DE3029762C2 - Verfahren zur Abdichtung eines einzugießenden Gewindeeinsatzes - Google Patents

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zur Abdichtung eines einzugießenden Gewindeeinsatzes mit einem im Inneren angeordneten zylindrischen Stift, dessen Mantelfläche am abgeflachten Scheitel des Innengewindes anliegt

Um irgendwelche Elemente an Fonnteilen aus einem relativ weichen Grundmaterial befestigen zu können, ist es üblich, aus einem härteren Material als das Grundmaterial bestehende C 2windeeinsätze, die eine dauerhafte Befestigung von äußeren Elementen «rmöglichen, in das Grundmaterial einzugießen, insbesondere bei der Verwendung von Kunststoff, Gummi, HpV. oder gewissen dünnen Metallmaterialien ist es wünschenswert, Metalleinsätze darin vorzusehen, um Befestigungsmöglichkeiten an dem aus dem Grundmaterial gebildeten Formteil vorzusehen. Um beim Formen der Formteile zu verhindern, daß das relativ weiche Grundmaterial, wie beispielsweise Kunststoff, in die Gewindeeinsätze eindringt, hat man in den Gewindeeinsätzen Stifte angeordnet, die ein derartiges Eindringen verhindern.

Dieser Stift, dessen zylindrische Oberfläche mit den Gewindescheiteln in Kontakt steht, soll verhindern, daß das weiche Material beim Formen unter Druck in den Gewindeeinsatz eindringt und nach dem Erstarren das Gewinde zur Anbringung von äußeren Teilen ungeeignet macht. In der Praxis hat sich jedoch gezeigt, daß beim Formen unter Druck doch ein gewisser Teil des weichen Grundmaterials die Kontaktpunkte zwischen den Gewindescheiteln und dem im Inneren des Gewindeeinsatzes angeordneten Stift passiert. Dies macht die Gewindeeinsätze unbrauchbar, oder es ist zumindest ein nachfolgender aufwendiger Reinigungsvorgang der Gewindeeinsätze erforderlich.

Um den vorstehend aufgeführten Nachteil zu vermeiden, hat man bereits Gewindeeinsätze verwendet (betriebsinterner Stand der Technik der Patentinhaberin), die an den Gewindescheiteln, d. h. an den Kontaktpunkten mit der Stiftoberfläche, angefaste Kanten aufweisen. In der Praxis hat sich jedoch gezeigt, daß diese, angefasten Kanten eher die Neigung besitzen, die Durchtrittsmenge des weichen Materials (Kunststoffs) zwischen den Gewindescheiteln und der Stiftoberfläche zu erhöhen. Um sicherzustellen, daß die Gewinde bei derartigen Einsätzen mit angefasten Kanten nach dem Formgießen noch sauber sind, ist es daher bei diesem Verfahren erforderlich, einen zusätzlichen Schritt zur Reini-

gung der Gewinde durch Hindurchführen eines Gewindeeinsatzkörpers im Anschluß an das Formgießen durchzuführen. Dies stellt einen kostspieligen und zeitraubenden Vorgang dar.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren der angegebenen Art zu schaffen, mit dem Gewindeeinsätze mit einer qualitativ besonders guten Abdichtung abgedichtet werden können.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß bei einem Verfahren der eingangs beschriebenen Art dadurch gelöst, daß ein Stift, dessen Außendurchmesser größer als der Scheiteldurchmesser des Gewindeeinsatzes im unverformten Zustand ist und der aus einem härteren Material besteht als der Gewindeeinsatz, eingesetzt wird, derart, daß durch plastische Verformung eine sockelartige Verbreiterung des Gewindescheitels erzeugt wird.

Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren erfolgt durch das Einsetzen dieses Stiftes eine leichte Verformung der Gewindescheitel, d. h. eine mit einem leichten Aufwärts- und Abwärtsbiegen des Scheitels verbundene sockelartige Verbreiterung. Es hat sich gezeigt, daß diese Verformung ausreicht um ein Hindurchsickern von weichem Grundmaterial zu verhindern. Andererseits liegen die auf diese Weise verformten Gewinde noch innerhalb der zulässigen Toleranzen, so daß sich beim späteren Einschrauben von Befestigungselementen etc. keine Schwierigkeiten ergebtr..

Im Detail sieht die sockelartige Verbreiterung des Gewindescheitels so aus, daß nach dem Einsetzen des Stiftes eine obere aufwärts gebogene und eine untere abwärts gebogene Gewindefläche entstehen. Diese Flächen verhindern den Durchgang von weichem Grundmaterial beim Formgießen, da das Material, das versucht, in den Spalt zwischen Gewindescheitel und Stiftoberfläche zu dringen, durch die gebildeten gekrümmten Flächen von der Kontaktstelle zwischen dem Gewindescheitel und dem Gewindestift nach außen abgelenkt wird.

