-
Die
Erfindung betrifft ein Verfahren zum Urformen eines Formteils mit
einer Öffnung
und einem in der Öffnung
ausgebildeten Innengewinde, das wenigstens zwei in verschiedenen
Sektoren angeordnete Teilstücke
eines Gewindegangs aufweist, wobei die Teilstücke des Innengewindes durch
in die Öffnung
hineinragende Formkerne geformt werden. Die Erfindung betrifft weiterhin
ein nach einem derartigen Verfahren hergestelltes Formteil, insbesondere
eine Mutter.
-
Bei
dem Urformen kleiner Stückzahlen
von Formteilen aus Kunststoff ist es bekannt, Innengewinde durch
in das Spritzwerkzeug eingelegte, verlorene Kerne zu formen, die
nach dem Formprozeß mit dem
Formteil entformt werden. Außerhalb
des Werkzeuges muß der
Kern in aufwendiger Weise aus dem Formteil herausgedreht werden.
Es ist weiterhin bekannt, zum Formen von Innengewinden Faltkerne
zu verwenden. Hierbei ist der Kern in Segmente aufgeteilt, wobei
nach dem Formprozeß durch
eine radial gerichtete Bewegung der Segmente eine Freistellung des
Gewindes erfolgt. Bei der Herstellung von Segmentgewinden können leicht
entformbare Formkerne mit Schrägschiebern
angewendet werden. Beide vorgenannten Lösungen haben den Nachteil,
daß sie komplizierte
und aufwendige Formkerne benötigen.
-
Aus
DE-A1-40 04 550 ist ein mit Innengewinde versehenes Formteil bekannt,
das aus zwei Grundkörpern
zusammenzusetzen ist, wobei die Teilungsebene durch die Zentralachse
des Innengewindes verläuft.
Die zylindrischen, offenen Innengewinde der Grundkörper sind
dadurch einfach zu entformen. Allerdings verursacht das Zusammensetzen der
Grundkörper
zusätzliche
Kosten und Festigkeitsprobleme.
-
Zur
Vermeidung der vorgenannten Probleme ist es ferner bekannt urgeformte
Kunststoffmuttern mit einer glatten, inneren Bohrung zu versehen,
welche einen sich nach innen verjüngenden konischen Einführungsbereich
hat. Der Innendurchmesser der Bohrung wird dabei so bemessen, daß durch
das Aufschrauben der Mutter auf einen Gewindebolzen in der Bohrung
der Mutter ein Gewinde ausgebildet wird. Eine derartige Kunststoffmutter
ist aus EP-B1-0 554 094 bekannt. Diese bekannte Kunststoffmutter weist
zudem im Eingangsbereich der glatten Bohrung eine durch mehrere
achsparallele röhrenförmige Hohlräume gebildete
Abstreifzone auf. Diese Hohlräume
schneiden sich mit der Wandung der Bohrung der Mutter, wodurch Schneidkanten
gebildet werden, welche die Oberfläche eines eingeschraubten Bolzens
abschaben und Anlagerungen entfernen sollen. Jeweils benachbarte
Hohlräume
sind über Verbindungshohlräume verbunden,
die das vom Gewindebolzen abgestreifte Material aufnehmen. Kunststoffmuttern
mit glatter Bohrung haben den Nachteil, daß sie höherer Beanspruchung ausgesetzt sind
und bei der Montage höhere
Drehmomente erfordern. Die Belastbarkeit in axialer Richtung ist
kleiner als bei Kunststoffmuttern mit vorgeformtem Gewinde.
-
Es
ist ferner aus DE-A-2 058 316 eine gewindeschneidende Sechskantmutter
bekannt, bei welcher nahe einer Stirnfläche von entgegengesetzten Schlüsselflächen ausgehend
zwei Löcher
in die Mutter gebohrt sind, die das Innengewinde der Mutter schneiden.
Die Löcher
laufen parallel zueinander und zur Mittelachse der Mutter versetzt,
wodurch an den Schnittstellen der Löcher mit dem Gewinde Schneidkanten
zum Schneiden von Gewindegängen
gebildet werden. Zur einfachen Herstellung durch Urformen eignet
sich diese Mutter nicht.
