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Einsatzbuchse
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Die Erfindung betrifft eine Einsatzbuchse zum Einsetzen in eine Uffnung
in einem Kunststoffmaterial , mit mindestens zwei durch eine Umfangsnut voneinander
getrennten, mit schraubenförmiger Rändelung ggf. entgegengesetzter Steigung versehenen
Abschnitten, von denen der der Uffnung zugewandte Abschnitt einen kleineren Durchmesser
aufweist als der benachbarte Abschnitt.
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Einsatzbuchsen dieser Art werden mit Hilfe von Ultraschall in Kunststoffmaterial
eingesetzt, wobei die Rändelung bzw.
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Riefelung zu einer zuverlässigen Verbindung zwischen den Ansätzen
und dem Kunststoffmaterial führt.
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Es ist bereits ein Gewindeeinsatz dieser Art bekannt (DE-PS 20 30
422). Bei diesem bekannten Gewindeeinsatz schließt sich an den gerändelten Abschnitt
mit dem kleineren Durchmesser
noch ein glatter Führungsteil an,
der von dem gerändeuten Abschnitt durch eine weitere Umfangsnut getrennt ist. Der
Durchmesser dieses Führungsteils entspricht dabei dem Durchmesser des Lochs, in
das der Gewindeeinsatz eingesetzt werden soll. Es hat sich herausgestellt, daß ein
derartiger Gewindeeinsatz nicht unter allen Umständen eine maximale Festigkeit der
Verbindung gewährleistet.
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Einsatzbuchse der eingangs
genannten Art im Hinblick auf vergrößerte Festigkeit der Verbindung und leichtere
Einsetzbarkeit weiter zu verbessern.
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Zur Lösung dieser Aufgabe ist erfindungsgemäß vorgesehen, daß der
der Uffnung zugewandte gerändelte Abschnitt unmittelbar an dem der oeffnung zugewandten
Ende des Einsatzes liegt und die Mantelflächen der mindestens drei Abschnitte konisch
ausgebildet sind. Es hat sich überraschend herausg-estellt, daß ein Führungsteil
ohne Rändelung nicht erforderlich ist, und daß dennoch ein einfaches Einsetzen der
Einsatzbuchse in das Kunststoffmaterial möglich ist. Durch die von der Erfindung
vorgeschlagenen Maßnahme kann also die zur Festigkeit der Verbindung beitragende
Oberfläche der Einsatzbuchse vergrößert werden, ohne daß die Einsatzbuchse selbst
vergrößert werden muß. Die konische Ausbildung der gerändelten Abschnitte erleichtert
nicht nur das Eindrücken der Einsatzbuchse, sondern führt auch dazu, den Materialfluß
des Kunststoffmaterials zu verbessern. Das Anordnen mehrerer gerändelten Abschnitte
führt ebenfalls zu einer verbesserten Halterung der Einsatzbuchse in dem Kunsts-toffmaterial.
Es kann ausreichend sein, daß zwei weitere konische Abschnitte vorhanden sind, zusammen
mit dem ersten, unmittelbar am Ende der Einsatzbuchse liegenden Abschnitt also
insgesamt
drei gerändelte Abschnitte. Es hat sich jedoch als besonders günstig herausgestellt,
wenn nach einem weiteren Merkmal der Erfindung insgesamt fünf gerdndelie Abschnitte
vorgesehen sind. Von diesen fünf gerändelten Abschnitten sind alle konisch ausgebildet.
Die Konizität der einzelnen Abschnitte liegt vorzugsweise in einem Bereich von etwa
2 - etwa 70, besonders günstig ist eine Konizität von 60. Die Konizität kann bei
allen konischen Abschnitten identisch sein, sie kann jedoch auch mit Vorteil bei
den einzelnen Abschnitten unterschiedlich sein.
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Besonders günstig ist es, wenn die Mantelflächen der konischen Abschnitte
auf einer Kegelfläche liegen. Dies führt zu einem kontinuierlich ansteigenden Herausdrücken
des Kunststoffmaterials über die gesamte mitgerändelte Abschnitte versehene Länge
der Einsatzbuchse. Es werden damit plötzliche Druckanstiegsstellen vermieden, wie
sie dann auftreten können, wenn die gerändelten Abschnitte beispielsweise zylindrisch
wären.
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In Weiterbildung kann vorgesehen sein, daß alle gerändelten Abschnitte
die gleiche Breite besitzen. Ebenfalls kann es günstig sein, wenn alle Umfangsnuten
die gleiche Breite besitzen. Dies ist sowohl aus Herstellungs- als auch aus Festigkeitsgründen
von Vorteil.
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In Weiterbildung kann vorgesehen sein, daß die Einsatzbuchse im Bereich
der zwischen den weiteren konischen Abschnitten liegenden Umfangsnuten den gleichen
Umfang aufweist. Dies ist für eine gute Befestigung von außerordentlich großem Vorteil,
da durch den aufgrund der Konizitätzunehmenden
Durchmesser der
gerändelten Abschnitte jeweils etwas mehr Kunststoffmaterial zum Fließen gebracht
wird und aufgrund des gleichen Durchmessers der Einsatzbuchse die Umfangsnuten bei
steigendem Durchmesser tiefer werden.
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Sie bieten daher auch mehr Platz zum Aufnehmen des Überschusses an
Kunststoffmaterial.
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In Weiterbildung kann vorgesehen sein, daß die Nuten um etwa ein Drittel
breiter sind als die gerändelten Abschnitte. Es hat sich herausgestellt, daß für
eine besonders feste Verankerung der Einsatzbuchse in dem Kunststoffmaterial diese
Abmessungen große Vorteile bieten.
