DE2628832B2

DE2628832B2 - Verbindung zwischen einem Integralhartschaum-Formteil und einem bolzenartigen Einsatz

Info

Publication number: DE2628832B2
Application number: DE19762628832
Authority: DE
Inventors: Georg Ing.(Grad.) Klepek; Fritz Rottmueller; Hermann Ing.(Grad.) 8022 Gruenwald Rueth; Ludwig 8025 Unterhaching Zill
Original assignee: Agfa Gevaert AG
Current assignee: Precision Fasteners Gesellschaft fur Verbindungse
Priority date: 1976-06-26
Filing date: 1976-06-26
Publication date: 1979-05-10
Also published as: DE2628832C3; DE2628832A1

Description

h) das vordere Ende des Grundkörpers verjüngt ist,

i) der Einsatz aus hartem, starrem Material, z. B. aus Metall gefertigt ist,

k) im Integralhartschaiun-Fo-niteiliiajeinezylin- _r derartige Ausnehmung ^i 1) vorgesehen ist, deren Querschnitt dem Querschnitt des Grundkörpers (la,)angepaßt ist, wobei der Durchmesser (d')der Ausnehmung geringfügig kleiner ist als der Durchmesser (d) des zylinderartigen Grundkörpers,

I) der bolzenartige Einsatz (1) in die Ausnehmung (11) des Integralhartschaum-Formteils eingepreßt ist.

2. Einsatz nach Anspruch !,dadurch gekennzeich- -n net, daß der Durchmesser (d')der Ausnehmung (11) um etwa 03 mm kleiner ist als der Durchmesser (D\) der Rippen (3).

3. Einsatz nach Anspruch !,dadurch gekennzeichnet, daß die Rippe spiralförmig um den Grundkörper in verläuft.

4. Einsatz r;ach Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Grundkörper (Xa) an zumindest einem sich über die gesamte Einpreßlänge erstreckenden Umfangsbereich eine parallel zur > > Einpreßrichtung (A) verlaufende Abflachung (4) aufweist.

5. Einsatz nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Grundkörper (Xa) zwei gegenüberliegende ebene Abflachungen (4) aufweist. bo

6. Einsatz nach Anspruch 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, daß im Bereich der Abflachungen (4) die Rippen (3) unterbrochen sind.

7. Einsatz nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß sich jede der Abflachungen (4) über nicht mehr als 60° des Umfanges des zylindrischen Grundkörpers (I a^erstreckt.

8. Einsatz nach einem der Ansprüche 1 bis 7,

dadurch gekennzeichnet, daß er an seinem in Einpreßrichtung gesehen hinteren Ende eine Gewindebohrung (7) aufweist.

9. Einsatz nach einem der Ansprüche I bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß er an seinem in Einpreßrichtung gesehen hinteren Ende einen Gewindebolzen (23) trägt.

10. Einsatz nach einem der Ansprüche I bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß er an L^inem in Einpreßrichtung gesehen hinteren Ende einen Schlüsselbolzen (33) trägt

11. Einsatz nach einem der Ansprüche I bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß er als Doppelbolzen ausgebildet ist, wobei zwei auf einer gemeinsamen Achse, aber in entgegengesetzter Einpreßrichtung ausgerichtete Einsätze (41a, AXb) mit ihrem jeweiligen, in Einpreßrichtung gesehen hinteren Enden miteinander verbunden sind.

Die Erfindung geht von einer Verbindung zwischen einem Integralhartschaum-Formteil und einem bolzenartigen Einsatz aus

Solche bekannten Einsätze sind beispielsweise mit Innen- oder Außengewinden oder auch mit Schlüsselbolzen versehen und dienen zum Verbinden von Integralhartschaum-Formteilen, z. B. von PUR-IHS-Formteilen, mit anderen Teilen oder auch zum Verbinden mehrerer PUR-IHS-Teile untereinander.

Diese Einsätze wurden bisher beim Herstellen des Formteiles mit in das Formteil eingeschäumt. Dies ist jedoch ein aufwendiges Verfahren, da hierzu spezielle Haltemechanismen zur Halterung der Einsätze im Formwerkzeug vorgesehen sein müssen. Weiterhin erfolgt das Einlegen der Einsätze <n die Halterungen in zeitraubender Weise von Hand. Während dieses Einlegevorganges bleibt wertvolle Maschinunzeit ungenutzt, wodurch sich die Herstellungskosten der Teile verteuern. Zudem müssen an den Einsätzen angebrachte Innen- oder Außengewinde vor dem Ausschäumen des Formwerkzeugs abgekapselt werden, um ein Zuschäumen des Gewindes mit Sicherheit zu verhindern.

