DE69219238T2

DE69219238T2 - Dichter-Einsatz

Info

Publication number: DE69219238T2
Application number: DE69219238T
Authority: DE
Inventors: Robert A Gentile
Original assignee: Newfrey LLC
Current assignee: Newfrey LLC
Priority date: 1991-08-12
Filing date: 1992-08-10
Publication date: 1997-10-09
Anticipated expiration: 2012-08-11
Also published as: EP0527627A1; JPH05196022A; EP0527627B1; US5455986A; DE69219238D1

Description

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf einen lecksicheren Einsatz für die Verwendung in Plastikerzeugnissen nach dem Formen.
Metalleinsätze werden normalerweise verwendet, um die bauliche oder funktionelle Leistungsfähigkeit von Plastikteilen zu verbessern. Diese Einsätze können dadurch installiert werden, daß man mit Ultraschall oder elektrisch den Einsatz erhitzt und ihn in das Loch preßt. Dichtungsringe und/oder Haftmittel sind verwendet worden, um sicherzustellen, daß eine lecksichere, druckfeste Dichtung zwischen der Außenfläche des Einsatzes und der Oberfläche des Lochs im Plastik herbeigeführt wird.
Die europäische Patentanmeldung Nr. 353 839 beschreibt und beansprucht ein zweiseitiges Befestigungselement, das um einen Mittelpunkt in seiner Längsachse symmetrisch ist, und enthält einen Führungsabschnitt an jedem Ende, eine Ringnut nahe jedem Führungsabschnitt, einen kleineren gezahnten Abschnitt nahe der Ringnut, eine zweite ähnliche Nut nahe dem kleineren gezahnten Abschnitt, und einen größeren gezahnten Abschnitt nahe der zweiten Nut, der sich auf den Mittelpunkt hin erstreckt.
Das deutsche Patent 1 704 771 bezieht sich auf das Vorsehen eines Befestigungsspreizgliedes für ein Einsatzsystem.
Es ist eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, einen verbesserten Einsatz zu schaffen, der die gewünschte lecksichere druckfeste Dichtung ohne die Verwendung zusätzlicher Dichtungselemente wie O-Ringe oder Haftmittel herbeiführt.
Ein Vorteil der vorliegenden Erfindung ist es, daß die durch den Einsatz definierte Dichtung gegenüber Änderungen nicht empfindlich ist, die in dem Plastikformprozeß oder aus dem Einbringungsverfahren des Einsatzes entstehen.
Allgemein gesehen, wird ein lecksicherer Metalleinsatz beschrieben für die Verwendung in einem Plastikteil nach dem Formen, das ein entsprechendes Empfangsloch aufweist, das mit einem Aufnahmeloch versehen ist, das einen oberen Abschnitt aufweist, der sich von einem Öffnungsdurchmesser auf einen Abschnitt mit konstantem verringerten Durchmesser verengt, enthaltend
einen oberen Zylinderabschnitt zum Verbinden des Metalleinsatzes und des Plastikteils, wobei der obere zylindrische Abschnitt zylindrische geriffelte Oberflächenfelder enthält, und der äußere Durchmesser der geriffelten Oberflächenfelder im wesentlichen dem Öffnungsdurchmesser des Lochs entspricht,
einen unteren zylindrischen Abschnitt mit ringförmig nach außen vorstehenden Stegformen, die einen Außendurchmesser im wesentlichen entsprechend dem verminderten Durchmesser des Lochs definieren, wobei
ein zylindrischer Zwischenabschnitt die oberen und unteren zylindrischen Abschnitte miteinander verbindet, und der zylindrische Zwischenabschnitt einen Außendurchmesser kleiner als der Außendurchmesser des unteren Abschnittes hat, und eine Dicke geringer als die Dicke des unteren zylindrischen Abschnittes, und wobei der untere zylindrische Abschnitt einen zylindrischen Innendurchmesser (d2) kleiner als der des Zwischenabschnitts hat, der selektiv für das Zusammenwirken mit den Oberflächen eines gespaltenen Spreizgliedes bemessen ist, so daß bei Betätigung des Zugankers des gespreizten Spreizgliedes der untere zylindrische Abschnitt nach außen gedrückt wird und die ringförmig nach außen vorstehenden Stegformen in dem Plastikteil eingebettet werden, wodurch nach Entfernen des Spreizgliedes eine lecksichere druckfeste Dichtung erzielt wird.
Weitere Eigenschaften und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der folgenden Beschreibung eines Ausführungsbeispiels, das in der Zeichnung schematisch dargestellt ist. In der Zeichnung ist:
Fig. 1 eine Seitenansicht eines zylindrischen Gewindeeinsatzes, der in nerhalb eines in einem Plastikteil definierten Lochs gedichtet werden soll;
Fig. 2 eine Seitenansicht eines zylindrischen Gewindeeinsatzes, nachdem er durch ein Einsetzwerkzeug eingebracht worden ist;
Fig. 3 eine Seitenansicht des zylindrischen Einsatzes, wie in Fig. 2 gezeigt, mit einem Spreizwerkzeug am Ort;
Fig. 4 eine Ansicht ähnlich der von Fig. 3, wobei das Spreizwerkzeug voll aktiviert ist; und
Fig. 5 eine vergrößerte Darstellung eines Abschnittes der Fig. 4.
Der Einsatz für die Verwendung in Plastikteilen nach dem Formen ist zylindrisch und hat zylindrische geriffelte Oberflächen 10, 12, die durch eine Ringnut 14 im oberen Teil des Einsatzes getrennt sind. Unter der unteren geriffelten Oberfläche 12 sind benachbarte obere 16 und untere 17, nach innen abgeschrägte Flächen, die an ihrem Zusammentreffen eine ringförmige scharfe Kante 18 definieren. (Der bis hierher beschriebene Einsatz entspricht den Einsätzen aus dem Stand der Technik). Entsprechend der vorliegenden Erfindung erstreckt sich der Einsatz nach unten mit einem dünnwandigen Abschnitt 20 verminderten Durchmessers, der in einen unteren ringformigen Abschnitt 21 übergeht, der durch ringförmige, durch eine Nut 23 getrennte Stege 22 definiert ist.
Der zylindrische Einsatz ist in ein Aufnahmeloch 24 in einem Plastikteil 25 einzubringen. Das Loch 24 hat einen oberen sich nach innen verengenden Abschnitt 26 und einen unteren Abschnitt 27 konstanten Durchmessers. Der Innendurchmesser des unteren Abschnittes 27 konstanten Durchmessers entspricht dem Außendurchmesser des unteren ringförmigen Abschnittes 21. Der Öffnungsdurchmesser entspricht dem Außendurchmesser der zylindrischen geriffelten Flächen 10, 12 und die Verjüngung des oberen nach innen sich verengenden Abschnittes ist so gewählt, daß beim Einbringen das Plastik in die ringförmige Nut 14 und um die ringformige scharfe Kante 18 deformiert wird. Der Einsatz wird (Fig. 2) durch Verwendung eines konventionellen Einsatzwerkzeuges 28 eingebracht, das elektrische oder Ultraschallenergie verwendet, um den Metalleinsatz zu erhitzen, und dann den Einsatz in das Loch drückt.
Ein Spreizwerkzeug 30 mit einem Zuganker 32, der einem Spreizglied 34 betriebsmäßig zugeordnet ist, ist so angeordnet, daß die Betätigung des Spreizwerkzeuges durch Ziehen des Zugankers nach oben die Spreizgliedflächen 36 gegen den Innendurchmesser 38 des unteren ringförmigen Abschnittes 21 drückt, was diesen Abschnitt auf Dauer nach außen in den Plastikkörper 25 deformiert. Der dünnwandige Abschnitt 20 verminderten Durchmessers erleichtert diese Deformation.
Der Innendurchmesser d1 des ausgedehnten unteren Abschnittes 21 wird dementsprechend wesentlich von seiner ursprünglichen Dimension d2 erhöht, und diese Änderung wird durch den Anfangsabstand zwischen den ausgedehnten Oberflächen des unausgedehnten Spreizgliedes und den ursprünglichen Innendurchmesser d2 gesteuert. Der Querschnitt 40 des unteren Abschnittes (Fig. 5) ist ausreichend massiv, so daß die Geometrie des Querschnittes nach der erzwungenen Ausdehnung im wesentlichen unverändert bleibt. Der Einsatz ist hohl und der obere Abschnitt 42 des Lochs durch den Einsatz kann mit Gewinde versehen sein, um eine Schraubverbindung aufzunehmen (nicht dargestellt).

