DE3245183A1

DE3245183A1 - Befestigungseinrichtung fuer kunststoffteile

Info

Publication number: DE3245183A1
Application number: DE19823245183
Authority: DE
Inventors: A. David 49445 North Muskegon Mich. Joseph; Charles Joseph 49445 Muskegon Mich. Mullally
Original assignee: Sealed Power Corp
Current assignee: SPX Technologies Inc
Priority date: 1982-01-04
Filing date: 1982-12-07
Publication date: 1983-07-14
Also published as: ES267560Y; BR8206415A; IT8249432A0; IT1148457B; CA1181269A; ES267560U; JPS6222003B2; AU8780982A; JPS58118315A; GB2112895B; AU545385B2; IN156187B; FR2519387B1; SE456925B; SE8206939L; FR2519387A1; US4472861A; MX157132A; GB2112895A; SE8206939D0

Description

Sealed Power Corporation .:..;*. ' · I .'

Befestigungseinrichtung für Kunststoffteile

Die Erfindung bezieht sich auf Einrichtungen zur Befestigung oder Klemmung von deformierbaren Werkstücken aus Kunststoff, beispielsweise und insbesondere auf Einrichtungen dieser Art, welche Mittel zur Aufnahme der Klemmspannungen einschließen, die aucn außerhalb des Kunststoffmaterials des Werkstückes vorhanden sind. Speziell bezieht sich die Erfindung auf eine Verbesserung der Befestigungseinrichtung nach der US-PS 4 264 443 des Anmelders.

Die US-PS 4 264 443 offenbart eine Befestigungseinrichtung, die einen Kunststoffrahmen mit Öffnung einschließt, welche durch einen ringförmigen Wulst begrenzt wird. Die Einrichtung umfaßt außerdem eine einstückige gelochte metallische Unterlegscheibe mit einem um den Kunststoffwulst umgebördelten Randflansch und einem ebenen mittleren Teil mit einer mittigen Befestigungsöffnung. Eine Kopfschraube reicht durch die Befestigungsöffnung in eine dazu ausgerichtete Bohrung in einem Trägerbauteil, wobei der Kunststoffrahmen dicht gegen das Trägerbauteil mit Klemmkräften von dem Schraubenkopf geklemmt wird, die von dem mittigen Teil der Unterlegscheibe entfernt von dem Kunststoffmaterial aufgenommen werden. Der Öffnungsdurchmesser der Unterlegscheibe gibt genügend Raum um den Schraubenkopf für einen Aufsteckschlüssel oder dergleichen zum Festziehen oder Lösen der Schraube. Bei der Anwendung der Lehre nach dem US-Patent 4 264 443 hat es sich jedoch in anderer Umgebung gezeigt, daß ungenügend Raum zum Aufstecken des Schlüssels gegeben ist. Beispielsweise in einem Kunststoffdeckel als Ersatz für den Metalldeckel des Getriebes oder des Motorölsumpfes in einer Verbrennungskraftmaschine ist ungenügend Raum zwischen der Achse der Befestigungsöffnung und einer angrenzenden Deckelwand senkrecht zur Befestigungsebene, um den gewünschten Zugang zu ermöglichen.

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Der Erfindung liegt deshalb die Aufgabe zugrunde, eine verbesserte Befestigungsanordnung der beschriebenen Art zu schaffen, welche deren Vorteile beibehält, nämlich die Klemmspannungen von dem Kunststoffmaterial fernzuhalten, während die Mängel mit Bezug auf räumliche Erfordernisse überwunden werden sollen.

Eine eingeschränkte Aufgabe kann darin gesehen werden, eine Befestigungseinrichtung der angegebenen Art zu schaffen, bei welcher die Raumerfordernisse der Montage-Unterlegscheibe und des Schraubkopfes verringert sind, während die Möglichkeit der Verwendung eines Aufsteckschlüssels oder dergleichen zum Lösen oder Festziehen der Schraube beibehalten wird.

