DE2713650A1

DE2713650A1 - Fuegeverbindung zweier kunststoffteile

Info

Publication number: DE2713650A1
Application number: DE19772713650
Authority: DE
Inventors: Hans Ing Grad Scholtholt; Ewald Ing Grad Steiner
Original assignee: Siemens AG
Current assignee: Siemens AG
Priority date: 1977-03-28
Filing date: 1977-03-28
Publication date: 1978-10-05
Also published as: DE2713650C2

Description

Fügeverbindung zweier Kunststoffteile
Die Erfindung bezieht sich auf eine Fügeverbindung zweier Kunststoffteile, von denen ein erstes einen angespritzten zylindrischen Klemmzapfen aufweist, der mit Ubermass in ein Klemmloch eines zweiten Teiles eingedrückt ist und durch dieses hindurchragt.
Es sind Fügeverbindungen bekannt, bei denen ein Kunststoffstift in eine zylindrische Bohrung eingepresst und darin durch Kraftschluss gehalten ist. Um einer solchen Verbindung eine hinreichende Festigkeit zu verleihen, wird eine hohe Einspannkraft zwischen den grossflächig aneinanderliegenden Berührungsflächen des Stiftes und der Bohrung benötigt. Dies kann zu Spannungsrissen an der Bohrung führen, wodurch der Kraftschluss verloren gehen kann. Das Zusammenfügen erfordert einen zumindest gleich hohen Kraftaufwand wie das Lösen der Verbindung. Bei dünnwandigen Teilen besteht die Gefahr, dass infolge des hohen Kraftaufwandes beim Zusammenfügen Teile verbogen werden oder sogar brechen.
Ferner ist es bekannt, die Stifte an ihrem freien Ende mit einer Verdickung zu versehen, welche beim Durchschieben die Bohrung aufweitet. Danach relaxiert der Kunststoff im Bereich der Bohren so weit, dass diese im Durchmesser kleiner ist als das herausragende freie Ende des Stiftes. Dadurch kommt es zu einem Fo-nschluss zwischen dem mit der Bohrung versehenen Teil und dem St@@@@. Sind jedoch flac@@ a@@@nanderliegende Kunststoffteile @@@ gussform senkrecht zur Längsrichtung der Stifte. Stifte mit Verdickungen können dann nicht angespritzt werden. Spritzgussformen bedingen im allgemeinen grosse Serien. Gesonderte Stifte zu umspritzen oder nachträglich einzusetzen, bringt einen hohen Aufwand mit sich.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, bei Vermeidung der vorstehenden Nachteile eine qualitativ hochwertige Fügeverbindung zu schaffen, die mit geringem Aufwand hergestellt werden kann.
Diese Aufgabe wird bei einer Fügeverbindung der eingangs genannten Art dadurch gelöst, dass das Klemmloch durchgehend konisch ausgebildet ist und sich zum ersten Teil hin erweitert, dass das Klemmloch an seiner engsten Stelle von einer scharfen Kante begrenzt ist und dass der Durchmesser der engsten Stelle erheblich kleiner ist als der Durchmesser des Klemmzapfens. Durch die konische Ausbildung des Klemmloches konzentriert sich die Klemmwirkung auf einen engen Bereich des Klemmzapfens, so dass der Klemmzapfen auch bei begrenzter Einspannkraft eine wirksame Einschnürung erfährt. Durch diese Einschnürung, die sich im Laufe der Zeit durch Fliessvorgänge noch verstärken kann, wird eine Art von Formschluss zwischen den beiden miteinander verbundenen Teilen erreicht, da das aus dem Klemmloch herausragende freie Ende des Klemmzapfens gegenüber der engsten Stelle des Klemmloches erweitert ist. Da die Einspannkraft begrenzt ist, ist die Gefahr von Spannungsrissen am Klemmloch gering. Durch die konische Ausgestaltung des Klemmloches ist aber auch ein Toleranzausgleich möglich, da bei zu starkem Ubermass der klemmende Bereich kleiner und damit nachgiebiger ist, als wenn das Klemmloch z.B. zylindrisch ausgebildet wäre.
Ein angespritzter Klemmzapfen von zylindrischer Form kann ebenso wie ein konisches Klemmloch spritzgusstechnisch einfach realisiert werden. Dies ermöglicht einen geringen Aufwand,um die Teile miteinander zu verbinden. Die Anwendungsmöglichkeiten sind sehr umfangreich.
Durch die konische Form des Klemmloches kann dessen Eintritts- öffnung im Durchmesser grösser gehalten werden als der Klemmzapfen, was die gegenseitige Positionierung erleichtert und die Montage beschleunigt. Bei einem relativ kurzen Klemmloch ergeben sich günstige Verhältnisse, wenn der Durchmesser des Klemmzapfens annähernd gleich dem mittleren Klemmlochdurchmesser ist.
Nach einer Ausgestaltung der Erfindung ist für das aus dem Klemmloch herausragende freie Ende des Klemmzapfens eine stufenförmig gegen das Klemmloch abgesetzte Freimachung vorgesehen. Dadurch kann der Klemmzapfen genügend weit durch das Klemmloch hindurchgesteckt werden, ohne über das gelochte Teil hinauszuragen. Die stufenartig abgesetzte Freimachung ergibt eine scharfe Eindrückkante an der engsten Stelle des Klemmloches. Diese Kante erschwert das Herausziehen des Klemmzapfens in der Art eines Widerhakens, was einer formschlüssigen Sicherung der Fügeverbindung nahe kommt.
Im Folgenden wird die Erfindung anhand eines in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispieles näher erläutert. Es zeigen: Fig. 1 eine vergrösserte Schnittdarstellung durch zwei miteinander zu verbindende Teile im Fügebereich, Fig. 2 die Teile nach Fig. 1 nach dem Zusammenfügen.
Fig. 1 zeigt zwei Kunststoffteile, von denen ein erstes Teil 1 einen angespritzten zylindrischen Klemmzapfen 2 aufweist. Ein zweites Teil 3 ist mit einem Klemmloch 4 versehen, welches sich in der axialen Verlängerung des Klemmzapfens 2 befindet. Das Klemmloch 4 ist konisch ausgebildet und erweitert sich zum Teil 1 hin. Die gestrichelten Hilfslinien 5 lassen erkennen, dass das Klemmloch 4 an seiner engsten Stelle im Durchmesser erheblich kleiner ist als der Klemmzapfen 2. An der weitesten Stelle ist das Klemmloch 4 im Durchmesser grösser als der Klemmzapfen 2.
An das Klemmloch 4 schliesst sich auf der dem Teil 1 abgewandten Seite eine Freimachung 6 für das freie Ende des Klemmzapfens 2 an. Die Freimachung 6 ist gegen die engste Stelle des Klemmloches 4 stufenförmig abgesetzt, so dass sich zwischen der Frei- machung 6 und dem Klemmloch 4 sBitzwinkelig eine scharfe\-er-V schneidungskante 7 bildet.
Nach Fig. 2 sind die beiden Teile 1 und 3 bis zur gegenseitigen Anlage zusammengefügt. Der Klemmzapfen 2 ragt durch das Klemmloch 4 hindurch und mit seinem freien Ende in die Freimachung 6 hinein. Im Bereich der Verschneidungskante 7 an der engsten Stelle des Klemmloches 4 ist der Klemmzapfen 2 aufgrund des erheblichen Ubermasses eingeschnürt. Die Verschneidungskanten 7 drücken sich dabei so stark in den Klemmzapfen 2 ein, dass nahezu ein Formschluss entsteht. Damit wird eine wirksame gegenseitige Befestigung der beiden Teile 1 und 3 erreicht.
4 Patentansprüche 2 Figuren Leerseite

