WO2009074217A2 - Anordnung aus trägerteil und gewindeeinsatz, verfahren zum herstellen der anordnung und vorrichtung zum spritzgiessen des gewindeeinsatzes - Google Patents

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WO2009074217A2
WO2009074217A2 PCT/EP2008/009824 EP2008009824W WO2009074217A2 WO 2009074217 A2 WO2009074217 A2 WO 2009074217A2 EP 2008009824 W EP2008009824 W EP 2008009824W WO 2009074217 A2 WO2009074217 A2 WO 2009074217A2
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insert
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Rainer Süssenbach
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    • B29C—SHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C45/00—Injection moulding, i.e. forcing the required volume of moulding material through a nozzle into a closed mould; Apparatus therefor
    • B29C45/17—Component parts, details or accessories; Auxiliary operations
    • B29C45/26—Moulds
    • B29C45/2618—Moulds having screw-threaded mould walls
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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
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    • B29C—SHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C33/00—Moulds or cores; Details thereof or accessories therefor
    • B29C33/44—Moulds or cores; Details thereof or accessories therefor with means for, or specially constructed to facilitate, the removal of articles, e.g. of undercut articles
    • B29C33/442—Moulds or cores; Details thereof or accessories therefor with means for, or specially constructed to facilitate, the removal of articles, e.g. of undercut articles with mechanical ejector or drive means therefor
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    • B29C33/446—Moulds or cores; Details thereof or accessories therefor with means for, or specially constructed to facilitate, the removal of articles, e.g. of undercut articles with mechanical ejector or drive means therefor for stripping articles from a mould core, e.g. using stripper plates and using a rotating movement to unscrew articles
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16B—DEVICES FOR FASTENING OR SECURING CONSTRUCTIONAL ELEMENTS OR MACHINE PARTS TOGETHER, e.g. NAILS, BOLTS, CIRCLIPS, CLAMPS, CLIPS OR WEDGES; JOINTS OR JOINTING
    • F16B37/00—Nuts or like thread-engaging members
    • F16B37/12—Nuts or like thread-engaging members with thread-engaging surfaces formed by inserted coil-springs, discs, or the like; Independent pieces of wound wire used as nuts; Threaded inserts for holes
    • F16B37/122—Threaded inserts, e.g. "rampa bolts"
    • F16B37/125—Threaded inserts, e.g. "rampa bolts" the external surface of the insert being threaded

Definitions

  • the present invention relates to an assembly of a support member and a threaded insert embedded therein, both made of thermoplastic material, a method of manufacturing the assembly and a threaded insert for the assembly.
  • the invention further relates to a device for injection molding of the threaded insert.
  • Threaded inserts made of thermoplastic material which are thermally embedded in likewise made of thermoplastic plastic carrier parts are known for example from DE 42 27 273 C2.
  • the threaded insert has an internal thread and is provided on its outer side with a larger number of annular ribs, which can also be formed as threads.
  • the outer surface of the threaded bushing is slightly conical shaped with a cone angle of about 8 ° to be inserted into a correspondingly tapered receiving hole of the support member.
  • the material used for the threaded insert and the carrier part are the same or at least identical plastics used to produce a cohesive connection between threaded insert and carrier part.
  • the annular ribs form with the molten and re-solidified, correspondingly annular perforated wall of the threaded insert a positive connection, which secures the threaded insert in the axial direction in the carrier part.
  • the threaded insert is provided with two axially opposing axially extending grooves.
  • Thread inserts made of metal are also known, which are embedded by ultrasonic welding in support parts made of thermoplastic material, see, for example, EP 1 229 256. These threaded inserts each have two sections with a plurality of ribs, which run helically in opposite directions under a relatively large pitch angle, the two sections being separated by a
  • a thread insert which has a substantially cylindrical shape and is provided on its outside with ribs which extend helically at an angle of 5 ° to 45 ° with respect to the cylinder axis.
  • the threaded insert is made of a hard, abrasion resistant material, especially steel, while the carrier part is made of a softer material.
  • the threaded insert is driven with a hammer or a press into a receiving hole of the support member so that the threaded insert rotates into the receiving hole.
  • Thread inserts made of plastic are produced by injection molding.
  • the injection mold usually consists of axially divided jaws, which are moved apart for demolding in the radial direction. This production of the threaded inserts is comparatively complicated, since the "jaw demolding" requires long cycle times and permits only comparatively small quantities
  • the present invention has for its object to provide an assembly of a support member and an embedded therein threaded insert, both made of thermoplastic material, a method for producing the assembly and a threaded insert for this purpose, which allow the simplest and most economical production of the threaded insert and lead to the highest possible extraction and rotational strength of the thermally embedded threaded insert in the support part. Furthermore, a device for injection molding of the threaded insert is to be created, with which the threaded insert can be produced in a simple and economical manner.
  • the arrangement, the method of manufacturing the assembly and the threaded insert according to the invention are defined in claims 1, 7 and 9, respectively.
  • the device for injection molding is defined in claim 22.
  • the thermoplastic insert consisting of threaded insert as a substantially bush-shaped body with a plurality of the Outside provided, helically extending ribs whose pitch angle is greater than 40 ° and preferably between 45 ° and 75 °.
  • the threaded insert for embedding the threaded insert in the likewise consisting of thermoplastic plastic carrier part plastic at least the hole wall of Aufhahme- hole of the support member is melted and pressed the threaded insert by an axial force in the molten plastic so that the molten plastic through the spaces between the helically extending ribs of the threaded insert flows, whereupon the molten plastic is allowed to harden.
  • the wendelfo ⁇ nig extending under a relatively large pitch angle ribs of the threaded insert thus ensure a positive connection that can accommodate high loads not only in the axial direction, but also in the direction of rotation or torsion.
  • the plastic threaded insert is thus embedded in the plastic carrier part with high pull-out and torsional strength.
  • the threaded insert can therefore be formed without axial grooves, slots or other recesses for rotational security.
  • ultrasonic vibrations are preferably used, wherein the ultrasonic vibrations and applied to the impressions of the threaded insert axial force are generated simultaneously by an ultrasonic sonotrode.
  • a significant advantage of the invention is that the injection molding of the threaded insert is considerably simplified. As will be explained in more detail, a jaw removal of the threaded insert from the injection mold is not required. It can be achieved significantly shorter cycle times, and with the same Spritzg screenfo ⁇ n a larger number of threaded inserts is possible. Overall, the production costs can be significantly reduced by the invention.