Eine noch engere Aufgabenstellung besteht darin, eine Befestigungseinrichtung der beschriebenen Art zu schaffen, die speziell nützlich ist in dem Automobil-Originalteilemarkt und in dem Ersatzteilmarkt zum Ersatz von Originalteilen wie metallische ölwanne, Getriebewanne, Kipphebel-Gehäusedeckel, Taktsteuerkette-Gehäusedeckel oder Differentialgehäusedeckel o. dgl. durch entsprechende Kunststoffersatzteile. Mit dieser Aufgabenstellung steht die Schaffung einer Befestigungseinrichtung in Verbindung, die einen kompletten Bausatz als Originalausrüstung oder Ersatzdeckel vorsieht, welche zur Verwendung mit Befestigungsöffnungen der Originalteile und der diesbezüglichen Schrauben eingerichtet ist.

Die Lösung der gestellten Aufgabe ergibt sich aus dem Hauptanspruch. Die Unteransprüche beziehen sich auf Ausgestaltungen und Weiterbildungen der Erfindung.

Ausführungsbeispiele der Erfindung werden anhand der Zeichnung beschrieben. Dabei zeigt: Fig. 1 eine Befestigungseinrichtung nach einem

ersten Ausführungsbeispiel der Erfindung,

Fig. 2 eine vergrößerte Einzelheit aus Fig. 1 und Fig. 3 eine zweite Ausführungsform der Erfindung.

Figur 1 und 2 stellen eine zur Zeit bevorzugte Ausführungsform 10 der Befestigungseinrichtung gemäß Erfindung dar, und zwar zum abgedichteten Klemmen eines Kunststoffteils 12 auf einem starren Träger 14. In dem speziellen dargestellten Ausführungsbeispiel kann das Werkstück 12 ein Kunststoffersatzteil für eine konventionelle ölwanne, Getriebewanne, Kipphebel-Gehäusedeckel, Steuerkette-Deckel oder Differentialgehäusedeckel in dem Automobiloriginalteil·' oder Ersatzteilgeschäft sein. Bei einer solchen Anwendung würde der Träger 14 das entsprechende metallische Maschinengehäuse oder Pumpengehäuse usw. darstellen. Der Träger 14 weist Schraubbohrungen 16 (wovon nur eine gezeigt ist) an Stellen ., wie diese durch den Hersteller der Originalteile vorgeschrieben sind, ferner eine ebene Befestigungsfläche 18 senkrecht zur Achse der Schraubbohrung 16 und eine Seitenoberfläche 20 auf.

Das Werkstück 12, welches aus glasfaserverstärktem Kunststoff bestehen kann, weist eine ebene Wandung 22 mit einer Mehrzahl von Befestigungsöffnungen 24 (wovon nur eine gezeigt ist) auf, deren jede von einem ringförmigen Wulst 26 ununterbrochen umgeben wird. Eine Schürze oder Flansch 28 führt senkrecht von der Wandung 22 ab. Eine metallische, einstückige Unterlegscheibe 30 (Fig. 2) ist in jeder Befestigungsöffnung 24 eingefügt und weist eine sich in Umfangrichtung kontinuierlich erstreckende Wandung 32 mit einem über den Wulst 26 abdichtend gebördelten Flansch 34 und eine ebene zentrale Wand 36 mit einer zentralen Öffnung/auf. Die Öffnung 38 ist jeweils zur Ausrichtung mit einer entsprechenden Schraubbohrung 16 des Trägers in Zusammenbau eingerichtet. Die mittlere Wandung oder Teile 36 sitzt innerhalb einer flachen Aussparung (Fig. 1) in der Wandung 22 und wird

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durch den gebördelten Flansch 34 fest dagegengedrückt, so daß die Innenoberfläche des Teils 36 beim Zusammenbau mit der benachbarten Innenoberfläche der Wandung fluchtet. Die Unterlegscheibe 30 ist vorzugsweise aus Blech gestanzt und geformt und weis?^?S großen und ganzen gleichförmige Dicke auf, und zwar wesentlich weniger als die Dicke des Werkstückes 12.

