DE29612020U1

DE29612020U1 - Thermoplastisches Kunststoffbauteil, insbesondere Zylinderkopfhaube für Motoren

Info

Publication number: DE29612020U1
Application number: DE29612020U
Authority: DE
Original assignee: Riesselmann F & H Kunststoff
Current assignee: KTSN Kunststofftechnik Sachsen GmbH and Co KG
Priority date: 1996-07-10
Filing date: 1996-07-10
Publication date: 1996-10-02
Anticipated expiration: 2006-07-11

Description

Beschreibung Thermoplastisches Kunststoffbauteil, insbesondere Zylinderkopfhaube für Motoren

Die Erfindung betrifft ein thermoplastisches Kunststoffbauteil, insbesondere Zylinderkopfhaube für Motoren, mit angeformten Befestigungsflanschen mit einer durch eine Metallstützhülse verstärkten Bohrung zur Aufnahme einer metallischen Montageschraube.

Eine Vielzahl von Kunststoffbauteilen, vor allem in der Automobilindustrie, werden im Kunststoffverarbeitungsbetrieb hergestellt, zum Finalproduzent transportiert und vor Ort durch Verschraubung mit einem anderen Bauteil mit entsprechendem Gewinde oder Gewindeeinsatz montiert. Z.B. werden Zylinderkopfhauben aus Kunststoff für Motoren beim Automobilhersteller vor Ort mittels Metallschrauben an der Motorbaugruppe befestigt. Die Zylinderkopfhauben besitzen seitlich angeformte Befestigungsflansche mit einer durch eine Metallstützhülse verstärken Schraubbohrung, durch die die Befestigungsschraube gesteckt wird. Die Montage vor Ort beim Finalproduzenten ist relativ zeitaufwendig. Es müssen die entsprechenden Schrauben bereitgestellt werden, die Schrauben müssen in die Schraubbohrung eingefädelt werden, um sie anschließend mit einem Montageschrauber zu befestigen. Diese Arbeiten sind im Rahmen der Endmontage beim Finalproduzent relativ aufwendig und verursachen einen erheblichen zeitlichen Arbeitsaufwand.

Der Erfindung lag die Aufgabe zugrunde, ein thermoplastisches Kunststoffbauteil, insbesondere Zylinderkopfhaube für Motoren, mit angeformten Eefestigungsflanschen mit einer durch eine Metalistützhülse verstärkten Bohrung zur Aufnahme einer metallischen Montageschraube zu schaffen, das es ermöglicht, die Montageschrauben beim Hersteller des Kunststoffbauteiles iagegenau vorzumontieren und eine Selbstsicherung der Montageschrauben zu gewährleisten.

Erfindungsgemäß wird die Aufgabe dadurch gelöst, daß im Bereich der Innenfläche der Metallstützhülse mindestens ein Kunststoffring oder Kreisriingsegmente aus Kunststoff angeordnet ist bzw. sind, die über in der Metallstützhülse eingebrachte Durchbrüche mit dem Befestigungsflansch direkt verbunden sind und während des Spritzgießprozesses

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des Kunststoffbauteiles angeformt sind und deren Abstand von der Innenfläche der Metallstützhülse so bemessen ist, daß nach dem Eindrehen der Montageschraube diese in der gewünschten Einschraubtiefe selbstsichernd fixiert ist. Während des Eindrehens der Montageschraube wird in dem nach innen zeigenden Bereich des Kunststoffringes bzw. der Kreisringsegmente die entsprechende Gewinderille geformt. Die Metallschraube dient somit gleichzeitig als "Gewindeschneider".

Trotz des Einsatzes von sehr harten thermoplastischen Kunststoffen bereitet das Formen einer oder mehrerer Gewinderillen mittels der metallischen Montageschraube keine Probleme. Die vorgeformten Gewinderillen werden auf den Gewindenenndurchmesser bzw. die Gewindesteigung imaßlich abgestimmt. Während des Einschraubens der Montageschraube wird ein spielfreier Gewindegang gebildet, der jede gewünschte Einschraubtiefe ermöglicht. Die Montageschraube ist nach dem Eindrehen selbstsichernd fixiert und kann nur durch Aufbringung eines Drehmomentes in ihrer Lage verändert werden. Die so vormontierten Schrauben sind dabei gleichzeitig auch transportgesichert.

Die Vormontage der Schrauben in der gewünschten Einscfiiraubtiefe erfolgt beim Hersteller der Kunststoff bauteile, in der Regel unmittelbar nach dem Spritzgießvorgang in einer separaten Montageeinrichtung.

Beim Finalproduzenten werden dann die Bauteile mit den vormontierten Schrauben in die erforderliche Montageposition gebracht und mittels einer automatischen Schraubvorrichtung an dem betreffenden Teil angeschraubt. Dadurch kann die Montagezeit beim Finalproduzenten wesentlich verkürzt werden.

Die Herstellung der Kunststoffbauteile mit der beschriebenen Montage- und Transportsicherung erfolgt in einem Spritzgießzyklus. Die Metallstützhülsen werden als Einlegteile im Spritzgießwerkzeug in der entsprechenden Stellung positioniert. Durch eine spezielle Anordnung von Schiebern im Spritzgießwerkzeug wird im Innern der Metallstützhülsen ein Formenhohlraum zur Ausbildung des Kunststoffkreisringes oder der Kreisringsegmente gebildet. Während des Spritzgießvorganges fließt die Kunststoffschmelze durch die in die Metallstützhülse eingearbeiteten Durchbrüche und füllt den Hohlraum zur Bildung der Kunststoffkreisringe bzw. -segemente vollständig aus, wobei diese direkt mit der Kunststoffmasse des Befestigungsflansches verbunden sind. Nach dem Auswerfen des Kunststoffbauteiles aus dem Spritzgießwerkzeug erfolgt dann die Vormontage der Montageschrauben.

