DE4000209A1

DE4000209A1 - Gewindebuchse

Info

Publication number: DE4000209A1
Application number: DE19904000209
Authority: DE
Inventors: Klaus Kobusch
Original assignee: Boellhoff GmbH
Current assignee: Boellhoff GmbH
Priority date: 1990-01-05
Filing date: 1990-01-05
Publication date: 1991-07-11
Also published as: DE4000209C2

Description

Die Erfindung betrifft eine Gewindebuchse zum Befestigen in einem Aufnahmeloch eines Kunststoffbauteils.

Um in belastungsfähigen Werkstücken und Bauteilen aus hoch festen Kunststoffen, beispielsweise Druckbehältern aus unge sättigtem Polyesterharz mit hohen Glasfaseranteilen, ver schleißfeste, häufig wieder lösbare Gewinde zu schaffen, ist es notwendig, Gewindebuchsen als Krafteinleitungselement einzusetzen. Das Einlegen von Gewindebuchsen in die Formen zum Herstellen der Bauteile und das Verarbeiten im Ein preßzyklus des Werkstoffes unter hohem Druck und Temperatur ist unrationell. Häufig kommt es auch zu Störungen und zum Einfließen des Kunststoffes in das Gewinde, da in diesem Zu stand der Kunststoff dünnflüssig wie Wasser wird.

Es wird daher in Betracht gezogen, Gewindebuchsen in Auf nahmelöcher des Kunststoffbauteils nachträglich einzusetzen. Solche Gewindebuchsen sollen mehrere Forderungen erfüllen, nämlich soll das Gewinde hochfest und verschleißarm sein, ferner soll die Gewindebuchse dicht und verdrehfest im Kunststoffbauteil verankert sein und eine hohe axiale Aus zugsfestigkeit aufweisen.

Der Erfindung liegt somit die Aufgabe zugrunde, eine Gewin debuchse zu schaffen, welche die vorstehenden Forderungen erfüllt und einfach sowie zuverlässig einsetzbar ist.

Die Aufgabe ist erfindungsgemäß durch die Merkmale des Patentanspruchs 1 gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen erge ben sich aus den Unteransprüchen.

Das Kunststoffbauteil weist somit ein vorgefertigtes Auf nahemloch auf, das eine der Gewindebuchse angepaßte Aus senkung im oberen Bereich besitzt, in dem der Flansch der Gewindebuchse mit einem polygonalen Profil Aufnahme findet. Zwischen der vorgepreßten Fläche der Aussenkung und der Unterseite ist der Dichtring angeordnet, der nicht nur die Abdichtung der Gewindebuchse übernimmt, sondern als federn der Dichtring für eine spannungsfreie Verbindung zwischen dem Bauteil und der Gewindebuchse sorgt, indem das Kunst stoffbauteil die Gewindebuchse über den Dichtring ohne schä digende Krafteinleitung trägt und einen Axialausgleich vor nimmt. Die axiale Auszugsfestigkeit erfolgt über das Um formen des Börtelrandes mit einem Nietwerkzeug.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist nachstehend anhand der Zeichnung näher erläutert. Es zeigt:

Fig. 1 eine Seitenansicht der Gewindebuchse, teilweise geschnitten,

Fig. 2 einen Schnitt durch das Aufnahmeloch im Kunststoffbauteil,

Fig. 3 einen Schnitt durch die im Aufnahmeloch eingefügt und befestigte Gewindebuchse,

Fig. 4 bis 7 verschiedene Formen des Flanschprofils der Gewindebuchse.

Die in Fig. 1 dargestelle Gewindebuchse 10 weist eine glatte zylindrische Außenfläche 11 auf sowie ein Innengewinde 12, einen Flansch 14 mit einer Nut 15 auf der Flanschunterseite zur Aufnahme eines Dichtrings 16 sowie einen angeformten Kragen 18 als Börtelrand. Das Profil des Flansches 14 ist polygonal und kann beispielsweise die in den Fig. 4 bis 7 in Draufsicht gezeigte Form aufweisen, also beispielsweise den in Fig. 4 dargestellten Sechskant oder die in Fig. 6 dar gestellte Verzahnung.