-
Ein
Verfahren und ein Formteil der eingangs genannten Art sind aus DE-U1-296
18 639 bekannt. Das urgeformte Formteil hat eine durchgehende, im wesentlichen
kreisrunde Öffnung,
in welcher zwei Teilstücke
eines einzigen, gleichmäßig steigenden Gewindegangs
ausgebildet sind. Die beiden einander gegenüberliegenden Teilstücke erstrecken
sich jeweils über
einen Umfangswinkel von 170° und
bilden somit einen fast vollständigen
Gewindegang. Die Formung des Innengewindes erfolgt mit zwei Formkernen,
die entlang der Gewindegangfläche
voneinander getrennt sind und die Teilstücke sowie die daran angrenzenden
beiden Abschnitte der Öffnung
formen. Zur Entformung können
die beiden Formkerne in entgegengesetzter axialer Richtung mühelos und ohne
großen
Zeitaufwand herausgezogen werden. Dieses bekannte Verfahren eignet
sich nicht zur Herstellung von Formteilen mit zwei oder mehr nebeneinander
liegenden Gewindegängen.
-
Der
Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine einfaches und wirtschaftliches
Verfahren der eingangs genannten Art anzugeben, das sich zum Urformen
von Innengewinden großer
axialer Länge eignet.
Es ist weiterhin Aufgabe der Erfindung ein durch Urformen einfach
herstellbares Formteil mit Innengewinde zu schaffen, das für höhere Belastungen geeignet
ist.
-
Erfindungsgemäß wird die
Aufgabe hinsichtlich des Verfahrens durch die Merkmale des Patentanspruchs
1 und hinsichtlich des Formteils durch die Merkmale des Patentanspruchs
7 gelöst.
Vorteilhafte Ausgestaltung des Verfahrens und des Formteils sind
in den diesen Ansprüchen
jeweils zugeordneten Unteransprüchen
angegeben.
-
Das
Verfahren nach der Erfindung sieht vor, daß die wenigstens zwei Teilstücke des
Innengewindes durch Formkerne geformt werden, die durch die Umfangswand
der Öffnung
des Formteils in diese hineinragen und zum Entformen radial zur
Längsachse des
Innengewindes aus dem Formteil herausgezogen werden. Durch die erfindungsgemäße Anordnung
der Formkerne kann auf einfache Weise eine Vielzahl nebeneinanderliegender
Teilstücke
eines Gewindegangs oder mehrerer Gewindegänge eines Innengewindes geformt
werden. Jeder Formkern kann hierbei in einem Sektor ein Teilstück oder
mehrere Teilstücke
eines Gewindegangs formen und zur Formung der Gewindegänge eines
Sektors kann ein Formkern oder können
mehrere Formkerne vorgesehen sein. Hierdurch ist es möglich ein
Formteil mit einem Innengewinde großer Länge auszubilden mit der einzigen
Einschränkung,
daß der
Gewindegang oder die Gewindegänge
des Innengewindes nicht ununterbrochen durchlaufen, sondern in jedem
Sektor auf Teilstücke
beschränkt
sind, die sich nur über
einen Teil des Umfangs der Öffnung
erstrecken. Da die Teilstücke
jedoch in verschiedenen, vorzugsweise gegenüberliegenden Sektoren der Öffnung angeordnet
sind, läßt sich
bezogen auf die Gesamtlänge
eines Innengewindes eine Erstreckung von Teilstücken auf einem Umfang von 360° erzielen,
so daß ein
Gewindebolzen oder eine Schraube, von dem Innengewinde vollständig umgriffen
wird und große
Haltekräfte übertragen
werden können.
-
Weiterhin
ist vorteilhaft, daß das
Formteil schnell entformt werden kann und keine Zeit zum Ausdrehen
eines mit umlaufendem Außengewinde versehenen
Kerns benötigt
wird. Durch Wegfall einer Ausdreheinheit für den Kern ist das Formwerkzeug weniger
aufwendig und kompakt. Als günstig
hat sich auch erwiesen, daß die
radialen Formkerne beim Füllen
der Form Wirbel erzeugen und dadurch eine gute lunkerfreie Struktur
des Formteils ohne Fließnähte bewirken.