Gemäß einer weiteren Ausgestaltungsvariante der Erfindung kann während des Spritzgießvorganges für das Kunststoffbauteil an der Stirnseite des Kunststoffringes oder der

Kunststoffkreisringsegmente durch die formgebende Werkzeugkontur des Spritzgießwerkzeuges ein Innengewindegang mit einem definierten Übermaß zur Erzeugung einer Flankenpressung gebildet sein, wobei der Innengewindegang auf das Gewindeprofil der Montageschraube abgestimmt ist.

Es besteht auch die Möglichkeit, daß im oberen Bereich und im unteren Bereich der Metallstützhülse jeweils ein Kunststoffring oder Kunststoffkreisringsegmente angeordnet ist bzw. sind.

Die Erfindung soll nachstehend näher erläutert werden. In der zugehörigen Zeichnung zeigen

Fig. 1 eine Zylinderkopfhaube als Kunststoffbauteil mit vormontierten Montageschrauben für einen Motor im Querschnitt und

Fig. 2 einen Befestigungsflansch der Zylinderkopfhaube gemäß Fig. 1 in vergrößertem Maßstab im Querschnitt.

In der Figur 1 ist eine Zylinderkopfhaube 1 aus glasfaserverstärktem Kunststoff dargestellt. An den beiden Längsseiten der Zylinderkopfhaube 1 ist je ein Befestigungsflansch 2 mit einer Bohrung 3 angeformt. In jeder Bohrung 3 ist eine Metallstützhülse 4 zur Aufnahme einer Montageschraube 5 angeordnet. Wie in der Figur 2 gezeigt, weist die Metallstützhülse 4 im Bereich des oberen Endes mehrere Durchbrüche 6 auf, z.B. vier auf einer Umfangslinie verteilte Schlitze. Während der Herstellung der Zylinkerkopfhaube als einteiliges Spiritzgußteil wird durch eine spezielle Anordnung von Schiebern im Spritzgießwerkzeug im Inneren der Metallstützhülse 4 ein Formhohlraum zur Ausbildung eines Kunststoffringes 7 gebildet. Die Kunststoffschmelze fließt während des Spritzgießvorganges durch die Durchbrüche 6 in der Metallstützhülse 4 und füllt den kreisringförmigen Hohlraum vollständig aus. Nach dem Entformen der Zylinderkopfhaube befindet sich an der Innenseite der Metallstützhülse 4 ein definierter Kunststoffring 7. Der Kunststoffring 7 ist über entsprechende radiale Stege, die identisch mit den Durchbrüchen 6 in der Metallstü1:zhülse sind, mit dem Befestigungsflansch 2 der Zylinderkopfhaube 1 direkt verbunden. Die Durchbrüche 6 bzw. Stege sind dabei so dimensioniert, daß während des nachfolgenden Eindrehens der Montageschraube 5 der Kunststoffring 7 nicht abgerissen wird. Beim Eindrehen der metallischen Montageschrauben 5 wird in den Kunststoffring 7 ein spielfreier Gewindegang gebildet, der jede gewünschte Einschraubtiefe ermöglicht. Die Montageschrauben 5 sind somit selbstsichernd fixiert und können nur durch Aufbringung eines

Drehmomentes in ihrer Stellung verändert werden. Die Zylimderkopfhaube 1 mit den vormontierten Montageschrauben 5 kann nunmehr problemlos transportiert werden, ohne die Gefahr, daß die Montageschrauben verlorengehen oder ihre vormontierte Stellung verändert wird.

Claims

Schutzansprüche

1. Thermoplastisches Kunststoffbauteil, insbesondere Zylinderkopfhaube für Motoren, mit angeformten Befestigungsfianschen mit einer durch eine Metallstützhülse verstärkten Bohrung zur Aufnahme einer metallischen Montageschraube, dadurch gekennzeichnet, daß im Bereich der Innenfläche der Metallstützhülse (4) mindestens ein Kunststoffring (7) oder Kreisringsegmente aus Kunststoff angeordnet ist bzw. sind, die über in der Metallstützhülse (4) eingebrachte Durchbrüche (6) mit dem Befestigungsflansch (2) direkt verbunden sind und während des Spritzgießprozesses des Kunststoffbauteiles (1) angeformt sind und deren Abstand von der Innenfläche der Metallstützhülse (4) so bemessen ist, daß nach dem Eindrehen der Montageschraube (5) diese in der gewünschten Einschraubtiefe selbstsichernd fixiert ist.

2. Kunststoffbauteil nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß an der Stirnseite des Kunststoffringes (7) oder der Kunststoffkreisringsegmente durch die formgebende Werkzeugkontur des Spritzgießwerkzeuges ein Innengewindegang mit einem definierten Übermaß zur Erzeugung einer Flankenpressung gebildet ist, wobei der Innengewindegang auf das Gewindeprofil der Montageschraube (5) abgestimmt ist.

3. Kunststoff bauteil nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß im oberen Bereich und im unteren Bereich der Metallstützhülse (4) jeweils ein Kunststoffring (7) oder Kunststoffkreisringsegmente angeordnet ist bzw. sind.