Claims

Patentansprüche 1. Fügeverbindung zweier Kunststoffteile, von denen ein erstes einen angespritzten zylindrischen Klemmzapfen aufweist, der mit Ubermass in ein Klemmloch eines zweiten Teiles eingedruckt ist und durch dieses hindurchragt, d a d u r c h g e k e n n -z e i c h ne t , dass das Klemmloch (4) durchgehend konisch ausgebildet ist und sich zum ersten Teil (1) hin erweitert, dass das Klemnloch (4) an seiner engsten Stelle von einer scharfen Kante (7) begrenzt ist und dass der Durchmesser de engsten Stelle erheblich kleiner ist als der Durchmesser des Klemmzapfens (2).
2. Fügeverbindung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Durchmesser des Klemmloches (4) an seiner dem ersten Teil (1) zugewandten Seite erheblich grösser ist als der Durchmesser des Klemmzapfens (2).
3. Fügeverbindung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Durchmesser des Klemmzapfens (2) annähernd gleich dem mittleren Durchmesser des Klemmioches (4) ist.
4. Fügeverbindung nach Anspruch 1, 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass für das aus dem Klemmloch (4) herausragende freie Ende des Klemmzapfens (2) eine stufenförmig gegen das Klemmloch (4) abgesetzte Freimachung (6) vorgesehen ist.