-
Nach
einem weiteren Vorschlag der Erfindung ist vorgesehen, daß die Formkerne
zur Formung axial benachbarter Teilstücke des Innengewindes innerhalb
der Öffnung
des Formteils dicht aneinanderliegen. Hierdurch wird verhindert,
daß bei
dem Formprozeß zwischen
den Formkernen Material in den Bereich der Öffnung des Formteils eindringen kann.
-
Nach
einem weiteren Vorschlag der Erfindung ist vorgesehen, daß die axialen
Begrenzungsflächen,
welche die Formkerne in Richtung der Längsachse der Öffnung begrenzen,
in einem dem Steigungswinkel des Innengewindes entsprechenden Winkel
zur Längsachse
der Öffnung
geneigt sind. Hierdurch wird eine optimale Nutzung der axialen Breite
der Formkerne zur Erzielung einer möglichst großen Gesamtlänge der Teilstücke des
Innengewindes erreicht. Vorzugsweise erstreckt sich der ein Teilstück oder
mehrere Teilstücke
des Innengewindes formende Bereich eines Formkerns über einen
Sektor des Innengewindes von bis zu 180°. Erlaubt das zum Urformen verwendete
Material, wie beispielsweise manche thermoplastische Kunststoffe,
ein Zwangsentformen leicht hinterschnittener Bereiche, so kann sich
der ein Teilstück
des Innengewindes oder mehrere formende Bereich des Formkerns über einen
Sektor des Innengewindes von mehr als 180°, insbesondere von 230° bis 250° erstrecken.
-
Es
ist zweckmäßig, die
Formkerne zur Formung axial benachbarter Teilstücke des Innengewindes jeweils
in einem anderen Sektor des Innengewindes anzuordnen, beispielsweise
wenn zwei benachbarte Formkerne jeweils auf entgegengesetzten Seiten
der Öffnung
angeordnet werden. Wird bei einer solchen Anordnung der Formkerne
die Teilungsebene der Form senkrecht zu der radialen Erstreckung der
Formkerne angeordnet, so können
die Formkerne fest in den beiden Formhälften verankert und gemeinsam
mit diesen bei dem Öffnen
der Form aus dem Formteil entfernt werden. Ist eine andere Teilung der
Form vorgesehen oder sind beispielsweise die benachbarten Formkerne
in einem Winkelab stand von 120° angeordnet,
so müssen
die Formkerne als Schieber ausgebildet sein, die vor dem Öffnen der Form
aus dem Formteil herausgezoge werden.
-
Das
nach dem erfindungsgemäßen Verfahren
durch Urformen hergestellte Formteil hat eine Öffnung mit einem darin ausgebildeten
Innengewinde, das wenigstens zwei in verschiedenen Sektoren der Öffnung angeordnete
Teilstücke
eines Gewindegangs aufweist, wobei den wenigstens zwei Teilstücken des
Innengewindes jeweils eine Kernöffnung gegenüberliegt,
welche die Wand, die die Öffnung umgibt,
radial nach außen
durchdringt. Das erfindungsgemäß gestaltete
Formteil kann nicht nur sehr einfach hergestellt werden, sondern
zeichnet sich auch durch eine Reihe weiterer Vorteile aus. So können die
radialen Kernöffnungen
dazu dienen, mit ihren Rändern
oder Kanten auf der Oberfläche
eines Bolzens oder einer Schraube haftendes Material, wie Farbe,
Unterbodenschutz, Wachs oder Schmutz, abzustreifen und in den Kernöffnungen
aufzunehmen, so daß der
Einschraubvorgang durch dieses Material nicht behindert und eine
Beschädigung
des Innengewindes vermieden wird. Besonders effektiv ist die Abstreifwirkung,
wenn die Kernöffnungen
der Gewindesteigung angepaßt
sind.
-
Das
erfindungsgemäße Formteil
kann symmetrisch oder asymmetrisch ausgestaltet sein. Vorzugsweise
bildet das erfindungsgemäße Formteil eine
Mutter, die auf ihrem Außenumfang
einen zum Innengewinde koaxialen Werkzeugeingriffsbereich, insbesondere
einen Sechskant, hat. Es kann weiterhin auf der für die Anlage
an ein Bauteil bestimmten Seite der Mutter ein Flansch zur Bildung
einer größeren Anlagefläche angeformt
sein.