  • the threaded insert consists of two conical sections, the larger base areas in a common Ra Dialebene the threaded insert are, with respect to which the threaded insert is formed mirror-symmetrical.
  • This form of threaded insert has the advantage that the threaded insert can be embedded in the carrier part from both axial sides. Since a corresponding directional orientation is thus not required, singulation, feeding and installation of the threaded insert in the carrier part simplify.
  • the threaded insert consists of a conical portion and a cylindrical portion, which merge into each other in the region of the largest diameter of the conical portion.
  • a flange is provided which provides a clean transition between the surface of the support member and the top of the embedded threaded insert.
  • a suitable device for Spritzg representsen the threaded insert consists of an upper mold half and a lower mold half, which together form a lying on a central axis mold cavity corresponding to the outer shape of the threaded insert, wherein the upper mold half has a contour insert, which forms at least a portion of the mold cavity and relative to a support plate of the upper mold half is freely rotatably mounted about the central axis, so that the lower mold half is displaceable relative to the upper Fo ⁇ nhayne to separate the two mold halves along the central axis and in this case the finished threaded insert while rotating the contour insert from the upper mold half withdraws.
  • the lower mold half has a threaded spindle which projects into the mold cavity to mold the inner hole of the threaded insert and is rotationally drivable with respect to a mold plate of the lower mold half to unscrew the threaded spindle from the finished threaded insert after the threaded insert has been withdrawn from the upper mold half ,
  • the terms “upper” and “lower” are used in this context only to better distinguish the two mold halves; In principle, the two mold halves can be arranged in any vertical, horizontal or oblique position to each other.
  • the freely rotatably mounted contour insert of the upper Fo ⁇ nhucc allows easy axial removal of the lower mold half with the still stuck there Threaded insert.
  • the threaded spindle can then be easily unscrewed from the inner hole of the threaded insert.
  • a jaw removal of the threaded insert is thus not required, which, as already explained above, the simplified production of the threaded insert (shorter cycle times, larger numbers) allowed.
  • the threaded spindle for ejecting the finished threaded insert is axially displaceable relative to the mold plate of the lower mold half.
  • a fixed housing stop is expediently provided, which limits the unscrewing movement of the threaded spindle from the threaded insert, so that the threaded spindle can be used to eject the finished threaded insert.
  • Fig. 1 is a perspective view of an embodiment of an inventively designed threaded insert
  • Fig. 2 is a partially cutaway side view of the threaded insert in Fig. 1;
  • FIG. 3 is a plan view of the threaded insert of Figures 1, 2 in the axial direction.
  • Fig. 4 is a perspective view corresponding to Figure 1 of a slightly modified threaded insert.
  • Fig. 5 is a side view corresponding to FIG. 2 of the threaded insert of
  • Fig. 6 is a Figures 1 and 4 corresponding perspective view of another exemplary embodiment of an inventively designed threaded insert
  • Fig. 7 is a Figures 2 and 5 corresponding side view of the threaded insert of Fig. 6;
  • FIGS. 8 shows a plan view of the threaded insert of FIGS. 6, 7 in the axial direction; 9 shows a schematic sectional illustration of an arrangement of a carrier part and the threaded insert of FIGS. 1 to 3 at the beginning of the insertion process;
  • FIG. 10 shows a representation corresponding to FIG. 9 at the end of the insertion process
  • FIG. Fig. 11 is a partially cutaway perspective view of the arrangement of Fig. 10;
  • FIG. 12 shows a representation corresponding to FIG. 9 for a threaded insert according to FIGS. 6 to 8;
  • FIG. 13 shows a representation corresponding to FIG. 10 for the threaded insert of FIGS. 6 to 8;
  • FIG. 14 shows an illustration corresponding to FIG. 11 for the threaded insert of FIGS. 6 to 8;
  • Figures 15 to 18 are schematic sectional views of a portion of an apparatus for injection molding of the threaded insert of Figures 1 to 3 in successive stages of demolding the finished threaded insert from the injection mold;
  • FIGS. 19 to 22 representations corresponding to FIGS. 15 to 18 for demolding a threaded insert according to FIGS. 6 to 8.
  • FIGS. 1 to 3 show a threaded insert 2 made of plastic for thermal embedding in a receiving bore 6 of a carrier part 4 made of plastic (FIGS. 9 to 11).
  • the threaded insert 2 has the shape of a substantially bush-shaped body 8 with an axially continuous inner hole 10.
  • the inner hole 10 is provided with an internal thread 12, which may be formed in any desired manner depending on the application.
  • a reduction 14a and 14b is provided at each axial end of the Aufhahmeloches 10 .
  • the body 8 is provided on its outer peripheral side with helically extending ribs 16 which form between them spaces 18 in the form of helically extending grooves.
  • the ribs 16 all extend in the same winding direction and extend over the entire axial length of the threaded insert 2.
  • the body 8 is bounded at its two axial ends of planar end faces, each lying in a radial plane with respect to the axis A of the threaded insert.
  • the pitch angle ⁇ of the helically extending ribs 18 (FIG. 2) is approximately 60 ° in the illustrated embodiment. It is in any case greater than 40 ° and is preferably in the range of 45 ° to 75 °.
  • This course of the ribs 16 is in terms of anchoring and insertion of the threaded insert in the support member and in terms of injection molding of the threaded insert advantageous, as will be explained in more detail.
  • the ribs 16 have a triangular cross-section.
  • the angle ⁇ of the triangles in the tips of the ribs 16 in the illustrated embodiment is approximately 90 ° and is preferably in the range of 70 ° to 110 °.
  • the number of ribs 16 in the illustrated embodiment is approximately 90 ° and is preferably in the range of 70 ° to 110 °.
  • the height and thus the size of the cross section of the ribs 16 together with the angle ß and the number (the pitch) of the ribs are chosen so that thermal embedding of the threaded insert 2 into the carrier part 4 results in an optimal displacement and deformation of the plasticized plastic.
  • the body 8 of the threaded insert 2 consists of two conical sections 8a and 8b.
  • Each of the conical sections 8a, 8b has a conical outer shape (imaginary envelope) whose cone angle a (FIG. 2) is on the order of 8 °.
  • the preferred range of the cone angle a is 3 ° to 13 °.
  • the conical sections 8a and 8b are arranged such that their larger base surfaces lie in a common central radial plane E.
  • the threaded insert 2 is designed to be mirror-symmetrical overall. This means that the inner hole 10, thread 12, depressions 14a, 14b, ribs 16 and intermediate spaces 18 of the two sections 8a and 8b of the body 8 are formed identically and arranged mirror-symmetrically to the radial plane E.
