DE2434486A1 - PROCEDURE FOR CONNECTING A FITTING TO A THERMOPLASTIC AND FITTING FOR CARRYING OUT THIS PROCEDURE - Google Patents

PROCEDURE FOR CONNECTING A FITTING TO A THERMOPLASTIC AND FITTING FOR CARRYING OUT THIS PROCEDURE

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DE2434486A1
DE2434486A1 DE2434486A DE2434486A DE2434486A1 DE 2434486 A1 DE2434486 A1 DE 2434486A1 DE 2434486 A DE2434486 A DE 2434486A DE 2434486 A DE2434486 A DE 2434486A DE 2434486 A1 DE2434486 A1 DE 2434486A1
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Description

Verfahren zur Verbindung eines Beschlages mit einem Thermoplast sowie Beschlag zur Durchführung dieses Verfahrens.Method for connecting a fitting with a thermoplastic and fitting for implementation this procedure.

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Verbindung eines Beschlages aus Metall oder dergleichen mit einem thermoplastischen Kunststoff sowie Beschlag für eine derartige Verbindung.The invention relates to a method for connecting a fitting made of metal or the like with a thermoplastic material as well as fitting for such a connection.

Es gibt die unterschiedlichsten Anwendungsgebiete für Beschläge aus Metall, bei denen es sich beispielsweise um Bolzen handeln kann, an oder in thermoplastischen Bauteilen befestigt werden müssen. Als ein typisches Beispiels kann ein elektrisches Isoliergehäuse für Haartrockner, Staubsauger oder andere Haushaltsmaschinen angesehen werden. Bisher werden Metallbeschläge mit thermoplastischen Materialien in einer Weise verbunden, bei der manchmal Nachteile und Schwierigkeiten auftreten. Die Verbindung geschieht entweder durch Gießen, d. h. die Beschläge einstückig mit eingegossen,oder es werden mit zusätzlichem Aufwand zusätzliche Werkzeuge eingesetzt, um die Beschläge nach dem Gießen der thermoplastischen Bauteile mit diesen zu verbinden.There are many different areas of application for metal fittings, for example bolts can be attached to or in thermoplastic components. As a typical example, an electrical insulating housing for hair dryers, vacuum cleaners or other household machines. So far, metal fittings are using thermoplastic materials connected in such a way that sometimes disadvantages and difficulties arise. The connection happens either by pouring, d. H. the fittings are cast in one piece, or additional work is required Tools are used to connect the fittings to the thermoplastic components after they have been cast.

Der Erfindung liegt nun die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren und einen Beschlag der eingangs genannten Art zu schaffen, nach dem die Beschläge mit dem thermoplastischen Bauteil nach dem Gießen desselben verbunden werden, ohne daß der Einsatz aufwendiger Zu-The invention is now based on the object of creating a method and a fitting of the type mentioned, according to which the fittings are connected to the thermoplastic component after it has been cast, without the use of expensive accessories

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satzgeräte erforderlich ist.set equipment is required.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß bei einem Verfahren der eingangs - genannten Art dadurch gelöst, daß die Beschläge aus Metall mit ihrem vergrößerten Kopf zuerst in Berührung mit dem thermoplastischen Bauteil angeordnet werden, woraufhin Wärme unmittelbar auf den Beschlag übertragen wird, um das thermoplastische Material angrrenzend an den Kopf zu erweichen, so daß ein mechanischer Druck auf den Beschlag übertragen werden kann, der ausreichend ist, um zumindest einen Teil des Kopfes in das Bauteil einzudrücken, woraufhin dann eine Abkühlung erfolgt oder einfach dem thermoplastischen Material ein Abkühlen ermöglicht wird, damit dieses aushärtet und so eine feste Verbindung mit dem Beschlag bildet.According to the invention, this object is achieved in a method as described at the outset - This type is solved in that the metal fittings with their enlarged head first come into contact with the thermoplastic Component are arranged, whereupon heat is transferred directly to the fitting to the thermoplastic material bordering on the head to soften, making a mechanical Pressure can be transferred to the fitting that is sufficient to press at least part of the head into the component, whereupon a cooling then takes place or simply the thermoplastic material is allowed to cool down with it this hardens and thus forms a firm connection with the fitting.