-
Wird
das Formteil als Mutter aus Kunststoff hergestellt, um mit einem
Schweißbolzen
komplettiert und verschweißt
zu werden, so bieten die radialen Kernöffnungen eine vorteilhafte
Möglichkeit
mit Hilfe einer in die Kernöffnungen
eingreifenden Zange den Schweißbolzen
im Innern der Mutter zu ergreifen und den Schweißstrom dem Schweißbolzens
zuzuführen.
-
Zwischen
einem axialen Ende der Öffnung und
dem Innengewinde des Formteils kann erfindungsgemäß ein Einführbereich
vorgesehen sein, der einen sich nach außen erweiternden Querschnitt hat,
um das Einführen
eines Gewindebolzens oder einer Schraube zu erleichtern. Der Einführbereich kann
eine kreisförmige
oder ovale Grundform haben, die sich konisch nach innen verjüngt und
dadurch einen Freiraum zur Aufnahme von Schweißrückständen bildet, die beim Anschweißen eines
Schweißbolzens
an der Fügestelle
entstehen. Ist der Einführbereich
unrund gestaltet, so erleichtert dies das Eingraben von überschüssigem Material
an der Schweißstelle
in das Material des Formteils, wenn dieses beispielsweise aus Kunststoff
besteht. Auch die Form eines vieleckigen Pyramidenstumpfes kann
zur Bildung des Einführbereiches
zweckmäßig sein.
-
Nach
einem weiteren Vorschlag der Erfindung können in dem Einführbereich
oder in einem zwischen dem Einführbereich
und dem Innengewinde vorgesehenen Zentrierbereich Rastnocken vorgesehen
sein, die so gestaltet sind, daß sie
eine rastende Verankerung auf dem Außengewinde eines zum Einschrauben
in das Formteil bestimmten Außengewindes
eines Gewindebolzens oder einer Schraube bewirken. Mit Hilfe dieser
Rastnocken wird ein Vormontieren des Formteils auf einem Bolzen
oder einer Schraube durch axiales Zusammenstekken ermöglicht.
Vorzugsweise sind die in gleichmäßigem Umfangsabstand
voneinander angeordneten Rastnocken in axialer Richtung entsprechend
der Steigung des Innengewindes versetzt, so daß sie beim Einrasten in das
Außengewinde
des Bolzens oder der Schraube eine Vorzentrierung und ein Einfädeln des Außengewindes
in den ersten Gewindegang des Innengewindes bewirken.
-
Das
dem Einführbereich
entgegengesetzte zweite Ende der Öffnung des Formteils kann geschlossen
oder offen ausgeführt
sein. Ist das eine Ende der Öffnung
offen ausgeführt,
so kann sich an das Innengewinde ein Selbsthemmungsbereich anschließen, der
durch eine zum Innengewinde koaxiale, zylindrische oder prismatische
Kernöffnung
gebildet ist, in die das dem Innengewinde zugeordnete Außengewinde
eines Bolzens oder einer Schraube einschneidet. In der Wand der
Kernöffnung
kann wenigstens eine sich in Längsrichtung
erstreckende Nut vorgesehen sein, die Abstreifkanten bildet werden, durch
die das die Kernöffnung
durchdringende Außengewinde
eines Bolzens oder einer Schraube beim Ausschrauben gereinigt werden.
Vorzugsweise mündet
die Nut in eine radiale Kernöffnung,
so daß bei
der Reinigung abgetragenes Material von dieser aufgenommen und durch
diese nach außen
abgeführt
werden kann.
-
Die
Teilstücke
des Innengewindes des Formteils erstrecken sich vorzugsweise über einen
Sektor der Öffnung
von 180°.
Besteht das Formteil aus einem Material, beispielsweise Kunststoff,
das eine Zwangsentformung von Formkernen erlaubt, so können sich
die Teilstücke
des Innengewindes über
einen Sektor der Öffnung
von mehr als 180°,
insbesondere 230° bis
250° erstrecken.