  • the threaded insert can be used from both axial sides in the Aufhahmeloch of the support member. A corresponding directional orientation is therefore not required. This is advantageous with regard to singling and feeding the threaded inserts to the mounting location as well as when inserting the threaded insert in the Aufhahmeloch and when using the embedded threaded insert as a connecting element.
  • the threaded insert shown in Figures 4 and 5 differs from that of Figures 1 to 3 only in that the helical extending ribs 16 of the portion 8a of the body 8 are slightly offset from those of the portion 8b in the circumferential direction. This offset of the ribs 16 is more likely to occur accidentally during injection molding of the threaded insert, as will be explained in more detail.
  • the carrier part 4 and the threaded insert 2 are made of thermoplastic material. While for the support member 4 in principle any thermoplastic material comes into question, it is in the plastic of the threaded insert 2 is preferably a high-performance engineering plastic with a glass fiber or carbon fiber filler, in particular PPA-GF or PPS-GF or PEI-GF or PEEK-GF or PAEK-CF. These plastics are characterized by high temperature resistance, high rigidity and high strength with low water absorption.
  • the support member 4 may be made of the same plastic or a similar
  • the threaded insert 2 can consist of a plastic other than the carrier part 4 or of a plastic with increased strength compared to the carrier part.
  • the increased strength can be achieved, for example, by the nature and proportion of the filler, suitable fillers being, for example, glass fibers, glass beads, carbon fibers or minerals.
  • the threaded insert 2 In order to insert the threaded insert 2 into the carrier part 4, the threaded insert 2 is first axially inserted from above into the receiving hole 6.
  • the receiving hole 6 has the same conicity (cone angle a) as the conical sections 8 a and 8 b of the threaded insert 2 and is matched in terms of its diameter on the threaded insert so that the threaded insert initially only over part of his
  • Length can be used in the Aufhahmeloch 6.
  • the selected conicity of threaded insert and Aufhahmeloch ensure proper centering of the threaded insert and in particular for a self-locking in the system between Threaded insert and bore wall 22 of the Aufhahmeloches 6. This simplifies the pre-assembly.
  • the sonotrode 20 of an ultrasonic device is attached to the upper end face of the threaded insert, as indicated schematically in FIG. 9.
  • the sonotrode 20 sets the threaded insert 2 in ultrasonic vibrations, which are transmitted via the outer edges (tips) of the ribs 16 on the bore wall 22 of the support member 4.
  • the plastic is melted at least the bore wall 22 at the contact points (plasticized).
  • the sonotrode 20 exerts a downward axial force on the
  • Thread insert 2 so that the threaded insert is pressed into the Aumahmeloch 22.
  • molten plastic flows upwardly through the spaces 18 (grooves) between the helically extending ribs 16. This ensures that the gaps 18 are completely filled with plastic.
  • the helical course of the ribs 16 and spaces 18 also has the advantage that when depressing the threaded insert air over the helical spaces can escape upwards, hu prior art, in which such venting is not possible, often occurs the difficulty that the threaded insert due to compression of the trapped air immediately after the thermal setting process slightly back in the axial direction. This is avoided in the method according to the invention due to the venting via the helical intermediate spaces 18.
  • the threaded insert embedded in the carrier part has strength. Therefore, if the threaded insert embedded in the carrier part is now used as a connecting element, it can absorb relatively high forces both in the axial direction and in the direction of rotation. Due to the design of the threaded insert 2 as a double cone can remain in the region of the upper axial end of the threaded insert 2, a small gap 24 between threaded insert and carrier part, as shown in exaggerated in Fig. 11. The gap 24 may be distracting in certain applications. When using a threaded insert 2 ', as shown in Figures 6 to 8, such a gap 24 is avoided.
  • FIGS. 6 to 8 the same reference numerals are used for components of the threaded insert 2 'which are identical to those of the threaded insert 2 of FIGS. 1 to 3, while the corresponding reference numerals, provided with an apostrophe, are used for corresponding but modified components , be used.
  • the threaded insert of FIGS. 6 to 8 coincides with the threaded insert 2 of FIGS. 1 to 3 insofar as nothing else is mentioned below.
  • the threaded insert 2 'of Figures 6 to 8 is also formed as a substantially bush-shaped body 8' with an inner hole 10, thread 12 and helically extending ribs 16 with gaps 18.
  • the threaded insert 2 'of Figures 6 to 8 is also formed as a substantially bush-shaped body 8' with an inner hole 10, thread 12 and helically extending ribs 16 with gaps 18.
  • the threaded insert 2 but not two conical sections, but from a cylindrical portion 8a' and a conical portion 8b.
  • the conical portion 8b is identical to the conical portion 8b of Figs. 1 to 3, while the cylindrical portion 8a 'has a cylindrical outer shape (imaginary envelope) and is formed so that the ribs 16 extending in the same winding direction smoothly and smoothly into the Pass ribs of the conical section 8b.
  • a flange 26 is formed in the form of an annular disc whose diameter corresponds to the maximum diameter of the receiving hole 10 of the support member 4 (Fig. 12) and thus slightly larger than the outer diameter of the cylindrical portion 8a 'is.
  • the flange 26 is provided with two opposite flats 28, which, as will be described, serve to demould the threaded insert 2 'from the injection mold and otherwise have no function. Since the threaded insert 2 'is not formed mirror-symmetrically with respect to its central radial plane, it is provided for ease of directional orientation with a bottom wall 30 which closes the inner hole 10. As can be seen in Fig.
  • the bottom wall is provided with a predetermined breaking point 32 in the form of an annular recess.
  • a predetermined breaking point 32 in the form of an annular recess.
  • the thermal embedding of the threaded insert 2 'in the support member 4 is carried out in the same manner as the thermal embedding of the threaded insert 2, which is easily understood by comparing Figures 12 to 14 with Figures 9 to 11.
  • Fig. 14 shows that the flange 26 of the threaded insert 2 'provides a smooth transition between the tops of the threaded insert 2' and the support member 4, which is sometimes desirable for aesthetic reasons.
  • the threaded insert 2 in Figures 1 to 5 consists of two conical sections 8a and 8b, while the threaded insert 2 'of Figures 6 to 8 consists of a cylindrical portion 8a and a conical portion 8b.
  • the threaded insert could be given a cylindrical outer shape as a whole. In this case, it should be provided at one end or at both ends with a cylindrical shoulder for centering in the correspondingly formed receiving hole of the carrier part.
