DE937133C

DE937133C - Metallbuchse zum Eintreiben in Kunststoffe

Info

Publication number: DE937133C
Application number: DEV4288A
Authority: DE
Inventors: Artur Kessemeier; Wilhelm Schumacher
Original assignee: Vorwerk and Co Elektrowerke GmbH and Co KG
Current assignee: Vorwerk and Co Elektrowerke GmbH and Co KG
Priority date: 1952-02-02
Filing date: 1952-02-02
Publication date: 1955-12-29

Description

Metallbuchse zum Eintreiben in Kunststoffe Die Erfindung bezieht sich- auf- eine Metallbuchse, insbesondere mit Innengewinde, zum Eintreiben in Kunststoffe, wie Thermoplaste, Phenolharze u. dgl.
Zum Einsetzen von Gewindeschrauben in derartige Kunststoffe haben sich Metallbuchsen als notwendig erwiesen, weil das Einschneiden von Gewinde in den Kunststoff selbst unzulänglich ist im Hinblick auf die mangelhafte Festigkeit solcher Werkstoffe. Dies gilt insbesondere für Klein- und Kleinstgewindebohrungen in der Größenordnung von weniger als to mm. Es ist ferner versucht worden, derartige Buchsen bereits beim Pressen der Kunststoffe einzusetzen, d. h. »einzubacken«. Dabei besteht aber die Schwierigkeit, daß die (kleine) Buchse an ihrem Bestimmungsort in der Form gegen unbeabsichtigtes Verlagern unter der Preßwirkung zu sichern ist. Es hat sich herausgestellt, daß ein solches Einbacken der Buchse vornehmlich dann nicht einwandfrei durchführbar ist, wenn die Achse der Buchse gegen die Abheberichtung der Preßform geneigt ist.
Auch die Verwendung von Buchsen oder Verbindungsmitteln, wie sie bei festen Werkstoffen, Metallen od. dgl. benutzt werden, ist bei Kunststoff auf erhebliche Schwierigkeiten gestoßen. Bekannte Ausführungen gehen davon aus, daß sich Teile der Mantelfläche unter der Einwirkung des Werkstoffes, in den sie eingeschraubt oder eingeschlagen werden, nach einwärts. verformen. Durch diese ..rAusweichbewegung werden Spannungen hervorgerufen, die einen festen Sitz des Elementes im Werkstoff gewähren. Die verhältnismäßig weichen Kunststoffe vermögen nicht einen derartigen Druck auf die Elemente auszuüben, so daß diese für metallharte Körper geschaffenen Verbindungsglieder für eine Verwendung bei weichen Werkstoffen ungeeignet sind.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde; in Kunststoffen Metallbuchsen anzubringen, die zur Aufnahme von Schrauben od. dgl. mit Innengewinde versehen sind. Dabei ist es wesentlich, daß die durch Schlagen, Pressen od. dgl. in den fertig gepreßten Kunststoff eingetriebenen Buchsen dort den nötigen Halt sowohl gegen Verdrehung als auch gegen Zug erhalten, weil sie anderenfalls der ihr zugedachten Aufgabe nicht gewachsen sind.
Dieses Ziel ist erfindungsgemäß dadurch erreicht, daß der quer gerillte Buchsenmantel mit zwischen den Querrillen liegenden Ringen so gestaltet wird, daß die Ringe eine zylindrische Mantelfläche haben, die mit in Eintriebrichtung verlaufenden Rillen versehen ist und an die sich eine kegelige Fläche anschließt. Durch eine derartig gestaltete Form der Querringe ist unter Wahrung eines ausreichenden Haltes gegen Verdrehung durch die in Eintriebrichtung auf den Ringen verlaufenden Rillen ein zuverlässiger Halt gegen Herausziehen der Buchse gegeben; denn der beim Eintreiben durch die kegelige Fläche verdrängte Kunststoff tritt hinter der zylindrischen Mantelfläche in die Querrille mehr oder weniger ein und bildet demgemäß ein Widerlager.
Die zylindrische Mantelfläche der Querringe verleiht diesen beim Eintreiben "die notwendige-Steifigkeit, die ihrerseits wiederum wesentlich istfür die Anpressung des Kunststoffes an den Ringumfang der eingetriebenen Buchse. Damit ist aber auch ein sicherer Halt gegen Verdrehung gewährleistet.
Hinsichtlich der Verdrängung des Kunststoffes beim Eintreiben ist es vorteilhaft, den Winkel-zwischen der Kegelerzeugenden und der Kegelachse mit höchstens 45° zu wählen. Vorzugsweise kann ein Winkel von etwa 3o° genommen werden.
Es empfiehlt sich, die der Kegelfläche abgewandte Ringstirnfläche so zu gestalten, daß sie senkrecht zur Buchsenachse liegt.
In der Zeichnung ist die Erfindung in mehreren Ausführungsbeispielen dargestellt, und zwar zeigt Fig. i eine erste Ausführung einer Buchse teils in Ansicht, teils im Längsschnitt, Fig. 2 in vergrößertem Maßstab eine zweite Ausführung, _ -Fig.3 ebenfalls in Vergrößerung die fertig in den Kunststoff eingetriebene Buchse.