Ein ringförmiger Nacken oder Kragen 4 2 (Fig. 2) springt einstückig von dem mittleren Teil 36 der Unterlegscheibe nach oben und umgibt die Öffnung 38, welche dadurch gebildet wird. Ein ringförmiges festes Abstandsstück 44 sitzt zwischen der Randwandung 32 und dem Kragen 42 und liegt eng an dem mittleren Teil 36 der Unterlegscheibe an. Das Abstandsstück 44 kann aus Metall oder einem anderen geeigneten Werkstoff bestehen, der die Drucklast infolge Klemmung aufnehmen kann, ohne daß er kriecht oder deformiert. Die zentrale Bohrung des Abstandsstückes 44 weist entfernt vom mittleren Teil 36 eine Schrägfläche 46 auf, die mit Bezug auf die Achse der Bohrung nach außen weist. Das Ende 48 des Kragens 42 ist gegen die Schrägfläche 46 nach außen ausgeweitet, um das Abstandsstück 44 auf der Unterlegscheibe 30 festzuhalten bzw. unverlierbar zu machen. Eine Sechskant-Kopfschraube 50 weist eine.mit Schraubgewinde versehenen Schaft 52 auf, der durch den Kragen 42 in die Schraubbohrung 16 des Trägers hindurcnreicht, und einen Kopf 54, der an dem Abstandsstück 44 zur Klemmung der Unterlegscheibe 30 anliegt und damit auch das Werkstück 12.an den Träger 14 sowie gegebenenfalls eine dazwischengefügte Dichtung 56 festklemmt.

Gemäß Erfindung wird somit eine Befestigungseinrichtung geschaffen, welche die Verwendung von billigen und leichtgewichtigen Kunststoffdeckel u. dgl. in Automobil-Originalteil und /oder im Ersatzteilgeschäft ermöglicht. Im Ersatzteilgeschäft können solche Deckel

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anstelle der Metalldeckel der Originalausrüstung verwendet werden, da sie zu den Befestigungsbohrungen der Originalausrüstung und Hardware passen. Im einzelnen kann der Deckel 12, die Unterlegscheibe 50 und das Ab-Standsstück 44 als kompletter Bausatz vorgesehen sein, der mit den Schrauben 50 oder anderen Originalausrüstung-Hardware verwendet werden kann. Die Dicke des Abstands-Stückes 44 parallel zur Schraubachse ist mindestens gleich der Dicke des Randteils 32 der Unterlegscheibe, so daß der Schraubkopf 54 der Schraube 50 oberhalb der Deckelwandung 22 zu liegen kommt und für einen Aufsteckschlüssel oder Gabelschlüssel zugänglich ist.

Figur 3 zeigt eine alternative Ausführungsform der Befestigungseinrichtung gemäß Erfindung, wobei das Abstandsstück 44 an der Unterlegscheibe 30 durch Klebstoff an dem mittleren Teil 36 angeheftet ist und/oder der Außendurchmesser des Abstandsstückes 44 und der entsprechende Innendurchmesser des Randteils 32 der Unterlegscheibe für einen Preßsitz dimensioniert sind. In der Ausführungsform nach Fig. 3 strebt die Schürze 66 in Gegenrichtung zur Schürze 28 nach Fig. 1 und 2, wobei die Orientierung der Schürze eine Sache der speziellen Anwendung bzw. der Umgebung ist, in welcher die Erfindung angewendet wird.

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Claims

BLUMBACH · WESBR i BERJÖeV- KRAMER

ZWIRNER - HOFFMANN

PATENTANWÄLTE IN MÜNCHEN UND WIESBADEN

Paiemconsulf Radeckeslraße 43 8000 München 60 Telefon rO89) 88.i603/883a04 Telex 05-212313 r«>iegrdmme Patenii onsuli Palentconsull Sonnenberger Straße 43 6200 Wiesboden Telefon (0612'. 562943/561998 Tplex 04-186 237 Telegramme Pa:entcons·.,