Die Aufgabe der Erfindung besteht darin, Verbindungen der im Oberbegriff des Patentanspruchs angegebenen Art insoweit zu verbessern, daß bei Beibehaltung eines möglichst festen sicheren Sitzes und beim Erreichen einer möglichst billigen Herstellungsmöglichkeit vor allem auch noch eine schnellere Montage erreicht wird.

Zur Lösung dieser Aufgabe sind bei der Erfindung die im Kennzeichenteil des Patentanspruches angegebenen Gestaltungsmerkmale vorgesehen.

Es ist zwar durch die FR-PS 23 02 440 eine Bolzenverbindung für Holzmöbelteile bekanntgeworden, bei der der bolzenartige Einsatz einen zylinderartigen Grundkörper aufweist, welcher mehrere schmale, im wesentlichen in Umfangsrichtung des Körpers verlaufende Rippen trägt. Es ist ferner durch die CH-PS 5 05 303 eine Bolzenverbindung für Holzleile bekanntgeworden, bei der der Bolzen Rippen aufweist, deren vorderen Flanken abgeschrägt sind, wobei der Winkel zwischen den abgeschrägten Flanken der Rippen und der Achse des zylinderartigen Grundteils weniger als 45° beträgt, die hintere Flanke der Rippen im

wesentlichen senkrecht zur Achse des zylinderartigen Grundkörpers verläuft, das vordere Ende des Grundkörpers verjüngt ist, der Einsatz aus hartem, starrem Material gefertigt ist und das Teil, in das der Bolzen eingesetzt -wird, eine zylinderartige Ausnehmung aufweist, deren Querschnitt dem Querschnitt des Grundkörpers angepaßt ist.

Es ist weiter durch die DD-PS 66 049 eine Spreizdübelbindung bekanntgeworden, wobei die beiden Spreizteile des Dübels Rippen aufweisen, deren vorderen Flanken abgeschrägt sind, wobei der Winkel zwischen den abgeschrägten Flanken der Rippen und der Achse des Dübels weniger als 45° beträgt, die hintere Flanke der Rippen im wesentlichen senkrecht zur Dübelachse verläuft, das vordere Ende des Dübels verjüngt ist und das Teil, in das der Dübel eingesetzt wird, eine zylinderartige Ausnehmung aufweist.

Schließlich ist durch die US-PS 36 45 163 ein in seiner Länge gespaltener Spreiznagel aus Metall bekanntgeworden, der seitlich Rippen aufweist, deren vordere Flanken abgeschrägt sind und deren hintere Flanken im wesentlichen senkrecht zur Nagelachse verlaufen, wobei das vordere Ende des Spreiznagels verjüngt ist.

Die sonstigen technischen Verhältnisse sind bei dem vorstehend aufgeführten Stand der Technik jedoch ganz anders gelagert als bei der Erfindung.

Für das bei der Erfindung vorliegende Gestaltungsprinzip nach Aufgabe und Gesamtheit aller Lösungsmittel sind beim Stand der Technik keine ausreichend technischen Hinweise zu erkennen, die den Fachmann ohne weiteres und ohne erfinderische Überlegungen in die Lage versetzen, dieses Gestaltungsprinzip zu entwickeln.

Zwar wird noch keine erfinderische Tätigkeit dafür geltend gemacht, die Merkmale a bis e und h bis /des kennzeichnenden Teils in der Verbesserung des im Oberbegriff des Patentanspruchs angegebenen Standes der Technik zu entwickeln, weil hierzu durch die FR-PS 23 02 440 einerseits und z. B. durch die CH-PS 5 05 303, die DD-PS 66 049 und die US-PS 36 45 163 ausreichende technische Hinweise zur Entwicklung dieser Merkmale bekannt geworden sind, jedoch sind die übrigen Gestaltungsmerkmale und damit die Gesamtheit des Gegenstandes des Patentanspruches durch den Stand der Technik nicht nahegelegt.