In den Fällen, in denen der Beschlag Äxialkräfte oder Drehmomente aufnehmen muß, ist der vergrößerte Kopf vorzugsweise mit einer geriffelten, eingekerbten, aufgerauhten, gerändelten oder mit Widerhaken versehenen Oberfläche ausgerüstet, in deren öffnungen oder Hinterschneidungen das erweichte thermoplastische Material fließen kann und nach dem Aushärten für eine sichere Befestigung des Beschlages in dem thermoplastischen Material sorgt. In einer vorteilhaften Ausführungsform ist der Kopf in axialer Richtung an seiner ümfangsoberflache mit Nuten oder Einkerbungen versehen, die in vorteilhafter Weise durch eine gerade Rändelung der Umfangsoberfläche gebildet sind, um eine gezahnte Gestalt zu er-r zeugen. Der Kopf kann mit zwei Schultern ausgerüstet sein, wobei die Wärme oder der mechanische Druck oder sowohl Wärme als auch mechanischer Druck unmittelbar auf die erste Schulter übertragen werden können, und der Beschlag axial in dem thermoplastischen Bauteil dadurch befestigt wird, daß das thermoplastische Material über die zweite Schulter während der Verbindung des Beschlages mit dem Bauteil fließen kann. Die zweite Schulter ist vorzugsweise in etwa kegelstumpfförmig ausgebildet, wohingegen die erste Schulter eben ist. .In those cases in which the fitting has to absorb axial forces or torques, the enlarged head is preferably equipped with a fluted, notched, roughened, knurled or barbed surface, in whose openings or undercuts the softened thermoplastic material can flow and after hardening ensures a secure attachment of the fitting in the thermoplastic material. In an advantageous embodiment, the head is provided in the axial direction on its ümfangsoberflache with grooves or notches, which are formed in an advantageous manner by a straight knurling the peripheral surface to a toothed shape testify to ER- r. The head can be equipped with two shoulders, the heat or the mechanical pressure or both heat and mechanical pressure can be transferred directly to the first shoulder, and the fitting is axially fixed in the thermoplastic component in that the thermoplastic material over the second shoulder can flow during the connection of the fitting with the component. The second shoulder is preferably approximately frustoconical, whereas the first shoulder is flat. .

Die Erfindung schafft außerdem einen Be&chlag zur Verbindung mit einem thermoplastischen Bauteil, der einen vergrößerten Kopf aufweist, der eine erste Schulter an seinem einen Ende und eineThe invention also provides a fitting for connection with a thermoplastic component having an enlarged head having a first shoulder at one end and a

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zweite Schulter zwischen den Enden aufweist, wobei mindestens ein Bereich zwischen der zweiten Schulter und dem anderen Ende des Kopfes mit Nuten oder ähnlichen öffnungen versehen ist, in die oder durch die erweichtes thermoplastisches Material fließen kann, wenn der Beschlag erwärmt und durch Druck in das thermoplastische Bauteil eingebracht wird.having a second shoulder between the ends, with at least an area between the second shoulder and the other end of the head is provided with grooves or similar openings into or through which the softened thermoplastic material flow can, if the fitting is heated and pressed into the thermoplastic component.

Weitere Vorteile und Einzelheiten der Erfindung werden im folgenden unter Hinweis auf die Zeichnung anhand eines Ausführungsbeispieles, näher erläutert.Further advantages and details of the invention are set out below with reference to the drawing based on an exemplary embodiment, explained in more detail.

Es zeigt:It shows:

Fig. 1 eine Seitenansicht eines Beschlages nach derFig. 1 is a side view of a fitting according to the

Erfindung;
Fig. 2 eine Draufsicht auf den Beschlag nach Fig. 1;Invention;
FIG. 2 shows a plan view of the fitting according to FIG. 1;

und
Fig. 3 eine perspektivische Ansicht mit in thermoplastisches Material eingeschobenen Beschlägen, wobei etwas zur besseren Darstellung herausgebrochen wurde.and
3 shows a perspective view with fittings inserted into thermoplastic material, with something broken out for better illustration.

