindungsflansch gegenüberliegenden Ende geschlossen. Dadurch wird verhindert, dass eine eingedrehte Schraube gegenüber dem dem Verbindungsflansch gegenüberliegenden Ende vorsteht, wodurch die in das Blechbauteil montierten elektrischen oder elektronischen Bauteile zerstört werden könnten.
In weiterer Ausgestaltung ist noch vorgesehen, dass der Übergangsbereich zwischen dem Verbindungsflansch des Gewindeeinsatzes und dem zylindrischen Bereich scharfkantig oder als Fase ausgebildet ist. Bei einer scharfkantigen Ausbildung verläuft der Verbindungsbereich zwischen dem Verbindungsflansch und dem Blechbauteil in der Ebene des Verbindungsflansches, während bei der Ausbildung als Fase dieser Verbindungsbereich unter dem Winkel der Fase verläuft. Üblicherweise verläuft die Fase unter einem Winkel von 45° zum Verbindungsflansch.
Anhand der beiliegenden Zeichnungen wird die Erfindung noch näher erläutert.
Es zeigen:
1 die erfindungsgemäße Verbindungsvorrichtung im losen Zustand in Schnittdarstellung,
2 die Verbindungsvorrichtung im zusammengefügten Zustand in Schnittdarstellung,
3 eine den 1 und 2 entsprechende Draufsicht,
4 eine Einzelheit IV in der 2 in vergrößerter Darstellung,
5 die Verbindungsvorrichtung in einer zweiten Ausführung im losen Zustand in Schnittdarstellung,
6 die Verbindungsvorrichtung im zusammengefügten Zustand in Schnittdarstellung,
7 eine den 5 und 6 entsprechende Draufsicht und
8 eine Einzelheit VIII in der 6 in vergrößerter Darstellung.
Die erfindungsgemäßen Verbindungsvorrichtungen 10 bestehen aus einem Blechbauteil 11 und einem in einer Bohrung des Blechbauteiles 11 eingesetzten Gewindeeinsatz 12, der in nicht näher dargestellter Weise mit einer Innengewindebohrung 13 versehen ist. Aus Gründen der vereinfachte Darstellung ist das Blechbauteil 11 nur als Platte dargestellt. In bevorzugter Ausführung ist das Blechbauteil 11 ein Stahlblechgehäuse, in dem elektronische und elektrische Bauteile installiert werden.
Wie die 1, 2, 5 und 6 zeigen, ist die Innengewindebohrung 13 als Sackloch ausgebildet und am offenen Ende mit einer Fase versehen. Das offene Ende wird durch einen Verbindungsflansch 14 begrenzt, der im zusammengefügten Zustand gemäß den 2 und 6 an der zugewandten Seite des Blechbauteiles 11 anliegt.
Wie ein Vergleich der 1 mit der 5 zeigt, ist bei der Ausführung gemäß der 1 der Verbindungsbereich zwischen dem Verbindungsflansch 14 und dem zylindrischen Bereich des Gewindeeinsatzes scharfkantig ausgeführt, während dieser Bereich bei der Ausführung gemäß der 5 als Fase ausgebildet ist, die unter einem Winkel von 45° zum Verbindungsflansch 14 verläuft. Der anliegende Bereich der Bohrung des Blechbauteiles 11 ist entsprechend gestaltet. Jede Verbindung zwischen dem Verbindungsflansch 14 und der zugewandten Fläche des Blechbauteiles 11 erfolgt durch ein bekanntes Widerstandsbuckel-Schweißverfahren.
Da dieses Verfahren auf der Basis eines Widerstands-Schweißverfahrens beruht, erfolgt eine stoffschlüssige Verbindung des Verbindungsflansches 14 mit dem Blechbauteil 11. Die 4 und 8 zeigen, dass dieser Verbindungsbereich sich nicht über die gesamte Ringfläche des Verbindungsflansches 14 erstreckt, sondern dass dieser Verbindungsbereich 15 bei der Ausführung gemäß der 2 konzentrisch zu der Außenkontur des Verbindungsflansches 14 und in dieser Ebene verläuft, während er bei der Ausführung gemäß der 6 unter einem Winkel von 45° zur Ebene des Verbindungsflansches 14 verläuft.
In nicht dargestellter Weise ist das Blechbauteil 11 in bevorzugter Ausführung ein Blechformteil, insbesondere ein Stahlblechgehäuse. Dabei können je nach dem Verwendungszweck eine Vielzahl von Gewindeeinsätzen 12 in die Wandungen eingesetzt werden. Insbesondere bei einem Stahlblechgehäuse ist es möglich, dass der Verbindungsflansch 14 jedes Gewindeeinsatzes 12 an der Außenseite oder an der Innenseite der Blechwandung anliegt.
Die Erfindung ist nicht auf die dargestellten Ausführungsbeispiele beschränkt. Wesentlich ist, dass jeder in ein Blechbauteil 11 eingesetzter Gewindeeinsatz 12 einen Verbindungsflansch 14 aufweist, der stoffschlüssig mit der anliegenden Fläche des Blechbauteiles 11 verbunden ist. Diese stoffschlüssige Verbindung erfolgt in bevorzugter Weise durch ein Widerstandsbuckel-Schweißverfahren.

Claims

Verbindungsvorrichtung (10), bestehend aus einem Blechbauteil (11) und einem damit verbundenen Gewindeeinsatz (12), der in eine Bohrung des Blechbauteils (11) eingesetzt ist, dadurch gekennzeichnet, dass der Gewindeeinsatz (12) und das Blechbauteil (11) durch eine stoffschlüssige Verbindung bilden.
Verbindungsvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Gewindeeinsatz (12) an einem Ende mit einem an dem Blechbauteil (11) festgelegten Verbindungsflansch (14) versehen ist, der zumindest bereichsweise stoffschlüssig durch Schweißung mit der anliegenden Fläche des Blechbauteiles (11) verbunden ist.
Verbindungsvorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Gewindeeinsatz (12) außen glattflächig und mit einer Innengewindebohrung versehen ist.
Verbindungsvorrichtung nach einem oder mehreren der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die miteinander verbundenen Bereiche des Verbindungsflansches (14) und des Blechbauteils (11) umlaufend miteinander verbunden sind.
Verbindungsvorrichtung nach einem oder mehreren der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die stoffschlüssig miteinander verbundenen Bereiche des Verbindungsflansches (14) des Gewindeeinsatzes (12) und des Blechbauteiles (11) durch Anwendung eines Widerstandsbuckel-Schweißverfahrens hergestellt sind.
Verbindungsvorrichtung nach einem oder mehreren der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Gewindeeinsatz (12) eine Durchgangsbohrung aufweist oder an dem dem Verbindungsflansch (14) gegenüberliegenden Endbereich geschlossen ist.
Verbindungsvorrichtung nach einem oder mehreren der vorstehenden Ansprüche, bei der das Blechbauteil (11) als Stahlblechgehäuse oder als Stahlblechschrank ausgebildet ist, dadurch gekennzeichnet, dass der Verbindungsflansch (14) jedes Gewindeeinsatzes (12) an der Außenseite oder an der Innenseite der Stahlblechwandung anliegt.