  • FIGS. 15 to 18 show successive stages of the removal of an injection-molded threaded insert 2 from the injection mold shown only schematically.
  • the injection mold consists of an upper mold half 34 and a lower mold half 36 which abut one another in a plane perpendicular to a central axis A separating plane T and by an axial sliding movement of the lower mold half 36 can be separated relative to the upper Fo ⁇ nhdon 34.
  • the upper mold half 34 has a mold plate 37, in which a contour insert 38 is freely rotatably mounted.
  • the pivot bearing is shown schematically in Fig. 15 in the form of a radial bearing 40 (needle bearing) and a thrust bearing 41 (ball bearing).
  • the lower mold half 36 consists of a mold plate 42, which forms a mold cavity 44 for forming the threaded insert 2 together with the contour insert 38 of the upper mold half 34.
  • the mold cavity 44 is divided by the parting plane T so that the lying in the contour insert 38 part 44 a of the conical portion 8 a of the threaded insert and lying in the lower mold half 36 part 44b forms the conical portion 8b of the threaded insert.
  • the parting plane T of the injection mold and the radial plane E (FIG. 2) of the injection-molded threaded insert coincide.
  • a threaded spindle 48 is provided, which is rotatably mounted and axially displaceable in the lower mold half 36.
  • the threaded spindle 48 has a threaded portion 50 which projects far enough in the closed state of the injection mold in the hollow cavities 44 to form the entire thread 12 in the inner hole 10 of the threaded insert 2.
  • the threaded portion 50 is followed by a threadless shank portion 52, which at its upper end into the mold cavity
  • a head portion 54 is provided, over which the threaded spindle 48 can be rotated and axially displaced relative to the mold plate 42 by a drive (not shown).
  • a counterpart to the threaded spindle 48 is in the contour insert 38 of the upper
  • Formhtate 34 a shaft-like design core 56 fixedly disposed, which projects slightly with its lower end into the mold cavity 44 to form the countersink 14 a (FIG. 2) of the threaded insert 2.
  • the core 56 sits with some play in the contour insert 38, so that the mold cavity 44 can be vented through the gap between the contour insert 38 and the core 56.
  • a supply for the molten plastic in the form of a manifold 58 and a gate 60 is provided, of which the manifold 58 is formed in the upper mold half 34 and the gate 60 through the mold plate 42 to the lower end of Mold cavity 44 runs.
  • the lower mold half 36 is moved axially downward relative to the upper mold half 34, which is indicated in Fig. 16 by the arrow Xl.
  • the contour insert 38 is rotated relative to the mold plate 37, as indicated by the arrow X2 in Fig. 16. Due to the rotation of the contour insert 38, the threaded insert 2 can thus be pulled axially out of the upper mold half 34.
  • FIG Final state of the peeling operation in which the mold halves 34, 36 are spaced from each other and the threaded insert 2 has completely detached from the upper part 44a of the mold cavity 44.
  • the threaded spindle 48 is now rotated by its (not shown) drive (arrow X3 in Fig. 17), whereby the threaded spindle from the threaded insert 2 spindles (unscrewed) is. However, before the threaded spindle 48 has completely left the threaded insert 2, it comes into contact with a schematically indicated stationary stop 62, whereby a further axial movement of the threaded spindle 48 is prevented. Now, if the threaded spindle 48 is further rotated (arrow X4 in Fig. 18), the threaded insert is axially displaced by this relative rotation between the threaded spindle 48 and the threaded insert 2.
  • the threaded insert 2 can now be pushed by a short axial movement of the threaded spindle 48 from the part 44a of the mold cavity 44, which is indicated by the arrow X5 in Fig.18.
  • the demolding of the threaded insert 2 from the injection mold is now complete, so that the mold halves 34, 36 can be closed again for performing a new injection molding process.
  • Another advantage of the solution according to the invention is that in an injection mold a comparatively large number of mold cavities (Nests) can be provided; possible, for example, up to 60 and more nests in an injection mold, whereby the cost of manufacturing the threaded inserts is improved accordingly.
  • Nests mold cavities
  • FIGS. 19 to 22 For producing and in particular demolding the threaded insert 2 'shown in FIGS. 6 to 8, a correspondingly modified injection mold is provided whose structural design and mode of operation are illustrated in FIGS. 19 to 22.
  • the constructional structure and mode of operation of this injection mold largely corresponds to the exemplary embodiment of FIGS. 15 to 18. Identical components are therefore designated by the same reference symbols and corresponding components by the same reference symbols, provided with an apostrophe. Unless expressly mentioned below, the structural design and mode of operation of the embodiment of FIGS. 19 to 22 are identical to those of the embodiment of FIGS. 15 to 18.
  • the mold cavity 44 is divided between the upper and lower mold halves such that the part 44 'of the mold cavity 44 lying in the contour insert 38' forms the entire part of the threaded insert 2 'provided with the helically extending ribs 16, while in the lower mold half 36 'provided part 44 b' of the mold cavity 44 'merely forms the flange 26.
  • This division of the mold cavity 44 is possible in that the threaded insert 2 'adjacent the conical section 8b has the cylindrical section 8a' which does not hinder axial removal of the threaded insert 2 'from the upper half 37'.
  • FIGS. 19 and 20 show, the distributor 58 'and the distributor section 60 'are both arranged in the contour insert 38' of the upper mold half 34 'above the mold cavity 44'. This is possible because a core 56 is not required.
  • the flats serve 28 (Fig. 6) on the flange 26 of the threaded insert 2 'as a rotation lock, which prevents co-rotation of the threaded insert 2' in the Ausspindelschi the threaded spindle 48.
  • the threaded spindle 48 can be fully unwound from the thread 12 of the threaded insert 2' before the threaded spindle 48 abuts against the stop 62 (Fig. 21).
  • the threaded insert 2 ' can then be lifted by a short axial movement (arrow X4) of the threaded spindle 48 from the lower mold half 36' (arrow X5). This completes the demolding process.

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Abstract

Beschrieben wird eine Anordnung aus einem Trägerteil und einem darin eingebetteten Gewindeeinsatz, die beide aus thermoplastischem Kunststoff bestehen. Der Gewindeeinsatz (2; 2') ist an seiner Außenseite mit wendelförmig verlaufenden Rippen (16) versehen, deren Steigungswinkel größer als 40° ist. Der Gewindeeinsatz wird durch Aufschmelzen von Kunststoff mittels Ultraschallschwingungen in ein Aufnahmeloch (6) des Trägerteils (4) so eingebettet, dass aufgeschmolzener Kunststoff der Lochwand durch die Zwischenräume (18) der Rippen (16) des Gewindeeinsatzes fließt. Es entsteht somit eine gewindeähnliche formschlüssige Verbindung zwischen dem Trägerteil und dem Gewindeeinsatz. Beschrieben wird ferner eine Vorrichtung zum Herstellen des Gewindeeinsatzes.