-
Die
Erfindung wird nachfolgend anhand von Ausführungsbeispielen näher erläutert, die
in der Zeichnung dargestellt sind. Es zeigen
-
1 eine
Seitenansicht einer sechskantigen Mutter aus Kunststoff,
-
2 eine
Ansicht von oben der Mutter gemäß 1,
analog an 4
-
3 einen
Querschnitt der Mutter in der Schnittebene III-III in 2,
-
4 eine
in 1 mit A bezeichnete Seitenansicht der Mutter,
-
5 einen
Querschnitt V-V der Mutter gemäß 2,
-
6 eine
in 1 mit B bezeichnete Seitenansicht der Mutter,
-
7 einen
Querschnitt VII-VII der Mutter in 2,
-
8 einen
Querschnitt durch eine Form zum Urformen einer Mutter nach der Erfindung,
-
9 eine
Ansicht der Flanschseite des Dübels
aus Kunststoff,
-
10 einen
Querschnitt X-X des Dübels gemäß 9,
-
11 einen
Querschnitt XI-XI des Dübels
in 10,
-
12 einen
Querschnitt XII-XII des Dübels gemäß 9.
-
Bei
der in den 1 bis 7 dargestellten Mutter 1 handelt
es sich um ein einteiliges Formteil, das durch Urformen, im Spritzgießverfahren
aus einem Kunststoff hergestellt ist. Die Mutter 1 hat
einen Körper 2 mit
einer Außenkontur
in Form eines sechskantigen Prismas, durch das ein Werkzeugeingriffsbereich 3 gebildet
wird. An der einen Stirnseite ist an den Körper 2 ein kreisscheibenförmiger Flansch 4 angeformt.
Durch die Mutter 1 erstreckt sich in Längsrichtung des Sechskantprismas
eine zentrale, durchgehende Öffnung 5 zur
Aufnahme eines mit einem Außengewinde
versehenen Bolzens. Die Öffnung 5 ist
in mehrere, unterschiedlich gestaltete Bereiche unterteilt.
-
Auf
der Flanschseite bildet die Öffnung 5 einen
Einführbereich 6,
in Form einer ovalen Einführöffnung die
sich von einem größeren Eintrittsquerschnitt
nach innen auf einen kleineren Anschlußquerschnitt verjüngt. Die
schrägen
Begrenzungsflächen des
Einführbereiches 6 haben
eine Neigung zur Längsachse
der Mutter 1 von etwa 45°.
-
An
den Einführbereich 6 schließt sich
nach innen ein zylindrischer Zentrierbereich 7 mit radial nach
innen vorspringenden Rastnocken 8 an. Der Zentrierbereich 7 hat
einen Durchmesser, der etwa gleich oder geringfügig größer ist als der Außendurchmesser
des aufzunehmenden Bolzens. Die Rastnocken 8 sind in Umfangsrichtung
in regelmäßigem Abstand
voneinander entlang einer Wendellinie angeordnet, deren Steigung
gleich der Steigung des Bolzengewindes ist. Größe und Zahl der Rastnocken 8 sind
so bemessen, daß ein
für das
Schrauben in die Mutter 1 bestimmter Bolzen mit dem freien
Ende seines Außengewindes
durch axiale Bewegung in den Zentrierbereich 7 hineingedrückt werden
kann, wobei die Rastnocken 8 den Grat eines Gewindeganges überspringen
und in die nachfolgende Gewinderille einrasten und dadurch den Bolzen
in dem Zentrierbereich 7 der Mutter 1 festhalten.
Durch die Rastnocken 8 wird das Außengewinde des Bolzens in dem
Zentrierbereich 7 außerdem
so positioniert, daß sich
das Außengewinde
leicht in das sich an den Zentrierbereich 7 anschließende Innengewinde 9 der
Mutter 1 einfädelt.
-
Das
Innengewinde 9 in der Öffnung 5 weist drei
herstellungsbedingt voneinander getrennte Abschnitte 9a, 9b, 9c auf.
Jeder Abschnitt 9a, 9b, 9c enthält Teilstücke 10 eines
einzigen Gewindeganges, die sich über einen Sektor der Öffnung 5 von etwa 230° erstrecken.
Die Teilstücke 10 der
Abschnitte 9a und 9c sind in dem gleichen Sektor
der Öffnung 5 angeordnet.