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Die Erfindung schlägt weiterhin vor, daß der Durchmesser der Einsatzbuchse
im Bereich der ersten Umfangsnut kleiner ist als im Bereich der weiteren Umfangsnuten.
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Zur Vergrößerung der Festigkeit gegenüber einer Verdrehung sind entgegengesetzt
gerichtete Steigungen der schraubenförmigen Rändelung bereits bekannt (DE-PS 20
30 422). Bei den von der Erfindung vorgeschlagenen mehreren gerändelten Abschnitten
ist es beispielsweise möglich, daß aufeinanderfolgende Abschnitte jeweils entgegengesetzte
Steigung ihrer Rändelung aufweisen. Besonders günstig ist es jedoch, wenn die zwei
auf den ersten gerändelten Abschnitt folgenden Abschnitte die gleiche Steigungsrichtung
besitzen wie dieser, während die sich daran anschließenden gerändelten Abschnitte
in entgegengesetzter Richtung gerändelt sind.
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Weitere Merkmale, Einzelheiten und Vorzüge der Erfindung ergeben sich
aus den Ansprüchen, der folgenden Beschreit bung einer bevorzugten Ausführungsform
sowie anhand der Zeichnung. Diese zeigt sine zur Hälfte geschnittene Seitenansicht
einer
erfindungsgemäß ausgebildeten Einsatz buchse. Die Einsatzbuchse 11 besitzt etwa
hohlzylindrische Form. Das in der Figur untere Ende 12 ist zum Ein setzen in eine
Bohrung in einem Kunststoffmaterial bestimmt. Das obere Ende 13 ist zum Einsatz
eines Gegenstandes bestimmt, beispielsweise eines Stieles oder eines Handgriffes.
Im Inneren der Einsatzbuchse 11 kann ein Innengewinde angeordnet sein, es ist natürlich
auch möglich, hier einen Bajonettverschluß oder irgendeine andere geeignete Einrichtung
anzuordnen.
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Im Bereich des oberen Endes 13 besitzt die Einsatzbuchse einen umlaufenden
Kragen 14, der an seiner Unterseite einen Absatz 15 bildet.
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Unmittelbar an das untere Ende 12 der Einsatzbuchse 11 schließt sich
ein erster gerändelter Abschnitt 16 an, der vom unteren Ende nur durch eine Abkantung
17 getrennt ist. Die Abkantun-g ist aus fertigungstechnischen Gründen wünschenswert.
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Unmittelbar oberhalb des -gerändelten Abschnittes 16 ist eine um den
Umfang der Einsatzbuchse 11 herumlaufende Umfangsnut 18 vorhanden, die den Abschnitt
16 von dem zweiten Abschnitt 19 trennt. Auf den konischen Abschnitt 19 folgt eine
weitere Umfangsnut 20, darauf wieder ein konischer Abschnitt 21, eine weitere Nut
22, ein vierter konischer Abschnitt 23, eine weitere Nut 24 und ein letzter konischer
Abschnitt 25. Die Mantelflächen aller konischer Abschnitte 16, 19, 21, 23, 25 liegen
auf einer gemeinsamen Kegelfläche, d.h. in der Figur auf einer Geraden, die gegenüber
der
strichpunktiert dargestellten Mittellinie 26 einen Winkel von etwa 20 bildet.
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Alle Abschnitte 16, 19, 21, 23, 25 besitzen schräg verlaufende Rändelungen,
wobei die beiden konischen Abschnitte 19, 21 die gleiche Steigungsrichtung ihrer
Rändelung aufweisen wie der erste Abschnitt 16.
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Die beiden letzten konischen Abschnitte 23 und 25 sind dagegen in
entgegengesetzter Steigungsrichtung gerändelt, wobei die Rändelungen durch die Schrägschraffierung
in der Figur dargestellt ist.
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Wie sich aus der Figur ergibt, besitzen alle gerändelten Abschnitte
die gleiche Breite, während ebenfalls alle Nuten untereinander die gleiche Breite
besitzen. Die Breite der Nuten ist etwa ein Drittel größer als die Breite der gerändelten
Abschnitte.
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Die erste Umfangsnut 18, d.h. diejenige Nut, die den ersten Abschnitt
16 von dem zweiten Abschnitt 19 trennt, ist tiefer als die übrigen Nuten.
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Die Einsatzbuchse 11 besitzt in den die konischen Abschnitte 19, 21,
23, 25 voneinander trennenden Umfangsnuten 20, 22, 24 den gleichen Durchmesser,
so daß diese Nuten von unten nach oben eine zunehmende Tiefe aufweisen. Dadurch
wird der Rauminhalt der Nuten von unten nach oben größer, so daß mehr Kunststoffmaterial
in diesen Zwischenräumen aufgenommen werden kann.
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Oberhalb des konischen Abschnittes 25 mit dem größten Durchmesser
erstreckt sich ein Buchsenabschnitt 27, der
vollständig glatt ist.
Der Buchsenabschnitt 27 verläuft bis zum Absatz 15 des oberen Kragens 14. Der Durchmesser
der Einsatzbuchse 11 in diesem Bereich ist etwas größer als im Bereich der Umfangsnuten
zwischen den konischen Abschnitten.
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Dadurch, daß der Grund aller Umfangsnuten 18, 20, 22, 24 tiefer liegt
als der Kerndurchmesser der jeweils benachbarten Rändelung, wird ein verbessertes
Festsitzen der Einsatzbuchse erreicht.