Das in Fig. 2 dargestellte Aufnahmeloch im Kunststoffbauteil 20 ist vorgefertigt und besteht aus einer Bohrung 21 und einer Aussenkung 22 im oberen Bereich. Das Profil 23 der Aussenkung ist dem Flansch 14 der Gewindebuchse angepaßt. Der Boden 24 der Aussenkung ist eine Planfläche. Der vormon tierte Dichtring 10, der unter dem Flansch 14 in der Nut 15 eine Aufnahmekammer findet, kommt auf der vorgepreßten Fläche 24 der Aussenkung 22 zur Anlage, um dort die Gewinde buchse gegenüber dem Bauteil 20 abzudichten. Nach dem voll ständigen Einfügen in die Aufnahmebohrung 21 wird die Gewin debuchse mit einem speziellen Werkzeug vernietet, indem der Börtelrand 18 in die gewünschte Form gebracht wird, um die axiale Auszugsfestigkeit zu gewährleisten.

Der eingebaute Zustand ist in Fig. 3 dargestellt. Hieraus ist ersichtlich, daß die Höhe des Flansches 14 etwas größer ist als die axiale Länge der Aussenkung 22, damit die Stirn seite 26 des Flansches übersteht. Damit wird verhindert, daß Unterlegscheiben oder Anschlußnippel der Schraubverbindung nicht auf dem Kunststoffbauteil, sondern auf der Gewinde buchse zur Auflage kommen.

Ferner zeigt Fig. 3 den ungeformten Kragen 18 der Gewinde buchse. Der Außendurchmesser des Kragens 18 ist gleich dem Außendurchmesser der Gewindebuchse 10 und die Wandstärke des Kragens 18 ist dem Umformvorgang entsprechend bemessen.

Die Nut 15 auf der Unterseite des Flansches 14 ist keil förmig. Die Breite und Tiefe der Nut 15 ist so bemessen, daß der federnde Dichtring 16 im eingebauten Zustand der Gewin debuchse als federnd abstützendes Bauteil zwischen der Plan fläche 24 der Aussenkung im Kunststoffbauteil 20 und dem Flansch 14 dient, über den Dichtring somit ein axialer Aus gleich erfolgt und schädigende Krafteinleitungen auf das Kunststoffbauteil vermieden werden. Dieser Zustand mit dem zusammengepreßten Dichtring ist in Fig. 3 dargestellt. Auch die Form der keilförmigen Nut 15 trägt zu diesem Ergebnis bei.

Claims

1. Gewindebuchse zum Befestigen in einem Aufnahmeloch eines Kunststoffbauteils, dadurch gekennzeichnet, daß die Gewindebuchse einen polygonalen Flansch zum Einsetzen in eine entsprechende Aussenkung (22) des Aufnahmelochs auf weist, daß in einer Nut (15) des Flansches ein Dichtring (16) angeordnet ist, daß die Gewindebuchse mittels des Dichtrings federnd von dem Kunststoffbauteil getragen ist und daß die Gewindebuchse einen Börtelrand (18) zum Befesti gen aufweist.

2. Gewindebuchse nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Nut (15) von dem Außenumfang (11) der Gewindebuchse und einer mit dem Außenumfang einen spitzen Winkel einschließenden schrägen Fläche gebildet ist.

3. Gewindebuchse nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Aussenkung (22) zur Auflage des Dichtringes (16) eine Planfläche (24) aufweist.

4. Gewindebuchse nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß im wesentlichen die gesamte die Gewindebuchse tragende Fläche des Flansches (14) über den verformten Dichtring (16) am Kunststoffbauteil abgestützt ist.

5. Gewindebuchse nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Nut so bemessen ist, daß etwa die Hälfte des Dichtringquerschnittes in der keilförmi gen Nut (15) aufgenommen ist.

6. Gewindebuchse nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die axiale Länge des Flansches (14) größer ist als die der Aussenkung (22).

7. Gewindebuchse nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Börtelrand (18) von einem an der Gewindebuchse angeformten Kragen gebildet ist, dessen Außendurchmesser gleich dem Buchsenaußendurchmesser ist und dessen Innendurchmesser größer als der Gewindedurchmesser ist.