Beider in Fig. i gezeichneten Ausführung handelt es sich um eine Buchse kleinerer Abmessungen für die Aufnahme von M 3-Schrauben. Die Buchse hat einen Außendurchmesser von etwa 5 mm und eine Länge von etwa 8 mm. Ihr Mantel ist mit mehreren Querrillen und zwischen diesen liegenden Ringen 4 versehen, die bei dem Beispiel nach Fig. i aus einem Zylinderteil 5 und einem Kegelteil 6 bestehen. Dabei setzt der Kegelteil 6 unmittelbar an den Zylinderteil 5 an, und zwar so, daß der Kegelteil 6 in Eintriebrichtung 7 verjüngt ist. Der Zylinderteil 5 ist am Umfang mit axial verlaufenden Rillen 8 versehen, die einen Verdrehungsschutz für die eingetriebene Buchse ergeben.
Die zur Aufnahme der Buchse im Kunststoff vorgesehene Bohrung ist etwas kleiner als der äußere Buchsendurchmesser. Dabei richtet sich das Untermaß der Bohrung z. B. nach der Art des Kunststoffes, dem absoluten Durchmesser und der Länge der Buchse sowie der Form des Kunststoffgegenstandes insofern, als die Größe des Untermaßes den auf den Kunststoff beim Eintreiben ausgeübten Druck bestimmt und dieser selbstverständlich die von Fall zu Fall einzuhaltenden Grenzen nicht überschreiten darf. Ist also beispielsweise um die Kunststoffbohrung herum nur verhältnismäßig wenig Werkstoff vorhanden, so darf diesem naturgemäß nicht ein zu großer Preßdruck zugemutet und demgemäß kein zu großes Untermaß gewählt werden.
Für eine Buchse mit den eben erwähnten Abmessungen hat sich ein Untermaß von 1/1a mm als vorteilhaft erwiesen, und zwar im Falle eines Phenolharzpreßstoffes Type 54.
Fig. 3 veranschaulicht in bewußter Übertreibung die Verformung des Kunststoffes um die eingetriebene Buchse herum und gibt die Wulstbildung 9 (in Eintriebrichtung) hinter jedem der Ringe 4 zu erkennen.
Die Ringwulste 9 stützen die Querringe 4 und_ damit die gesamte Buchse gegen deren Verlagerung entgegen der Eintriebrichtung zuverlässig ab, während die Axialrillen 8 in dem Zylinderteil 5 die Buchse gegen ein Verdrehen im Kunststoff sichern. Zu den Axialrillen 8 sei noch ergänzend bemerkt, daß diese nach Rändel i (DIN 82) gestaltet sind, und zwar im Falle der Buchse gemäß Fig. i.
In Abweichung von der Ausführung gemäß der Fig. i braucht der Kegelteil 6 jedes Querringes 4 nicht bis zum Zylinderteil 5 des benachbarten Ringes geführt zu werden, was aus fertigungstechnischen Gründen allerdings empfehlenswert ist. Zwischen dem Zylinderteil 5 des einen Ringes und dem Kegelteil 6 des benachbarten Ringes kann gegebenenfalls ein weiterer Zylinderteil io eingeschaltet werden. Es ergibt sich dann die in Fig. 2 dargestellte Form. Gegebenenfalls kann der Zylinderteil io durch eine Auskehlung ii od. dgl. ersetzt werden. Wesentlich ist nach der Erfindung, daß an dem Zylinderteil 5 in Eintriebrichtung ein kegeliger Teil anschließt, denn es kommt in erster Linie auf die Verjüngung und nicht unbedingt auf eine gradlinige Verjüngung an.
Wie schon erwähnt, handelt es sich bei den dargestellten Ausführungen nur um beispielhafte Verwirklichungen der Erfindung, so daß diese keineswegs auf die erörterten Sonderbeispiele beschränkt ist; vielmehr sind mancherlei Abweichungen im Rahmen der Erfindung möglich. So z. B. sei außer den obenerwähnten Möglichkeiten noch jene genannt, nach der die der Kegelfläche abgewandte Ringstirnfläche in Abweichung von der Darstellung nicht eben, sondern kegelartig ist, wobei allerdings die Kegelerzeugende nur wenig gegen die dargestellte ebene Stirnfläche geneigt ist. Dabei wäre es wiederum grundsätzlich gleichgültig, ob diese nach oben oder unten geneigt ist. Wenn auch grundsätzlich jedes Metall in Betracht kommt, so wird erfindungsgemäß im allgemeinen Messing zu bevorzugen sein.
Hervorhebung verdient schließlich noch die Möglichkeit, den Rillen 8 eine leichte Neigung gegen die Achsrichtung zu geben, denn auch bei einer solchen Neigung bleibt die Forderung gewahrt, daß diese Rillen in Eintriebrichtung verlaufen, indem eine leichte Neigung der Rillen der Buchse beim Eintreiben einen leichten Drall verleiht. Dieser braucht keineswegs die Güte und den Halt der Buchse zu beeinträchtigen.

Claims

PATENTANSPRUCH: Zum Eintreiben in Kunststoffe bestimmte Metallbuchse, insbesondere mit Innengewinde, dadurch gekennzeichnet, daß im Buchsenmantel durch Querrillen gebildete Ringe (4) eine zylindrische Mantelfläche haben, die mit in Eintriebrichtung axial verlaufenden oder leicht gegen die Achsrichtung geneigten Rillen (8) versehen sind und an die sich in Eintriebrichtung eine kegelige Fläche anschließt. Angezogene Druckschriften: Deutsche Patentschriften Nr. 545 634, 86o 804; österreichische Patentschrift Nr. 115 929; schweizerische Patentschrift Nr. 119 787; französische Patentschriften Nr. 615 681, 995 711; britische Patentschrift Nr. 399 985; USA.-Patentschrift Nr. 843 713.