Der in der Zeichnung dargestellteBeschlag ist ein Metallbolzen mit einem langgestreckten Schaft Io, der mit oder ohne Gewinde ausgerüstet sein kann. Die Ausbildung des Schaftes hängt von der späteren Art der Verwendung ab. An dem einen Ende des Schaftes Io ist ein vergrößerter Kopf 12 vorgesehen, der so eingerichtet ist, daß er zumindest teilweise in einem thermoplastischen Bauteil 14 eingebettet werden kann.The fitting shown in the drawing is a metal bolt with an elongated shaft Io, which can be equipped with or without a thread. The formation of the shaft depends on the later type of use. At one end of the shaft Io, an enlarged head 12 is provided which is so arranged is that it can be at least partially embedded in a thermoplastic component 14.

Die Umfangsfläche des Kopfes 12 weist einen ersten Bereich 16 mit einer ebenen, zylindrischen Oberfläche und einen zweiten Bereich 18 auf, der mit Zähnen versehen ist. Der ebene Bereich 16 ist von dem Schaft Io durch eine erste ebene Schulter 2o getrennt. Eine zweite, kegelstumpfförmige Schulter 22 wird durch den Bereich 18 mit den Zähnen gebildet. Bei der dargestellten Ausführungsform wird die kegelstumpfförmige Schulter 22 durch axial verlaufende Nuten 24 unterbrochen, die die Zähne bilden. Das Ende 26 des Kopfes 12, das von dem Schaft Io abliegt, ist im wesentlichen eben.The peripheral surface of the head 12 has a first region 16 with a flat, cylindrical surface and a second Area 18 which is provided with teeth. The flat area 16 is separated from the shaft Io by a first flat shoulder 2o. A second, frustoconical shoulder 22 is through the area 18 formed with the teeth. In the illustrated embodiment, the frustoconical shoulder 22 is through axially extending grooves 24 interrupted, which form the teeth. The end 26 of the head 12 which is remote from the shaft Io is essentially just.

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um den Beschlag in einem thermoplastischen Bauteil zu befestigen, wird dieser zuerst mit dem Bauteil in Berührung gebracht. Dann werden Wärme und Druck auf den Beschlag übertragen, so daß zumindest der gezahnte Bereich 18 des Kopfes in das thermoplastische Material eingebettet wird. Eine Vertiefung 28 kann in dem Bauteil vorgesehen sein, um die anfängliche Anordnung des Beschlages zu unterstützen oder um das Ende 26 des Beschlages mit der Oberfläche des Bauteils in Eingriff zu bringen, wobei die Anordnung durch ein gesondertes Teil, beispielsweise ein Werkzeug erfolgt, durch das Wärme oder Druck oder beides übertragen werden. Wenn die Wärme auf den Beschlag übertragen wird, erweicht das thermoplastische Material angrenzend an den Kopf 12 örtlich, und durch Druckübertragung wird der Beschlag in das Bauteil eingedrückt, wobei das thermoplastische Material durch die Nuten 24 und über die kegeIstumpfförmige Schulter 22 strömt. Bei der Darstellung der Fig. 3 ist das Material durch die Nuten 24 geflossen und hat eine Reihe von Perlen oder Wülsten 3ο gebildet, die den ebenen Bereich 16 des Kopfes umgeben und über der kegelstumpfförmigen Schulter 22 liegen. Wenn das Örtlich erweichte Material abgekühlt und gehärtet ist, bildet das Material in den Nuten 24 einen Widerstand gegen auf den Beschlag übertragene Drehmomente,und das Material, das über der Schulter 22 liegt, bildet einen Widerstand gegen nach außen gerichtete axiale Belastungen.to fix the fitting in a thermoplastic component, this is first brought into contact with the component. Then heat and pressure are transferred to the fitting, so that at least the toothed area 18 of the head is embedded in the thermoplastic material. A recess 28 can be in the component may be provided to support the initial placement of the fitting or around the end 26 of the fitting to bring with the surface of the component in engagement, the arrangement by a separate part, for example a Tool takes place through which heat or pressure or both are transferred. When the heat is transferred to the fitting, locally softens the thermoplastic material adjacent to the head 12, and the transfer of pressure into the Component pressed in, the thermoplastic material flowing through the grooves 24 and over the frustoconical shoulder 22. In the illustration of FIG. 3, the material has flowed through the grooves 24 and has formed a series of beads or beads 3ο, which surround the flat area 16 of the head and lie over the frustoconical shoulder 22. If that locally softened material is cooled and hardened, the material in the grooves 24 forms a resistance against the fitting transmitted torques, and the material that is over the shoulder 22 forms a resistance to outward axial loads.

