DE4433588C2

DE4433588C2 - Plastic foam part

Info

Publication number: DE4433588C2
Application number: DE19944433588
Authority: DE
Inventors: Martin Wolff; Manfred Schneider
Original assignee: Gebrueder Happich GmbH
Current assignee: Johnson Controls Interiors GmbH and Co KG
Priority date: 1994-09-21
Filing date: 1994-09-21
Publication date: 1996-07-25
Anticipated expiration: 2014-09-22
Also published as: DE4433588A1

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein Kunststoff-Schaumteil mit einer darin durch Umschäumen eingelagerten Verstärkungseinlage, die als Kunststoff- Spritzgußteil mit zumindest einem daran angeformten Schraubdom, der ein durchgehendes Kernloch zum Eindrehen einer Befestigungsschraube aufweist, ausgebildet ist.The invention relates to a plastic foam part with one therein due to foam-encapsulated reinforcement insert, which as a plastic Injection molded part with at least one screw dome molded onto it, the one has a continuous core hole for screwing in a fastening screw, is trained.

Kunststoff-Schaumteile finden insbesondere im Kraftfahrzeug ein breites An wendungsgebiet in Form von Armlehnen, Konsolen, Deckeln, Schalttafeln, Türverkleidungen und dgl. Obgleich derartige Kunststoff-Schaumteile seit längerer Zeit umfangreich eingesetzt werden, hat sich ihre schraubgemäße Festlegung an ein Anschlußteil bis heute als aufwendig und schwierig erwie sen. Ein wesentlicher Grund hierfür ist das beim Umschäumen der Verstär kungseinlage auch in das Kernloch des Schraubdoms eindringende Schaum material, woraus sich verschiedene Probleme ergeben.Plastic foam parts are particularly popular in motor vehicles area of application in the form of armrests, brackets, lids, control panels, Door panels and the like. Although such plastic foam parts since have been used extensively for a long time, has become their screw-type Determination of a connecting part to date proved to be complex and difficult sen. One of the main reasons for this is when the reinforcement is foamed foam insert penetrating into the core hole of the screw dome material, which gives rise to various problems.

Beim Einschrauben der Schrauben wird der im Kernloch des Aufnahmedoms befindliche Schaum in Schraubrichtung von der Schraube aus dem Kernloch herausgedrückt oder derart an die Kernlochwandung gepreßt, daß kein defi nierbares Anschraubdrehmoment mehr zu ermitteln ist. When the screws are screwed in, it is in the core hole of the mounting dome foam in the screw direction from the screw from the core hole pressed out or pressed against the core hole wall in such a way that no defi screwable torque can be determined.

Ein Herausdrücken des Schaums aus dem Kernloch erfolgt speziell bei poly olefinischen Trägerwerkstoffen oder bei Trennmittelübertrag an Kernloch wandungen, da keine oder nur sehr geringe Haftung des Schaums an den Kernlochwandungen vorliegt.The foam is pressed out of the core hole especially for poly olefinic carrier materials or in case of release agent transfer to core hole walls, since no or very little adhesion of the foam to the Core hole walls are present.

Eine Schaumverpressung an der Kernlochwandung erfolgt hingegen speziell bei guter Haftung des Schaums an der Kernlochwandung des Schraubdoms.Foam compression on the core hole wall, on the other hand, takes place specifically with good adhesion of the foam to the core hole wall of the screw dome.

Sind also die Positionen nicht schaumfrei, treten nachfolgende Merkmale auf:If the positions are not foam-free, the following features occur:

- Contouring of a nearby foam part outer contour Foam displacement out of the core hole in the direction of the outer contour.
- The specified tightening torque is reached or exceeded before the screw is fully screwed in, if usually with, with Torque adjustable screws is mounted. This is due the connection is loose and this can cause the module to fail to lead.

Die Merkmale werden erst bei der Montage erkannt oder können gar über sehen werden, weil die Wahrscheinlichkeit der Entdeckung z. T. sehr gering ist.The features are only recognized during assembly or can even be over will see because the probability of discovery z. T. very low is.

Aus den angegebenen Gründen ist es z. Zt. erforderlich, kostenaufwendige Zusatzmaßnahmen einzusetzen, um das Kernloch schaumfrei zu halten. Hier zu zählen das Abkleben oder das Einsetzen von Losteilen, z. B. Stiften. Auch die Verwendung von Stiften in der Schäumform ist bekannt, jedoch ist diese Maßnahme wegen Toleranzen der Einlage, Säuberungsaufwand an den Stiften durch Schaumrückstände, kompliziertes zeitaufwendiges Einlegen in die Schäum form (der Einlage), und ggf. Unfallgefahr bei kleinen, spitzen Stiften nur be grenzt einsetzbar.For the reasons given it is e.g. Currently required, expensive Use additional measures to keep the core hole foam-free. Here to count the masking or inserting loose parts, e.g. B. pens. Also the use of pens in the foam form is known, but this is Measure due to tolerances of the insert, cleaning effort on the pins due to foam residues, complicated time-consuming insertion into the foam shape (of the insert) and, if necessary, the risk of an accident with small, pointed pencils limited use.

Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, bei einem Kunststoff- Schaumteil der eingangs genannten Art die aufgezeigten Schwierigkeiten zu vermeiden und bei kostengünstiger Ausführung eine Qualitätssteigerung zu erreichen.The object of the present invention is to provide a plastic Foam part of the type mentioned the difficulties mentioned avoid and increase the quality with cost-effective execution to reach.

Zur Lösung dieser Aufgabe wird eine Kernlochgeometrie vorge schlagen, welche anstelle eines kreisförmigen Querschnitts einen bevorzugt dreieckigen oder polygonalen Querschnitt aufweist. Des weiteren wird das Kernloch nicht schaumfrei gehalten durch geeignete Zusatzmaßnahmen, sondern bewußt unter Entfall aller Zusatzmaßnahmen mit zugeschäumt. Dabei ist die Qualität der Verschäumung im Kernloch bezogen auf Schaumschwankungen oder Lunkerbildung von untergeordneter bis keiner Bedeutung.A core hole geometry is provided to solve this problem which prefers one instead of a circular cross section triangular or polygonal cross-section. Furthermore, it will Core hole is not kept foam-free by suitable additional measures, but deliberately foamed with omission of all additional measures. Here is the Quality of foaming in the core hole in relation to foam fluctuations or void formation of minor to no significance.

Es wird für die spätere Montage bevorzugt eine Kunststoffschraube mit Spit ze eingesetzt (keine Spezialschraube erforderlich).A plastic screw with spit is preferred for later assembly ze used (no special screw required).

Die Kernlochgeometrie wird dimensional auf den einzusetzenden Schaum ab gestimmt und ist im wesentlichen abhängig von dessen Stauchhärte und Raumgewicht. Bei einem durchschnittlichen, halbharten Formschaum wird die Geometrie beispielhaft so ausgelegt, daß der Innenkreis eines z. B. drei eckigen Kernlochquerschnitts dem üblichen Kernlochdurchmesser der einzu setzenden Schraube entspricht. Der Außenkreis des Kernlochquerschnitts ent spricht dem Außendurchmesser der Schraube. Bei einem z. B. polygonalen Querschnitt wird dementsprechend verfahren.The core hole geometry is dimensionally dependent on the foam to be used tuned and is essentially dependent on its compression hardness and Density. With an average, semi-hard molded foam the geometry designed so that the inner circle of a z. B. three square core hole cross section the usual core hole diameter of the one corresponding screw. The outer circle of the core hole cross section ent speaks the outside diameter of the screw. With a z. B. polygonal The cross section is processed accordingly.

functionality

Bei dem Einschrauben der Schraube in den mit Schaum gefüllten Schraubdom des Trägers, welcher die vorgeschlagene Kernlochgeometrie aufweist, fördert zunächst die mit dem Gewindeauslauf versehene Spitze der Schraube den Schaum normal zur Bewegungsrichtung an die Wandungen des Kernlochs. Der Schaum wird zunehmend über die Spitzenlänge der Schraube hin kom primiert. Dringt nun der volle Schraubenquerschnitt in das Kernloch ein, so wird der Schaum von den engsten Querschnitten (tangentiale Berührungs punkte des Profils mit dem Innenkreis) in die freien Bereiche des Kernloch querschnitts (größte Querschnittsbereiche = Außenkreisbereiche) gedrängt. Der komprimierte Schaum befindet sich nach dem kompletten Eindrehen der Schraube in den vom Profil freibleibenden Bereichen der Gewindegänge zwi schen dem Kerndurchmesser der Schraube und dem Außenkreis des Profils. Es findet keine Schaumverdrängung in Längsrichtung statt.When screwing the screw into the screw-filled dome of the carrier, which has the proposed core hole geometry, promotes First the tip of the screw with the thread runout Foam normal to the direction of movement on the walls of the core hole. The foam is increasingly coming along the tip length of the screw primed. If the full screw cross section penetrates into the core hole, see above the foam from the narrowest cross-sections (tangential contact points of the profile with the inner circle) in the free areas of the core hole cross-section (largest cross-sectional areas = outer circle areas). The compressed foam is after the screwing in completely Screw in the areas of the threads remaining free from the profile between the core diameter of the screw and the outer circle of the profile. There is no foam displacement in the longitudinal direction.