Sealed Power Corporation

100 Terrace Plaza

Muskegon, Michigan 49443, USA

Patentansprüche : 1.' Befestigungseinrichtung zum Festklammern eines Kunststoffteils gegen einen starren Träger mit folgenden Merkmalen:

im Träger (14) ist eine Schraubbohrung (16) vorgesehen; eine kreisförmige öffnung (24) des Werkstückes (12) wird · von einem ringförmigen Wulst (26) gebildet bzw. umgeben; eine einstückige metallische Unterlegscheibe (30) weist eine in kontinuierlicher Umfangsrichtung sich erstreckende Randwand (32) mit einem Flansch (34) , der mit dem Wulst (26) in Eingriff steht, und eine ebene zentrale Wandung (36) mit einer mittleren Öffnung (38) auf, die im Zusammenbau mit der Schraubbohrung (16) fluchtet; die Randwandung (32) einschließlich des Flansches (34) weist einen vorbestimmten Durchmesser und Dicke (Abmessung in Axialrichtung) auf;

ein metallisches ringförmiges Abstandsstück (44) wird von der Unterlegscheibe (30) in Anlage zu der zentralen Wandung (36) getragen und weist eine zentrale Öffnung fluchtend zu der Öffnung (38) der Unterlegscheibe und eine Dicke auf, die wenigstens der vorbestimmten Dicke (Abmessung in Achsrichtung der Wandung (32 mit Flansch 34) gleich kommt; eine Kopfschraube (50) mit Gewindeschaft (52) erstreckt sich herausschraubbar durch die Öffnungen des Abstandsstückes (44) und der Unterlegscheibe (30) in die Schraub-

München: R. Kramer Dipl.-Ing. ■ W. Weser Dipl.-Phys. Dr. rer. nat. · E. Hoffmann Dipl.-Ing. Wiesbaden: P. G. Blumbach Dipl.-Ing. ■ P. Bergen Prof. Dr. jur. Dipl.-Ing., Pat.-Ass., Pat.-Anw. bis 1979 · G. Zwirner Dipl.-Ing. Dipl.-W.-Ing.

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bohrung (16), wobei der Schraubkopf (54) in klammernden Eingriff mit dem Abstandsstück (44) kommt und die durch die Klammerung erzeugten Druckspannungen von dem Schraubkopf (54) über das Abstandsstück (44) auf dem mittleren Teil (36) der Unterlegscheibe (30) übertragen werden.
2. Befestigungseinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Öffnung des Abstandsstückes (44) eine kreisförmige, sich nach außen hin öffnende Schrägfläche (46) aufweist, die von dem mittleren Teil (36) der Unterlegscheibe (30) entfernt angeordnet ist, und daß die Unterlegscheibe (30) ferner einen Kragen (42) aufweist, der einstückig von dem mittleren Teil (.36) koaxial zur Öffnung (38) der Unterlegscheibe und durch die Öffnung des Abstandsstückes (44) hindurchstrebt, und daß das Ende (48) des Kragens (42) entfernt vom mittleren Teil (36) nach auiien und gegen die Schrägfläche (46) ausgeweitet ist, um das Abstandsstück (44) an der Unterlegscheibe (30) gefangenzuhalten.
3. Befestigungseinrichtung nach Anspruch 1,

dadurch gekennzeichnet, daß zwischen dem Abstandsstück (44) und dem mittleren Teil (36) der Unterlegscheibe (30) Klebstoff eingebracht ist, um das Abstandsstück (44) an der Unterlegscheibe (30) zu halten.
4. Befestigungseinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3,

dadurch gekennzeichnet, daß das Abstandsstück (44) einen Außendurchmesser aufweist, der im Preßsitz von dem Randteil (32) der Unterlegscheibe (30) aufgenommen wird, um das Abstandsstück (44) auf der Unterlegscheibe im Preßsitz zu halten.
5. Befestigungseinrichtung nach einem der Ansprüche 2, 3 oder 4,

dadurch gekennzeichnet, daß das Werkstück (12) eine

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flache Aussparung aufweist, welche die kreisförmige Öffnung (38) umgibt und daß der mittlere Teil (36) der Unterlegscheibe (30) innerhalb dieser flachen Aussparung angeordnet ist, so daß die Oberfläche der Unterlegscheibe (30) gegenüber dem Träger (14) im wesentlichen zu der angrenzenden Oberfläche des Werkstückes (12) fluchtet.

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