Description

Anordnung aus Trägerteil und Gewindeeinsatz, Verfahren zum Herstellen der Anordnung und Vorrichtung zum Spritzgießen des Gewindeeinsatzes
Beschreibung
Hintergrund der Erfindung
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Anordnung aus einem Trägerteil und einem darin eingebetteten Gewindeeinsatz, die beide aus thermoplatischem Kunststoffbestehen, ein Verfahren zum Herstellen der Anordnung sowie einen Gewindeeinsatz für die Anordnung. Die Erfindung betrifft ferner eine Vorrichtung zum Spritzgießen des Gewindeeinsatzes.
Gewindeeinsätze aus thermoplatischem Kunststoff, die in ebenfalls aus thermoplastischem Kunststoff bestehende Trägerteile thermisch eingebettet werden, sind beispielsweise aus DE 42 27 273 C2 bekannt. Der Gewindeeinsatz hat ein Innengewinde und ist an seiner Außenseite mit einer größeren Anzahl ringförmig verlaufen- der Rippen versehen, die auch als Gewinde ausgebildet sein können. Die Außenfläche der Gewindebuchse ist schwach kegelförmig mit einem Kegelwinkel von etwa 8° gestaltet, um in ein entsprechend kegeliges Aufnahmeloches des Trägerteils eingesetzt zu werden. Als Material für den Gewindeeinsatz und das Trägerteil werden gleiche oder zumindest artgleiche Kunststoffe verwendet, um eine stoffschlüssige Ver- bindung zwischen Gewindeeinsatz und Trägerteil herzustellen.
Die ringförmigen Rippen bilden mit der aufgeschmolzenen und wieder erstarrten, entsprechend ringförmig ausgebildeten Lochwand des Gewindeeinsatzes eine formschlüssige Verbindung, die den Gewindeeinsatz in axialer Richtung im Trägerteil sichert. Um den Gewindeeinsatz ferner in Drehrichtung zu sichern, ist der Gewin- deeinsatz mit zwei axial gegenüberliegenden axial verlaufenden Nuten versehen. Es sind ferner Gewindeeinsätze aus Metall bekannt, die durch Ultraschall- Einschweißen in Trägerteile aus thermoplastischem Kunststoff eingebettet werden, siehe z.B. EP 1 229 256. Diese Gewindeeinsätze haben jeweils zwei Abschnitte mit mehreren Rippen, die unter einem relativ großen Steigunswinkel wendelförmig in entgegengesetzten Richtungen verlaufen, wobei die beiden Abschnitte durch eine
Ringnut voneinander getrennt sind.
Aus GB 778 327 ist ein Gewindeeinsatz bekannt, der eine im Wesentlichen zylindrische Form hat und an seiner Außenseite mit Rippen versehen ist, die wendeiförmig unter einem Winkel von 5° bis 45° bezüglich der Zylinderachse verlaufen. Der Gewindeeinsatz besteht aus einem harten, abriebfesten Material, insbesondere Stahl, während das Trägerteil aus einem weicheren Material besteht. Der Gewindeeinsatz wird mit einem Hammer oder einer Presse in ein Aufnahmeloch des Trägerteils so eingetrieben, dass sich der Gewindeeinsatz in das Aufnahmeloch hineindreht.
Gewindeeinsätze aus Kunststoff, wie sie in der vorstehend erwähnten DE 42 27 273 C2 offenbart sind, werden durch Spritzgießen hergestellt. Die Spritzgießform besteht üblicherweise aus axial geteilten Backen, die zum Entformen in radialer Richtung auseinanderbewegt werden. Diese Herstellung der Gewindeeinsätze ist vergleichsweise aufwendig, da die „Backenentformung" lange Zykluszeiten erfordert und nur vergleichsweise kleine Stückzahlen zulässt. Zusammenfassung der Erfindung
Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Anordnung aus einem Trägerteil und einem darin eingebetteten Gewindeeinsatz, die beide aus thermoplastischem Kunststoff bestehen, ein Verfahren zum Herstellen der Anordnung sowie einen Gewindeeinsatz hierfür zu schaffen, welche eine möglichst einfache und wirtschaftliche Herstellung des Gewindeeinsatzes ermöglichen und zu einer möglichst hohen Auszugs- und Drehfestigkeit des thermisch eingebetteten Gewindeeinsatzes im Trägerteil führen. Ferner soll eine Vorrichtung zum Spritzgießen des Gewindeeinsatzes geschaffen werden, mit der sich der Gewindeeinsatz auf einfache und wirtschaftliche Weise herstellen lässt. Die Anordnung, das Verfahren zum Herstellen der Anordnung und der Gewindeeinsatz gemäß der Erfindung sind in den Ansprüchen 1 bzw. 7 bzw. 9 definiert. Die Vorrichtung zum Spritzgießen ist in Anspruch 22 definiert.
Gemäß der Erfindung ist der aus thermoplastischem Kunststoff bestehende Gewindeeinsatz als im Wesentlichen buchsenförmiger Körper mit mehreren an der Außenseite vorgesehenen, wendeiförmig verlaufenden Rippen ausgebildet, deren Steigungswinkel größer als 40° ist und vorzugsweise zwischen 45° und 75° liegt. Zum Einbetten des Gewindeeinsatzes in das ebenfalls aus thermoplastischem Kunststoffbestehende Trägerteil wird Kunststoff mindestens der Lochwand des Aufhahme- loches des Trägerteils aufgeschmolzen und der Gewindeeinsatz durch eine Axialkraft in den aufgeschmolzenen Kunststoff so eingedrückt, dass der aufgeschmolzene Kunststoff durch die Zwischenräume zwischen den wendelfbrmig verlaufenden Rippen des Gewindeeinsatzes fließt, worauf man den aufgeschmolzenen Kunststoff aushärten lässt. Durch den aufgeschmolzenen und wieder erstarrten Kunststoff entsteht eine formschlüssige Verbindung zwischen den wendelformigen Rippen des Gewindeeinsatzes und der entsprechend ausgeformten Lochwand des Aufhahmeloches des Trägerteils. Besteht der Gewindeeinsatz und das Trägerteil aus dem gleichen oder artgleichen Kunststoff, so entsteht zusätzlich zu der foπnschlüssigen Verbindung eine stoffschlüssige Verbindung, was jedoch nicht unbedingt erforderlich ist.