Das erfindungsgemäße Verfahren ki.rt bei Gewindeeinsätzen mit offenem oder geschlossenem unteren Ende Anwendung finden.

In bevorzugter Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Verfahrens wird ein Stift verwendet, der aus Stahl besteht

Das erfindungsgemäße Verfahren wird nachfolgend anhand von Ausführungsbeispielen in Verbindung mit der Zeichnung im einzelnen erläutert Es zeigt

F i g. 1 die Anwendung des erfindungsgemäßen Verfahrens bei einem offenendigen Gewindeeinsatz, der im Schnitt dargestellt ist;

F i g. 2 einen vergrößerten Ausschnitt aus Fig. 1;

F: g. 3 die Anwendung des erfindungsgemäßen Verfahrens bei einem Gewindeeinsatz mit geschlossenem Ende, wobei dieser im Schnitt dargestellt ist;

F i g. 4 einen vergrößerten Ausschnitt aus F i g. 3; und

F i g. 5 einen weiteren vergrößerten Ausschnitt aus Fig. 3.

Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren kommt ein Gewindeeinsatz 10 zur Anwendung, der zur Anbringung eines Teiles an einem aus einem Grundmaterial 12 hergestellten Formteil dient.

Der Gewindeeinsatz 10 enthält einen zylindrischen Hauptkörper mit einer Befestigungseinrichtung 16, die auf seiner Außenseite 44 vorgesehen ist. Diese Befestigungseinrichtung 16 ist geeignet, den Gewindeeinsatz 10 an seinem Platz innerhalb des Grundmaterials 12 zu befestigen. Die Befestigungseinrichtung 16 ist als geriffelte Oberfläche 18 ausgebildet. Auf diese Weise verrin-

gert sich die Gefahr des Lösens des Gewindeeinsatzes 10 aus dem Grundmaterial 12 auf ein Minimum.

Der Einsatz 10 kann eine sich vollständig durch ihn hindurch erstreckende Mittelbohrung 20 oder eine sich nur teilweise durch ihn hindurch erstreckende Mittelbohrung 20 aufweisen, wobei bei der zuletzt genannten Form der Einsatz 10 eine geschlossene Bodenwand 42 aufweist, wie in F i g. 3 gezeigt.

Die Mittelbchrung 20 wird auf ihrer Außenseite durch ein Gewinde 22 begrenzt Jeder einzelne Gewindegang dieses Gewindes 22 besitzt eine obere Gewindefläche 24 und eine untere Gewindefläche 26. Die obere Gewindefläche 24 erstreckt sich von außen nach innen und unten, und die untere Gewindefläche 26 erstreckt sich von außen nach innen und oben.

Beide Flächen laufen in einem Gewindescheitel 28 zusammen. Dieser Gewindescheitel 28 erstreckt sich in einer Richtung annähernd parallel zur Achse der Mittelbohrung. Die Schnittstelle zwischen der oberen Gewindefläche 24 und dem Gewindescheitel 28 wird von einer oberen Gewindekanie 30 und die Schnittstelle zwischen der unteren Gewindefläche 26 und dem Gewi^descheitel 28 von einer unteren Gewindekante 32 gebildet Zur Bildung des Gewindeeinsatzes 10 gemäß dem vorliegenden Verfahren gehört ein Verformungsvorgang, der einen nach oben ragenden Abschnitt 34 unmittelbar angrenzend an die obere Gewindekante 30 hervorbiringt. Auf diese Weise bildet der nach oben ragende Abschnitt 34 in Kombination mit dem unmittelbar angrenzenden Abschnitt der oberen Gewindefläche 24, die sich nach unten erstreckt, einen nach oben gerichteten, allgemein bogenförmigen Abschnitt 36. Dieser bogenförmige Abschnitt 36 verhindert den Durchgang von Grundmaterial 12 während des Formgießens des Teiles.

Die untere Gewindefläche 26 schließt einen nach unten verlaufenden Abschnitt 38 unmittelbar angrenzend an die untere Gewindekante 32 ein. Dieser nach unten verlaufende Abschnitt 38 in Kombination mit dem unmittelbar angrenzenden Bereich der unteren Gewindefläche 26 bildet einen nach unten gerichteten bogenförmigen Abschnitt 40. Dieser Abschnitt 40 verhindert beim Formgießen das Hindurchtreten des Gmndmaterials 12.

Um den Durchfluß von Grundmaterial während des Formgießens auch an der oberen Außenkante des Einsatzes 10 vorbei auf ein Minimum herabzusetzen, kann eine nach außen gerichtete konkave Fläche 46 auf dem gesamten Umfang der obersten Kante 48 der Außenfläche 44 des Einsatzes hergestellt werden.