Die Teilstücke 10 des
Abschnittes 9b befinden sich hingegen in einem den Sektoren
der Abschnitte 9a, 9c diametral entgegengesetzten
Sektor der Öffnung 5.
Gegenüber
den Teilstücken 10 der
Abschnitte 9a, 9b, 9c befindet sich jeweils
eine die Wand des Körpers 2 radial
durchdringende Kernöffnung 11, 12, 13.
Die dem Flansch 4 benachbarte Kernöffnung 11 hat einen
trapezförmigen,
die beiden anderen Kernöffnung 12, 13 haben
einen parallelogrammförmigen
Querschnitt. Die Neigung der zur Längsachse der Mutter 1 geneigten
Flächen
dieser Querschnitte entspricht der Steigung des Innengewindes 9.
Die Kernöffnungen 11, 12, 13 haben
einen konstanten oder von innen nach außen leicht zu nehmenden Querschnitt,
damit die beim Urformen der Mutter 1 darin befindlichen
Formkerne leicht entformt werden können. Die Schnittstellen der
Kernöffnungen 11, 12, 13 mit
der Öffnung 5 bilden
Abstreifkanten, die beim Einschrauben auf der Oberfläche eines Bolzens
oder einer Schraube haftendes Material, beispielsweise Farbe oder
Schmutz, abstreifen, so daß dieses
nicht in die Gewindeabschnitte gelangt. Die Kernöffnungen 11, 12, 13 dienen
hierbei als Kammern, die das abgestreifte Material aufnehmen.
-
Auf
der dem Flansch entgegengesetzten Seite der Mutter 1 schließt sich
an das Innengewinde 9 ein Selbsthemmungsbereich 15 an.
Der Selbsthemmungsbereich 15 weist eine glatte, zylindrische Bohrung
auf, deren Innendurchmesser kleiner ist als der Außendurchmesser
des Bolzen- oder Schraubengewindes. In der Bohrungswand befinden
sich ferner in einem Abstand von 120° drei Längsnuten 16, die an
der Schnittstelle mit der Bohrungswand achsparallele Abstreifkanten 17 bilden.
In dem Selbsthemmungsbereich 15 schneidet das Außengewinde
eines Bolzens oder einer Schraube ein, wobei der den Selbsthemmungsbereich
umgebende Teil des Körpers 2 eine
geringe elastische Dehnung erfährt.
Infolge dieser elastischen Dehnung liegt der Selbsthemmungsbereich 15 mit
radialer Vorspannung an dem Außengewinde
des Bolzens oder der Schraube an und bewirkt hierdurch einen Reibschluß, der die
Mutter 1 gegen selbsttätiges
Lösen auf
dem Bolzen sichert. Die Längsnuten 16 mit
den Abstreifkanten 17 haben die Aufgabe, das aus der Mutter 1 herausragende
Ende eines Bolzens oder einer Schraube zu reinigen, wenn die Mutter 1 abgeschraubt
wird.
-
8 zeigt
einen Querschnitt eines Formwerkzeugs 18 zum Urformen einer
Mutter aus Kunststoff nach dem erfindungsgemäßen Verfahren. Das Formwerkzeug
besteht aus einem Oberteil 19 und einem Unterteil 20,
die in der dargestellten Anordnung zur Herstellung eines Formteiles
dicht aneinanderliegen und durch nicht dargestellte, lösbare Haltemittel fest
miteinander verbunden sind. Das Oberteil 19 weist eine
Formöffnung 21 auf,
die der Außenkontur des
Körpers 2 der
Mutter entspricht. In die Formöffnung 21 ragt
von oben ein Kernstück 22 hinein,
welches das obere Ende, beispielsweise einen Selbsthemmungsbereich,
der die Mutter durchdringenden Öffnung
bildet. In die Formöffnung 21 ragen
ferner von entgegengesetzten Seiten Formkerne 23 hinein, die
zur Ausbildung der einzelnen Teilstücke des Innengewindes der Mutter
dienen. Die Formkerne 23 haben einen rechteckigen Querschnitt
und sind in Wandöffnungen
des Oberteils 19 radial zur Formöffnung 21 verschiebbar
geführt.