Die Einsätze gemäß der Erfindung werden erst nach Fertigstellung des Integralhartschaum-Formteiles, also z. B. bei der Gerätemontage, in dieses eingepreßt. Hierdurch kann bei der Produktion der Formteile die sehr kostspielige Maschinenzeit erheblich reduziert werden. Aufwendige Halterungen für die Einsätze im Formwerkzeug sind nicht mehr erforderlich. Zusätzliche Maßnahmen zum Schützen von an den Einsätzen angebrachten Gewinden oder dergleichen gegen Zuschäumen sind nicht mehr erforderlich. Es wird somit insgesamt eine im Vergleich zum Stand der Technik schneller herzustellends, einfachere und preisgünstigere Verbindung geschaffen.

Die Rippen der Einsätze gewährleisten eine besonders feste und dauerhafte Verbindung der Einsätze mit den Formteilen, da die Einsätze nunmehr außer durch kraftschlüssige Verbindung mittels Preßsitz zusätzlich noch formschlüssig im Formteil gehalten werden. Die vordere abgeschrägte Flanke der Rippe sorgt dafür, daß die Einsätze trotz ihrer Rippen ohne Beschädigung der κι Innenwand der Ausnehmungen in diese Ausnehmungen eingepreßt werden können, die Gestaltung der hin'.eren Rippenflanke gewährleistet eine sichere Verankerung der Einsätze in den Formteilen.

Gemäß weiteren vorteilhaften Erfindungsmerkmalen i") weist der Grundkörper als Verdrehsicherung an zumindest einem sich über die gesamte Einpreßlänge erstreckenden Umfangsbereich eine parallel zur Einpreßrichtung verlaufende Abflachung auf. In herstellungstechnisch besonders günstiger Weise weist der Grundkörper zwei gegenüberliegende ebene Abflachungen auf. und die Rippen s«id im Bereich der Abflachungen unterbrochen.

Zweckmäßig erstreckt sich jede der Abflachungen über nicht mehr als 60° des Zylinderumfanges, so daß >> bei ausreichender Verdrehsicherung auch die ein Ausziehen der Einsätze verhindernden Rippen an einem Zylinderumfangsbereich von 240° noch voll wirksam sind.

Weitere vorteilhafte Merkmale der Erfindung sind so den übrigen Unteransprüchen zu entnehmen.

Die Erfindung wird anhand von Ausführungsbeispielen näher erläutert. In den Zeichnungen zeigt

Fig. 1 eine perspektivische Ansicht eines mit einem Innengewinde ausgestatteten Einsatzes,
r> F i g. 2 eine Seitenansicht eines Einsatzes nach Fig. 1, F i g. 3 einen Schnitt eines Einsatzes nach Fig. I,

Fig.4 einen Schnitt durch einen in das PUR-Formteil eingepreßten Einsatz,

F i g. 5 und 6 Einsätze mit Außengewinde,
4» F i g. 7 einen Einsatz mit Schlüsselbolzen,

Pig. 8 einen Einsatz mit doppelseitigen Preßsitzbolzen, und

F i g. 9 einen Einsatz mit spiralförmigen Rippen.

Der in Fi g. I bis 3 dargestellte Einsatz 1 weist einen 4') zylinderartigen Grundkörper la auf, an dessen Umfang mehrere Rippen 3 angebracht sind. An zwei gegenüberliegenden Seiten 4 des Grundkörpers ist dieser abgeflacht. Das untere Ende des Einsatzes ist mit Einführschrägen 9 versehen. An seinem oberen Ende ίο trägt der Grundkörper einen Flansch 5. Eine zentrale Bohrung 6 im Grundkörper weist ein Innengewinde 7 auf.

Die Abmessungen der Einsätze sowie der entsprechenden Ausnehmungen 11 in den PUR-Formteilen 12 3") werden je nach benötigter Größe des Innengewindes gemäß der nachfolgenden Tabelle gewählt.

Gewinde	5,5	4,0	J	α	b	y	11,5	h	d
n. DIN 13	6,3	5,0					11,5
M 2,6	7	6,0	3,8	0,2	2,5	15°	11,5	0,8	3,5
M 3	8	7,0	4,8	0,2	2,5	15°	11,5	0,8	4,5
M4	10	8,0	5,8	0,2	2,5	15°	11.5	0,8	5,5
M 5		6,8	0,2	2,5	15°	0,8	6,5
M 6		7.8	0.2	2.5	15°	0.8	7.5

Die in dieser Tabelle aufgeführten Bezugsgrößen sind den F i g. 1 bis 3 zu entnehmen.