Die unter einem vergleichsweise großen Steigungswinkel wendelfoπnig verlaufenden Rippen des Gewindeeinsatzes sorgen somit für eine formschlüssige Verbindung, die nicht nur in axialer Richtung, sondern auch in Dreh- bzw. Torsionsrichtung hohe Lasten aufnehmen kann. Der Kunststoff-Gewindeeinsatz ist somit in dem Kunststoff-Trägerteil mit hoher Auszugs- und Drehfestigkeit eingebettet. Der Gewindeeinsatz kann daher ohne axiale Nuten, Schlitze oder andere Vertiefungen zur Drehsicherung ausgebildet werden.
Zum Warmeinbetten des Gewindeeinsatzes in das Trägerteil werden vorzugsweise Ultraschallschwingungen verwendet, wobei die Ultraschallschwingungen und die zum Eindrücken des Gewindeeinsatzes aufgebrachte Axialkraft gleichzeitig von einer Ultraschallsonotrode erzeugt werden.
Ein wesentlicher Vorteil der Erfindung besteht darin, dass die Spritzgießherstellung des Gewindeeinsatzes erheblich vereinfacht wird. Wie noch genauer erläutert wird, ist eine Backenentformung des Gewindeeinsatzes aus der Spritzgießform nicht erforderlich. Es lassen sich deutlich verkürzte Zykluszeiten erreichen, und mit ein und derselben Spritzgießfoπn ist eine größere Stückzahl der Gewindeeinsätze möglich. Insgesamt lassen sich durch die Erfindung die Herstellkosten deutlich senken.
Gemäß einer Ausfuhrungsform der Erfindung besteht der Gewindeeinsatz aus zwei konischen Abschnitten, deren größere Grundflächen in einer gemeinsamen Ra- dialebene des Gewindeeinsatzes liegen, bezüglich welcher der Gewindeeinsatz spiegelsymmetrisch ausgebildet ist. Diese Form des Gewindeeinsatzes hat den Vorteil, dass der Gewindeeinsatz von beiden axialen Seiten her in das Trägerteil eingebettet werden kann. Da eine entsprechende Richtungsausrichtung somit nicht erforderlich ist, vereinfachen sich Vereinzelung, Zuführung und Einbau des Gewindeeinsatzes in das Trägerteil.
Gemäß einer anderen Ausführungsform besteht der Gewindeeinsatz aus einem konischen Abschnitt und einem zylindrischen Abschnitt, die im Bereich des größten Durchmessers des konischen Abschnittes ineinander übergehen. Am freien Ende des zylindrischen Abschnittes ist ein Flansch vorgesehen, der für einen sauberen Übergang zwischen der Oberfläche des Trägerteils und der Oberseite des eingebetteten Gewindeeinsatzes sorgt.
Wie bereits erwähnt, ermöglicht die Erfindung eine besonders einfache und wirtschaftliche Herstellung des Gewindeeinsatzes. Eine hierfür geeignete Vorrichtung zum Spritzgeißen des Gewindeeinsatzes besteht aus einer oberen Formhälfte und einer unteren Formhälfte, die gemeinsam einen auf einer zentralen Achse liegenden Formhohlraum entsprechend der Außenform des Gewindeeinsatzes bilden, wobei die obere Formhälfte einen Kontureinsatz aufweist, der zumindest einen Teil des Formhohlraumes bildet und relativ zu einer Trägerplatte der oberen Formhälfte um die zentrale Achse frei drehbar gelagert ist, so dass die untere Formhälfte zum Trennen der beiden Formhälften längs der zentralen Achse relativ zu der oberen Foπnhälfte verschiebbar ist und hierbei den fertigen Gewindeeinsatz unter Drehen des Kontureinsatzes aus der oberen Formhälfte abzieht. Die untere Formhälfte weist eine Gewindespindel auf, die zum Formen des Innenloches des Gewindeeinsatzes in den Formhohlraum ragt und bezüglich einer Formplatte der unteren Formhälfte drehend antreibbar ist, um die Gewindespindel aus dem fertigen Gewindeeinsatz herausschrauben zu können, nachdem der Gewindeeinsatz aus der oberen Formhälfte abgezogen wurde.
Die Begriffe „obere" und „untere" werden in diesem Zusammenhang lediglich zur besseren Unterscheidung der beiden Formhälften verwendet; grundsätzlich können die beiden Formhälften in jeder beliebigen vertikalen, horizontalen oder auch schrägen Lage zueinander angeordnet werden.
Der frei drehbar gelagerte Kontureinsatz der oberen Foπnhälfte ermöglicht ein einfaches axiales Abziehen der unteren Formhälfte mit dem darin noch festsitzenden Gewindeeinsatz. Die Gewindespindel kann dann in einfacher Weise aus dem Innenloch des Gewindeeinsatzes herausgeschraubt werden. Eine Backenentformung des Gewindeeinsatzes ist somit nicht erforderlich, was, wie bereits vorstehend erläutert, die vereinfachte Herstellung des Gewindeeinsatzes (kürzere Zykluszeiten, größere Stückzahlen) erlaubt.
Vorzugsweise ist die Gewindespindel zum Auswerfen des fertigen Gewindeeinsatzes relativ zu der Formplatte der unteren Formhälfte axial verschiebbar. Hierzu ist zweckmäßigerweise ein gehäusefester Anschlag vorgesehen, der die Ausschraubbewegung der Gewindespindel aus dem Gewindeeinsatz begrenzt, so dass die Ge- windespindel zum Auswerfen des fertigen Gewindeeinsatzes verwendet werden kann.
Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen der Erfindung gehen aus den abhängigen Patentansprüchen hervor.