Die Formkerne 23 sind in Richtung der Längsachse der Formöffnung 21 versetzt
zueinander angeordnet und liegen an den inneren Enden mit ihren
die Längsachse
schneidenden Flächen
unmittelbar aneinander an, wobei jeweils im Wechsel auf einen Formkern
einer Seite ein Formkern der gegenüberliegenden Seite folgt. Die
inneren Enden der Formkerne 23 haben eine halbzylindrische
Grundform und sind mit Teilstücken 24 eines
Innengewindes versehen. Die Teilstücke 24 erstrecken sich
jeweils über
einen Sektor von 180°.
Das Unterteil 20 weist eine Ausnehmung 25 auf,
die zur Formung des sich an den Körper der Mutter anschließenden Flansches
dient. Im Zentrum der Ausnehmung 25 befindet sich ein Kernstück 26,
das einen kegelstumpfförmigen
und einen zylindrischen Abschnitt hat und den Einführbereich
sowie den Zentrierbereich der Öffnung
der Mutter formt. Die Kernstücke 22 und 26 liegen
unmittelbar an den ihnen benachbarten Formenkernen 23 an.
-
Durch
Einspritzen von plastifiziertem Kunststoff in den von dem Formwerkzeug 18 umschlossenen
Hohlraum wird eine Mutter 27 geformt. Zum Entformen der
Mutter 27 werden die Formkerne 23 radial nach
außen
aus der Formöffnung 21 herausgezogen. Das
Unterteil 20 des Formwerkzeugs wird vom Oberteil 19 entfernt
und anschließend
die Mutter 27 aus dem Oberteil 19 durch nicht
näher dargestellte
Mittel ausgeworfen. Auf diese Weise ermöglicht das beschriebene Herstellverfahren
eine schnelle und kostengünstige
Herstellung einer Mutter aus Kunststoff mit vorgeformtem Innengewinde,
die sich durch die bereits eingangs beschriebenen Vorteile auszeichnet.
-
In
den 9 bis 12 ist ein Dübel 30 dargestellt,
der in einem Stück
im Spritzgießverfahren aus
Kunststoff urgeformt ist. Der Dübel 30 hat
einen Schaft 31, der in Längsrichtung von einer zylindrischen Öffnung 32 mit
einer Längsachse 33 durchsetzt
ist. Der Schaft 31 hat eine vierkantige Außenkontur,
die zur Einführung
und Befestigung des Dübels 30 in
einem quadratischen Loch eines Bauteils bestimmt ist. In einem mittleren
Bereich 34 des Schaftes 31 hat die Außenkontur
ihre größte radiale Erstreckung.
Zwischen dem mittleren Bereich 34 und einem Einsteckende 35 des
Dübels 30 sind
die Flächen
und die Ecken 36, 37, 38, 39 der
Außenkontur zur
Längsachse 33 derart
geneigt, daß sich
der Schaft 31 zum Einsteckende 35 hin verjüngt. Das dem
Einsteckende 35 entgegengesetzte Ende des Schaftes 31 weist
einen über
die Außenkontur
hinausragenden Flansch 40 auf, der durch Schlitze 41, 42 in
zwei Hälften 40a, 40b geteilt
ist. Der Flansch 40 hat eine kreisrunde Außenkontur,
kann statt dessen aber auch eine polygonale, beispielsweise quadratische
oder sechseckige Kontur haben. Zwischen dem mittleren Bereich 34 und
dem Flansch 40 ist die Außenkontur des Schaftes 31 durch
Neigung ihrer dortigen Flächen 43, 44, 45, 46 zur
Längsachse 33 ebenfalls
in Richtung auf den Flansch 40 etwas verjüngt, um
eine bessere Verankerung des Dübels
in dem für
diesen vorgesehenen Loch eines Bauteils zu erreichen. Um das Einführen einer
Schraube in die Öffnung 32 zu
erleichtern, schließen
sich an die Öffnungswand
im Bereich des Flansches 40 Flächenabschnitte 47a, 47b an,
die mit der Mantelfläche
eines sich nach außen
erweiternden Kegels zusammenfallen.