Claims

1. Lecksicherer Metalleinsatz für die Verwendung in einem Plastikteil (25) nach dem Formen, das ein entsprechendes Aufnahmeloch (24) mit einem oberen Abschnitt (26) aufweist, der sich von einem Öffnungsdurchmesser auf einen Abschnitt (27) mit konstantem vermindertem Durchmesser verengt, enthaltend

einen oberen zylindrischen Abschnitt zum Verbinden von Metalleinsatz und Plastikteil (25), wobei der obere zylindrische Abschnitt zylindrische geriffelte Oberflächenfelder (10, 12) enthält, der Außendurchmesser der zylindrischen geriffelten Oberflächenfelder (10, 12) im wesentlichen dem Öffnungsdurchmesser des Lochs (24) entspricht, und einen unteren zylindrischen Abschnitt (21) mit ringförmig nach außen vorstehenden Stegformen (22), die einen Außendurchmesser definieren, der im wesentlichen dem verminderten Durchmesser des Lochs (24) entspricht, wobei

ein zylindrischer Zwischenabschnitt (20) die oberen und unteren zylindrischen Abschnitte (10, 12, 21) verbindet und der zylindrische Zwischenabschnitt (20) einen Außendurchmesser kleiner als der Außendurchmesser des unteren Abschnittes (22) und eine Dicke geringer als die Dicke des unteren zylindrischen Abschnittes (21) hat, und

der untere zylindrische Abschnitt (21) einen zylindrischen Innendurchmesser (d2) kleiner als der des Zwischenabschnittes hat, der selektiv für das Zusammenwirken mit den Oberflächen eines gespaltenen Spreizgliedes (34) bemessen ist, so daß bei Betätigung des Zugankers (32) des gespreizten Spreizgliedes (34) der untere zylindrische Abschnitt (21) nach außen gedrückt wird und die ringförmig nach außen vorstehenden Stegformen (22) in den Plastikteil (25) eingebettet werden, wodurch nach Entfernen des Spreizgliedes eine lecksichere druckfeste Dichtung erzielt wird.

2. Lecksicherer Metalleinsatz nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die nach außen vorstehenden Stegformen ein Paar ringförmiger Stege (22) umfassen, die durch eine Ringnut (23) getrennt sind.

3. Lecksicherer Metalleinsatz nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die zylindrischen geriffelten Oberflächenfelder ein Paar von ringförmigen geriffelten Oberflächen (10, 12) und dazwischen eine ringförmige Nut (14) umfässen.

4. Lecksicherer Metalleinsatz nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß der obere zylindrische Abschnitt außerdem, zwischen der ringförmigen geriffelten Oberfläche (12) und dem zylindrischen Zwischenabschnitt, obere (16) und untere (17) ringförmige, nach innen sich verengende Flächen umfäßt, die an ihrem Zusammentreffen eine ringförmige scharfe Kante (18) definieren.