Kurze Beschreibung der Zeichnungen Anhand der Zeichnungen werden bevorzugte Ausführungsbeispiele der Erfindung näher erläutert. Es zeigt:
Fig. 1 eine perspektivische Ansicht eines Ausführungsbeispiels eines erfindungsgemäß ausgebildeten Gewindeeinsatzes;
Fig. 2 eine teilweise aufgeschnittene Seitenansicht des Gewindeeinsatzes in Fig. 1;
Fig. 3 eine Draufsicht auf den Gewindeeinsatz der Figuren 1, 2 in axialer Richtung;
Fig. 4 eine der Fig. 1 entsprechende perspektivische Ansicht eines geringfügig abgewandelten Gewindeeinsatzes; Fig. 5 eine der Fig. 2 entsprechende Seitenansicht des Gewindeeinsatzes der
Fig. 4;
Fig. 6 eine den Figuren 1 und 4 entsprechende perspektivische Ansicht eines anderen Ausfuhrungsbeispiels eines erfindungsgemäß ausgebildeten Gewindeeinsatzes; Fig. 7 eine den Figuren 2 und 5 entsprechende Seitenansicht des Gewindeeinsatzes der Fig. 6;
Fig. 8 eine Draufsicht auf den Gewindeeinsatz der Figuren 6, 7 in axialer Richtung; Fig. 9 eine schematische Schnittdarstellung einer Anordnung aus einem Trägerteil und dem Gewindeeinsatz der Figuren 1 bis 3 zu Beginn des Einsetzvorganges;
Fig. 10 eine der Fig. 9 entsprechende Darstellung am Ende des Einsetzvorganges; Fig. 11 eine teilweise aufgeschnittene perspektivische Darstellung der Anordnung der Fig. 10;
Fig. 12 eine der Fig. 9 entsprechende Darstellung für einen Gewindeeinsatz gemäß den Figuren 6 bis 8;
Fig. 13 eine der Fig. 10 entsprechende Darstellung für den Gewindeeinsatz der Figuren 6 bis 8;
Fig. 14 eine der Fig. 11 entsprechende Darstellung für den Gewindeeinsatz der Figuren 6 bis 8;
Figuren 15 bis 18 schematische Schnittdarstellungen eines Teils einer Vorrichtung zum Spritzgießen des Gewindeeinsatzes der Figuren 1 bis 3 in aufeinanderfol- genden Stufen des Entformens des fertigen Gewindeeinsatzes aus der Spritzgießform;
Figuren 19 bis 22 den Figuren 15 bis 18 entsprechende Darstellungen zum Entformen eines Gewindeeinsatzes gemäß den Figuren 6 bis 8.
Ausführliche Beschreibung bevorzugter Ausführungsbeispiele der Erfindung Die Figuren 1 bis 3 zeigen einen Gewindeeinsatz 2 aus Kunststoff zum thermischen Einbetten in eine Aufhahmebohrung 6 eines Trägerteils 4 aus Kunststoff (Fig. 9 bis 11).
Der Gewindeeinsatz 2 hat die Form eines im Wesentlichen buchsenfδrmigen Körpers 8 mit einem axial durchgehenden Innenloch 10. Das Innenloch 10 ist mit ei- nem Innengewinde 12 versehen, das je nach Anwendungszweck in beliebiger Weise ausgebildet sein kann. An jedem axialen Ende des Aufhahmeloches 10 ist eine Senkung 14a bzw. 14b vorgesehen.
Der Körper 8 ist an seiner äußeren Umfangsseite mit wendeiförmig verlaufenden Rippen 16 versehen, die zwischen sich Zwischenräume 18 in Form wendeiförmig verlaufender Rillen bilden. Die Rippen 16 verlaufen sämtlich in derselben Windungsrichtung und erstrecken sich über die gesamte axiale Länge des Gewindeeinsatzes 2. Der Körper 8 wird an seinen beiden axialen Enden von planen Stirnflächen begrenzt, die jeweils in einer Radialebene bezüglich der Achse A des Gewindeeinsatzes liegen. Der Steigungswinkel ß der wendeiförmig verlaufenden Rippen 18 (Fig. 2) beträgt im dargestellten Ausführungsbeispiel ungefähr 60°. Er ist in jedem Fall größer als 40° und liegt vorzugsweise im Bereich von 45° bis 75°. Dieser Verlauf der Rippen 16 ist hinsichtlich Verankerung und Einsetzen des Gewindeeinsatzes im Trägerteil sowie hinsichtlich der Spritzgießfertigung des Gewindeeinsatzes von Vorteil, wie noch genauer erläutert wird.
Wie insbesondere in Fig. 3 zu sehen ist, haben die Rippen 16 einen dreieckigen Querschnitt. Der Winkel γ der Dreiecke in den Spitzen der Rippen 16 beträgt im dargestellten Ausführungsbeispiel ungefähr 90° und liegt vorzugsweise im Bereich von 70° bis 110°. Die Anzahl der Rippen 16 beträgt im dargestellten Ausführungsbeispiel
18. Vorzugsweise ist sie größer als 10 und liegt insbesondere in einem Bereich von 15 bis 22. Die Höhe und damit die Größe des Querschnitts der Rippen 16 wird zusammen mit dem Winkel ß und der Anzahl (der Teilung) der Rippen so gewählt, dass beim thermischen Einbetten des Gewindeeinsatzes 2 in das Trägerteil 4 sich eine op- timale Verdrängung und Verformung des plastifizierten Kunststoffs ergibt.
Bei dem Ausführungsbeispiel der Figuren 1 bis 3 besteht der Körper 8 des Gewindeeinsatzes 2 aus zwei konischen Abschnitten 8a und 8b. Jeder der konischen Abschnitte 8a, 8b hat eine konische Außenform (gedachte Einhüllende), deren Kegelwinkel a (Fig. 2) in der Größenordnung von 8° liegt. Der bevorzugte Bereich des Ke- gelwinkels a ist 3° bis 13°.
Wie in den Figuren 1 und 2 zu sehen ist, sind die konischen Abschnitte 8a und 8b so angeordnet, dass ihre größeren Grundflächen in einer gemeinsamen mittleren Radialebene E liegen. Bezüglich dieser Radialebene E ist der Gewindeeinsatz 2 insgesamt spiegelsymmetrisch ausgebildet. Das bedeutet, das Innenloch 10, Gewinde 12, Einsenkungen 14a, 14b, Rippen 16 und Zwischenräume 18 der beiden Abschnitte 8a und 8b des Körpers 8 identisch ausgebildet und spiegelsymmetrisch zur Radialebene E angeordnet sind.