-
Die
Schlitze 41, 42 erstrecken sich in Längsrichtung
des Schaftes 31 über
den mittleren Bereich 34 hinaus bis in die Nähe des Einsteckendes 35 und teilen
den geschlitzten Abschnitt des Schaftes 31 in zwei Hälften, die
bei elastischer Verformung des ungeschlitzten Einsteckendes 35 aneinander
angenähert
werden können,
um dadurch den Dübel
leichter in ein Loch einstecken zu können, welches enger ist als
der Querschnitt des mittleren Bereiches 34.
-
Die
dem Flansch 40 näheren
Bereiche der Schlitze 41, 42 dienen außerdem als
Kernöffnungen, in
welchen beim Urformen des Dübels 30 Formkerne angeordnet sind,
die sich in die Öffnung 32 hinein
erstrecken und Wandabschnitte 48, 49 der Öffnung 32 und
in die Wandabschnitte 48, 49 eingetiefte Teilstücke 50, 51 eines
Gewindegangs formen. Die Schlitze 41, 42 sind
hierzu auf entgegengesetzten Seiten der Schnittebene X-X angeordnet,
an welche sie jeweils mit einer Begrenzungsfläche 52 bzw. 53 angrenzen. Hierdurch
können
zwei Formkerne zum Urformen von Teilstücken eines Gewindeganges im
gleichen Abschnitt der Öffnung 32 angeordnet
sein, wobei die Formkerne innerhalb des Öffnungsabschnitts mit sich entlang
der Schnittebene X-X erstreckenden Anlageflächen dicht aneinander anliegen.
Zum Entformen werden die Formkerne entlang der Schnittebene X-X in
radialer Richtung aus dem Öffnungsabschnitt
und den jeweils angrenzenden Schlitzen 41, 42 herausgezogen.
Soweit die Öffnung 32 keine
Teilstücke
von Gewindegängen
aufweist, kann sie auch durch einen axial ziehbaren zylindrischen
Formkern gebildet werden.
-
Wie
aus 10 zu ersehen, schließt sich an jedes Teilstück 50, 51 eines
Gewindegangs eine in dem Schlitz nach außen führende, geradlinige Nut 54 an,
die durch den Formkern erzeugt wird und dazu dient, den erforderlichen
Freiraum zum Entformen der die Teilstücke 50, 51 bildenden
Rippen des Formkerns zu schaffen.
-
Bemerkenswert
ist weiterhin, daß die
den Schlitzen 41, 42 gemeinsame Ebene X-X in Bezug auf
die Vierkantform der Außenkontur
des Schaftes 31 diagonal angeordnet ist. Hierdurch sind
die Ecken des Schaftes 31, die auf der zur Ebene X-X senkrechten
Diagonalebene liegen, voll ausgebildet, wobei auf einer Seite dieser
Ecken die Umfangsbreite der den Ecken benachbarten Wandflächen 43, 45 vollständig erhalten
bleibt. Hierdurch kann der Dübel in
einem Vierkantloch besonders gut abgestützt werden und ein vergleichsweise
hohes Drehmoment auf die Ränder
des Vierkantloches übertragen.
-
Ebenso
wie die zuvor beschriebenen Ausführungsbeispiele
läßt sich
auch der Dübel 30 mit einfachen
Formwerkzeugen schnell und kostengünstig herstellen. Die Ausbildung
von im gleichen Öffnungsabschnitt
einander gegenüberliegenden
Gewindeteilstücken
hat den Vorteil, daß auch
Bauteile mit geringer axialer Länge
nach dem erfindungsgemäßen Verfahren
mit ausreichend langen Gewindeabschnitten versehen werden können. Weiterhin
ist die Umfangsausdehnung der Schlitze geringer, was bei manchen
Bauteilen, wie der beschriebene Dübel zeigt, sehr vorteilhaft
ist.
-
Das
beschriebene Verfahren zum Urformen von Teilstücken von Innengewinden eignet
sich neben den beschriebenen Ausführungsbeispielen auch für zahlreiche
weitere Anwendungen. So können Clipse,
Rohrleitungs- und Kabelhalter und andere Befestigungselemente, die
mit einem Innengewinde versehen sind, vorteilhaft in der beschriebenen
Weise hergestellt werden.