Die tragenden Anteile des Gewindes sind zwar gegenüber einer kreisförmigen Auslegung gemäß dem Kerndurchmesser der Schraube reduziert, jedoch voll kommen hinreichend optimiert durch eine Auslegung mit Polygonalformquer schnitt. Durch die Wirkungsweise der beschriebenen Schaumverdrängung liegt das erforderliche Anschraubdrehmoment immer unterhalb des Endwer tes, welcher erst bei komplett eingedrehter Schraube erreicht wird. Schwan kungen beim Ausschäumen des Kernloches spielen demnach in der prakti schen Anwendung keine Rolle, da der Schaum in den freien Segmenten um ein Vielfaches bis auf seine theoretische, kompakte Dichte komprimiert wer den kann.The load-bearing parts of the thread are circular Sizing reduced according to the core diameter of the screw, but full come sufficiently optimized through a design with a polygonal shape cross cut. Due to the mode of action of the foam displacement described the required screwing torque is always below the end value This is only achieved when the screw is completely screwed in. Swan Consequences when foaming the core hole play in practice application because the foam in the free segments around who compresses many times to its theoretical, compact density that can.

Durch die vorgeschlagene geometrische Ausführung, welche problemlos her gestellt werden kann, sind keine Zusatzmaßnahmen erforderlich, was Kosten ersparnis und Qualitätssteigerungen bedeutet.Due to the proposed geometric design, which is easy No additional measures are required, which costs savings and increases in quality.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird im folgenden anhand der Zeichnun gen näher erläutert, und es zeigen:An embodiment of the invention is described below with reference to the drawing gene explained in more detail, and it shows:

Fig. 1 einen Schnitt durch ein Kunststoff-Schaumteil mit darin eingeschäumter Verstärkungseinlage, Fig. 1 shows a section through a plastic foam part with foamed therein reinforcing insert,

Fig. 2 eine schaubildliche Ansicht der Verstärkungseinlage nach Fig. 1 und Fig. 2 is a perspective view of the reinforcing insert according to Fig. 1 and

Fig. 3 einen Schnitt folgend der Linie III-III in Fig. 2 in ver größertem Maßstab. Fig. 3 shows a section following the line III-III in Fig. 2 in an enlarged scale.

Gezeigt ist ein Kunststoff-Schaumteil, das z. B. als Armlehne 1 ausgebildet und mittels einer Schraube 2 an einer Karosseriewand 3 zu befestigen ist. In nerhalb der Armlehne 1 ist eine Verstärkungseinlage 4 durch Umschäumen eingelagert. Die Verstärkungseinlage 4 besteht aus einem Kunststoff-Spritz gußteil und weist einen einstückig angeformten Schraubdom 5 mit einem durchgehenden Kernloch 6 auf. Beim Umschäumen der Verstärkungseinlage 4 wird das Kernloch 6 vom Schaummaterial durchsetzt.A plastic foam part is shown, which, for. B. formed as an armrest 1 and to be fastened by means of a screw 2 to a body wall 3 . In the armrest 1 , a reinforcing insert 4 is embedded by foaming. The reinforcing insert 4 consists of a plastic injection molded part and has an integrally formed screw dome 5 with a continuous core hole 6 . When the reinforcing insert 4 is foamed, the core hole 6 is penetrated by the foam material.

Das Kernloch 6 ist bevorzugt mit einem angenähert dreieckigen Öffnungs querschnitt ausgebildet, wie insbesondere aus Fig. 2 ersichtlich. Dadurch er geben sich, wie in Fig. 3 gezeigt, tragende Bereiche 7 für das Schraubenge winde sowie Bereiche 8 für die Schaumverdrängung. Mit 9 ist der Kernloch durchmesser (gem. Schraube) = Innenkreis und mit 10 ist der Außenkreis = Außendurchmesser der Schraube 2 bezeichnet.The core hole 6 is preferably formed with an approximately triangular opening cross section, as can be seen in particular from FIG. 2. This gives him, as shown in Fig. 3, load-bearing areas 7 for the screw thread and areas 8 for the foam displacement. 9 is the core hole diameter (according to screw) = inner circle and 10 denotes the outer circle = outer diameter of screw 2 .

Claims

The plastic foam part with an incorporated therein by foaming around reinforcing insert (4) which is at least one molded-on screw boss (5) having a continuous core hole (6) for screwing in a fixing screw (2) is designed as a plastic injection molding with, characterized that the core hole (6) has a polygonal opening cross section.