Der Beschlag kann mit dem thermoplastischen Bauteil mit Hilfe eines Werkzeuges verbunden werden, das in einer anderen Anmeldung beschrieben ist. Dieses Werkzeug weist einen Druckteil auf; das mit einer Vertiefung ausgerüstet ist, in die der Schaft 16 verläuft und das eine ringförmige Stirnwand zum Eingriff mit der Schulter 2o des Beschlages aufweist. Wärme und Druck werden auf diese Weise unmittelbar auf die Schulter 2o übertragen, und der Beschlag wird in das Bauteil weit genug eingedrückt, um sicherzustellen, daß das Material über die Schulter 22 aber nicht über die Schulter 2o fließt, die mit dem aufgewärmten Druckteil des Werkzeuges in Berührung steht. Die Schulter 2o des eingeschobenen Beschlages liegt normalerweise in einer Ebene mit der angrenzenden Oberfläche des Bauteils. Die verschobene Mate-The fitting can with the thermoplastic component with the help a tool which is described in another application. This tool has a pressure part; which is equipped with a recess into which the shaft 16 extends and which has an annular end wall for engagement with the shoulder 2o of the fitting. In this way, heat and pressure are transferred directly to the shoulder 2o, and the fitting is pressed into the component far enough to ensure that the material over the shoulder 22 but not flows over the shoulder 2o, which is in contact with the heated pressure part of the tool. The shoulder 2o of the inserted The fitting is usually in one plane with the adjacent surface of the component. The postponed mate-

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rialmenge zur Bildung der Wülste 3o hängt von der Tiefe des Einschiebens und von der Tiefe der Vertiefung 28 ab, wenn eine derartige Vertiefung vorgesehen ist.rial amount for the formation of the bulges 3o depends on the depth of the Insertion and from the depth of the recess 28 if such a recess is provided.

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Claims (11)