Zur Verformung des Gewindeeinsatzes 10 wird ein Stift 50 benutzt. Dieser Stift besteht aus einem härteren Material aL der Einsatz, um einen Poliervorgang zu ermöglichen, und hat einen etwas größeren Durchmesser als der Scheiteldurchmesser des Gewindes 22. Dies bewirkt ein leichtes Umbiegen der oberen und unteren Gewindekanten 30 und 32, um dadurch den nach oben gerichteten bogenförmigen Abschnitt 36 und den nach unten gerichteten bogenförmigen Abschnitt 40 zu bilden. Der Stift enthält einen Schaft 52, welcher sich unmittelbar in die Mittelbohrung 20 hineinerstreckt, und einen Kopf 54, welcher sich über die oberste Kante 48 der Außenseite 44 des Gewindeeinsatzes nach außen erstreckt

Um beim Gießen des Formteiles gleichzeitig den Geweindeeinsatz vorzusehen, muß dieser während des Gießens in der Form angeordnet sein. Dies bringt eine Schwierigkeit hinsichtlicis des Austretens von Grundmaterial 12 an der obersten Kante 48 der Außenseite 44 des Gewindeeinsatzes 10 vorbei mit sich. Normalerweise befindet sich diese oberste Kante 48 in Berührung mit einem Teil der Form oder, wie in F i g. 3 und 4 gezeigt, in Berührung mit dem Stiftkopf 54. Während das Material zum Hineinfließen in die Form veranlaßt wird, wird es gegen den Berührungspunkt zwischen der obersten Kante 48 und dem Stiftkopf 54 gepreßt Infolge der nach außen gerichteten konkaven Fläche 46 wird das Grundmaterial 12 veranlaßt in die durch die Pfeile 58 angedeuteten Richtung zu fließen. Die bei 46 vorgesehene gekrümmte Fläche vermindert den Druck gegen die Kontaktstelle zwischen dem Gewindeeinsatz und dem Stiftkopf 54 und bewirkt dadurch eine Verdrängung des Grundmaterials von der Kontaktstelle fest, wie dies durch die Pfeile 58 gezeigt ist Wenn diese Kontaktstelle etwa eine geringe Menge des Grundmaterials vorbeisikkem läßt dann verursacht der nach oben gewendete bogenförmige Abschnitt 36 des oberen Gewindeganges, wie in den F i g. 4 und 5 gezeigt, eine Fortbewegung des unter Druck stehenden Grundmateri.".¹'; 12 von der Kontaktstelle zwischen diesem obersten Osvrindegang und dem Schaft 52, wie durch die Pfeile 62 angedeutet. Diese Form der obersten Kante 48 der Außenseite 44 des Gewindeeinsatzes ist sowohl bei einem offenendigen Gewindeeinsatz als auch bei einem Gewindeeinsatz mit geschlossenem Ende anwendbar.

Bei der in F i g. 1 gezeigten offenendigen Form des Gewindeeinsatzes versucht das unter Druck stehende Grundmaterial 12 an den Kontaktsteilen zwischen den Schaft 52 des Stiftes 50 und den Gewindescheiteln 28 hindurch zu treten. Wie in Fig.2 gezeigt, verursacht jedoch der nach unten gerichtete bogenförmige Abschnitt 40 eine Fortbewegung des während des Formens unter Druck stehenden Grundmaterials 12 von der Kontaktstelle zwischen dem Schaft 52 und dem Scheitel 28 in die durch die Pfeile 56 angegebene Richtung. Sollte etwa ein geringer Teil des unter Druck stehenden Grundmaterials in der Lage sein, sich an der Kontaktstelle zwischen dem untersten Gewindescheitel 28 und dem Schaft 52 vorbei zu bewegen, dann bewirkt der nächste Gewindegang, der ebenfalls den nach unten gerichteten bogenförmigen Abschnitt 40 enthält, ein Fortdrücken des Grundmaterials 12 von der Kontaktstelle zwischen diesem Gewindescheitel 28 und dem Schaft 52, wie durch die Pfeile 60 gezeigt

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims (2)

Patentansprüche:

1. Verfahren zur Abdichtung eines einzugießenden Gewindeeinsatzes mit einem im Inneren angeordneten zylindrischen Stift, dessen Mantelfläche am abgeflachten Scheitel des Innengewindes anliegt, dadurch gekennzeichnet, daß die Abflachung dadurch erzeugt wird, daß ein Stift, dessen Außendurchmesser größer als der Scheiteldurchmesser des Gewindeeinsatzes im unverformten Zustand ist und der aus einem härteren Material besteht als der Gewindeeinsatz, eingesetzt wird, derart, daß durch plastische Verformung eine sockelartige Verbreiterung des Gewindescheitels erzeugt wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß ein Stift verwendet wird, der aus Stahl besteht.