Zum Einpressen der Einsätze in Pfeilrichtung A in die Ausnehmungen 11 des Formteiles 12 wird eine Einpreßgeschwindigkeit von nicht mehr als 0,5 m/s, vorzugsweise im Bereich zwischen 0,3 bis 0,5 m/s. gewählt, um eine RiDbildung in der Außenhaut des PUR-IHS-Teiles beim Einpressen des Bolzens mit Sicherheit zu vermeiden. Die Abschrägungen 3a an den Rippen 3 sowie am unteren Ende des Einsatzes dienen /um erleichterten Einpressen des Bolzens ohne Beschädigung der Außenhaut.

Nach Einpressen der Einsalze unterliegt die Innenwand der Ausnehmung noch dem Einfluß der Spannungsrelaxation und des Kaltfluß-Effektes, so daß sich die Innenwand des PUR-IHS-Teiles in der in (·'i g. 4 dargestellten Weise über die Rippen des Einsatzes legt. Den oberen Flanken V) der Rippen kommt demnach eine widcrliakenartige Funktion zu, so daß sich ein gegen Ausziehen äußert sicherer Sitz des Einsat/es ergibt.

In den F ι g. 5 bis 8 sind weitere Aiisführiingsbeispiele von Einsätzen gezeigt. F i g. 5 zeigt einen Einsatz 211 mit Flansch 22 und Außengewinde 23, Fig.6 den gleichen Einsatz mit Außengewinde, jedoch ohne Flansch. In F i g. 7 trägt der mit einem Flansch 32 versehene Einsatz

ι 31 einen Schlüsselbolzen 33. In Fig.8 ist ein mit einem Flansch 42 versehener Doppclcinsalz gezeigt, welcher zwei Einsätze 41a, 4ib aufweist. Dieser Einsatz kann zum unlösbaren Verbinden zweier PUR-Formteile verwendet werden.

nt Sämtliche Einsätze sind z. B. gemäß der weiter nhen angeführten Tabelle genormt, wobei für andere als gewindeartige Befestigungselemente anstelle des Gewindcmaßcs entsprechende Kenngrößen zu verwenden sind.

ι · Der in F i g. 9 dargestellte Einsatz weist spiralförmige Rippen 50 auf. Seitliche Abflachungen des (irundkörpers zur Verdrehsicherung können entfallen, da die spiralförmigen Rippen als solche ein Verdrehen des Einsatzes in zumindest einer Richtung verhindern.

.·" Solche Einsätze können im Bedarfsfall aus dem Pl)R-Iormteil ausgeschraubt werden, so daß man reparatur- und montagcfrcundlichc Einsätze erhält.

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Claims

Patentansprüche:

1. Verbindung zwischen einem Integralhartschaum-Formteil und einem bolzenartigen Einsatz, ^r> dadurch gekennzeichnet, daß

a) der bolzenartige Einsatz (1) einen zylinderartigen GrundkörperOa^aufweist,

b) der Grundkörper mehrere schmale, im wesentliehen in Umfangsrichtung des Grundkörpers verlaufende Rippen (3) trägt,

c) die vorderen Flanken (3a) der Rippen (3) abgeschrägt sind,

d) der Winkel (γ) zwischen den abgeschrägten Flanken (3a) der Rippen und der Achse des zylinderartigen Grundkörpers weniger als 45°, vorzugsweise etwa 15°, beträgt.

e) die hintere Flanke (3b) der Rippen im wesentlichen senkrecht zur Achse des zylinder- ₁₍₎ artigen Grundkörpers verläuft oder widerhakenartig abgeschrägt ist,

f) der Abstand der Rippen (3) untereinander mindestens doppelt so groß ist wie die in Richtung der Zylinderachse gemessene Höhe der einzelnen Rippen,

g) der Durchmesser (Di) der Rippen (3) um 0,1 bis 0,4 mm, vorzugsweise um etwa 0,2 mm größer als der Durchmesser (d)des Grundkörpers (Xa)