Patentansprüche :Patent claims: 1. Verfahren zur Verbindung eines Beschlages aus Metall mit einem vergrößerten Kopf mit einem Bauteil aus thermoplastischen Material, gekennzeichnet durch die Anordnung des Kopfes(12)in Berührung mit dem Bauteil (14) aus thermoplastischen Material, unmittelbare Wärmeübertragung auf den Beschlag zur örtlichen Erweichung des thermoplastischen Materiales angrenzend an den Kopf (12), übertragung eines mechanischen Druckes auf den Beschlag, der ausreichend ist, damit zumindest ein Abschnitt des Kopfes in das Bauteil eindringt, und daran anschließende Kühlung oder Ermöglichung der Abkühlung des erweichten thermoplastischen Materiales, damit dieses aushärtet und so für eine feste Verbindung zwischen Beschlag und Bauteil sorgt.1. Method for connecting a metal fitting with an enlarged head with a component made of thermoplastic material, characterized by the arrangement of the head (12) in contact with the component (14) made of thermoplastic Material, direct heat transfer to the fitting for local softening of the thermoplastic Material adjacent to the head (12), transfer a mechanical pressure on the fitting that is sufficient for at least a section of the head to penetrate the component, and subsequent cooling or enabling the softened thermoplastic material to cool down, so that this hardens and so for a firm connection between Hardware and component takes care of. 2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Beschlag zwei Schultern (2o, 22) aufweist/ wobei die Wärme unmittelbar auf eine der Schultern (2o) übertragen wird.2. The method according to claim 1, characterized in that the fitting has two shoulders (2o, 22) / wherein the Heat is transferred directly to one of the shoulders (2o). 3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der mechanische Druck auf diese eine der Schultern (2o) übertragen wird.3. The method according to claim 2, characterized in that the mechanical pressure is transferred to this one of the shoulders (2o) will. 4. Verfahren nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Beschlag zuerst in das Bauteil (14) soweit eingedrückt wird/ daß das erweichte thermoplastische Material über die andere der Schultern (22) fließen kann.4. The method according to claim 2 or 3, characterized in that the fitting is first pressed so far into the component (14) will / that the softened thermoplastic material can flow over the other of the shoulders (22). 5. Verfahren nach einem der Ansprüche 2 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Beschlag so weit in das Bauteil (14) eingedrückt wird, daß er mit einer seiner Schultern (2o) mit der angrenzenden Oberfläche des Bauteiles im wesentlichen ausgerichtet ist.5. The method according to any one of claims 2 to 4, characterized in that that the fitting is pressed so far into the component (14) that it is with one of its shoulders (2o) the adjacent surface of the component is substantially aligned. 6. Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß Wärme und mechanischer Druck gleichzeitig übertragen werden.6. The method according to any one of the preceding claims, characterized in that heat and mechanical pressure simultaneously be transmitted. 509807/0766509807/0766 7. Beschlag zur Verbindung mit einem thermoplastischen Bauteil, dadurch gekennzeichnet, daß der Beschlag einen vergrößerten Kopf (12) aufweist, der eine erste Schulter (2o) an seinem einen Ende und eine zweite Schulter (22) zwischen seinen Enden bildet, wobei mindestens ein Bereich zwischen der zweiten Schulter (22) und dem anderen Ende des Kopfes mit Nuten oder ähnlichen Öffnungen (24) versehen ist, in die oder durch die das erweichte thermoplastische Material fließen kann, wenn der Beschlag erwärmt und in das Bauteil (14) aus thermoplastischen Material eingedrückt wird.7. fitting for connection to a thermoplastic component, characterized in that the fitting has an enlarged head (12) which has a first shoulder (2o) at one end and a second shoulder (22) forms between its ends, with at least a region between the second shoulder (22) and the other end of the head is provided with grooves or similar openings (24) into or through which the softened thermoplastic Material can flow when the fitting is heated and pressed into the component (14) made of thermoplastic material will. 8. Beschlag nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die erste Schulter (2o) eben ist.8. Fitting according to claim 7, characterized in that the first shoulder (2o) is flat. 9. Beschlag nach Anspruch 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet, daß die zweite Schulter (22) kegelstumpfförmig ist.9. Fitting according to claim 7 or 8, characterized in that the second shoulder (22) is frustoconical. 10. Beschlag nach einem der Ansprüche 7 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß die zweite Schulter (22) durch Nuten oder ähnliche Öffnungen (24) unterbrochen ist.10. Fitting according to one of claims 7 to 9, characterized in that that the second shoulder (22) is interrupted by grooves or similar openings (24). 11. Beschlag nach einem der Ansprüche 7 bis Io, dadurch gekennzeichnet, daß ein Gewindeschaft (lo) von dem Kopf (12) ausgeht.11. Fitting according to one of claims 7 to Io, characterized in that that a threaded shaft (lo) extends from the head (12). 509807/0766509807/0766 LeerseiteBlank page
DE2434486A 1973-07-27 1974-07-18 PROCEDURE FOR CONNECTING A FITTING TO A THERMOPLASTIC AND FITTING FOR CARRYING OUT THIS PROCEDURE Pending DE2434486A1 (en)

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