Wie bereits eingangs erwähnt, kann somit der Gewindeeinsatz von beiden axialen Seiten her in das Aufhahmeloch des Trägerteils eingesetzt werden. Eine entspre- chende Richtungsorientierung ist daher nicht erforderlich. Dies ist vorteilhaft im Hinblick auf Vereinzelung und Zuführung der Gewindeeinsätze zur Montagestelle wie auch beim Einsetzen des Gewindeeinsatzes in das Aufhahmeloch sowie bei der Nutzung des eingebetteten Gewindeeinsatzes als Verbindungselement. Der in den Figuren 4 und 5 gezeigte Gewindeeinsatz unterscheidet sich von demjenigen der Figuren 1 bis 3 lediglich dadurch, dass die wendeiförmig verlaufenden Rippen 16 des Abschnittes 8a des Körpers 8 gegenüber denjenigen des Abschnitts 8b in Umfangsrichtung etwas versetzt sind. Dieser Versatz der Rippen 16 er- gibt sich eher zufallig beim Spritzgießen des Gewindeeinsatzes, wie noch genauer erläutert wird.
Wie bereits erwähnt, bestehen das Trägerteil 4 und der Gewindeeinsatz 2 aus thermoplastischem Kunststoff. Während für das Trägerteil 4 im Prinzip jeder beliebige thermoplastische Kunststoff in Frage kommt, handelt es sich bei dem Kunststoff des Gewindeeinsatzes 2 vorzugsweise um einen technischen Hochleistungskunststoff mit einem Glasfaser- oder Kohlenstofffaser-Füllstoff, insbesondere PPA-GF oder PPS-GF oder PEI-GF oder PEEK-GF oder PAEK-CF. Diese Kunststoffe zeichnen sich durch hohe Temperaturbeständigkeit, hohe Steifigkeit sowie hohe Festigkeit bei geringer Wasseraufhahme auf. Das Trägerteil 4 kann aus dem gleichen Kunststoff oder einem artgleichen
Kunststoff bestehen, um eine homogene (stoffschlüssige) Verbindung zwischen Gewindeeinsatz und Trägerteil zu erzielen. Ist keine stoffschlüssige Verbindung (Schweißverbindung) erforderlich oder erwünscht, so kann der Gewindeeinsatz 2 aus einem anderen Kunststoff als das Trägerteil 4 oder aus einem Kunststoff mit gegen- über dem Trägerteil erhöhter Festigkeit bestehen. Die erhöhte Festigkeit kann beispielsweise durch Art und Anteil des Füllstoffes erzielt werden, wobei als Füllstoffe beispielsweise Glasfasern, Glaskugeln, Kohlefasern oder Mineralstoffe in Frage kommen.
Anhand der Figuren 9 bis 11 wird nun das thermische Einbetten des Gewinde- einsatzes 2 in das Aufnahmeloch 6 des Trägerteils 4 beschrieben.
Um den Gewindeeinsatz 2 in das Trägerteil 4 einzusetzen, wird der Gewindeeinsatz 2 zunächst von oben in das Aufhahmeloch 6 axial eingeführt. Das Aufhahme- loch 6 hat die gleiche Konizität (Kegelwinkel a) wie die konischen Abschnitte 8 a und 8b des Gewindeeinsatzes 2 und ist hinsichtlich seines Durchmessers auf den Gewin- deeinsatz so abgestimmt, dass der Gewindeeinsatz zunächst nur über einen Teil seiner
Länge in das Aufhahmeloch 6 eingesetzt werden kann. Die gewählte Konizität von Gewindeeinsatz und Aufhahmeloch sorgen für eine einwandfreie Zentrierung des Gewindeeinsatzes und insbesondere für eine Selbsthemmung in der Anlage zwischen Gewindeeinsatz und Bohrungswand 22 des Aufhahmeloches 6. Dies vereinfacht die Vormontage.
Nach der Vormontage wird die Sonotrode 20 einer im Übrigen nicht dargestellten Ultraschallvorrichtung an der oberen Stirnseite des Gewindeeinsatzes angesetzt, wie in Fig. 9 schematisch angedeutet ist. Die Sonotrode 20 versetzt den Gewindeeinsatz 2 in Ultraschallschwingungen, die über die Außenränder (Spitzen) der Rippen 16 auf die Bohrungswand 22 des Trägerteils 4 übertragen werden. Hierdurch wird der Kunststoff zumindest der Bohrungswand 22 an den Kontaktstellen aufgeschmolzen (plastifiziert). Gleichzeitig übt die Sonotrode 20 eine nach unten gerichtete Axialkraft auf den
Gewindeeinsatz 2 aus, so dass der Gewindeeinsatz in das Aumahmeloch 22 eingedrückt wird. Während der Gewindeeinsatz 2 sich nach unten bewegt, fließt geschmolzener Kunststoff durch die Zwischenräume 18 (Rillen) zwischen den wendeiförmig verlaufenden Rippen 16 nach oben. Dies sorgt dafür, dass die Zwischenräume 18 vollständig mit Kunststoff gefüllt werden.
Der wendelförmige Verlauf der Rippen 16 und Zwischenräume 18 hat außerdem den Vorteil, dass beim Eindrücken des Gewindeeinsatzes Luft über die wendeiförmigen Zwischenräume nach oben entweichen kann, hu Stand der Technik, bei dem eine derartige Entlüftung nicht möglich ist, tritt häufig die Schwierigkeit auf, dass sich der Gewindeeinsatz aufgrund einer Kompression der eingeschlossenen Luft unmittelbar nach dem thermischen Setzvorgang wieder in Achsrichtung geringfügig zurücksetzt. Dies wird bei dem erfindungsgemäßen Verfahren aufgrund der Entlüftung über die wendelfö'rmigen Zwischenräume 18 vermieden.
Sobald der Gewindeeinsatz 2 vollständig in das Aumahmeloch 6 eingesetzt ist, so dass seine obere Stirnfläche mit der Oberseite des Trägerteils 4 fluchtet, wird die
Sonotrode 20 zurückgefahren; der geschmolzene (plastifizierte) Kunststoffs kann bei Umgebungsbedingungen aushärten. Die Rippen 16 des Gewindeeinsatzes bilden dann mit der entsprechend ausgebildeten Bohrungswand 22 des Trägerteils 4 eine gewindeähnliche formschlüssige Verbindung, die aufgrund ihres wendeiförmigen Verlaufs sowohl in axialer Richtung wie auch in Drehrichtung (Torsionsrichtung) eine hohe
Festigkeit besitzt. Wenn daher der in das Trägerteil eingebettete Gewindeeinsatz nun als Verbindungselement genutzt wird, kann er relativ hohe Kräfte sowohl in axialer Richtung wie auch in Drehrichtung aufnehmen. Aufgrund der Ausbildung des Gewindeeinsatzes 2 als Doppelkonus kann im Bereich des oberen axialen Endes des Gewindeeinsatzes 2 ein kleiner Spalt 24 zwischen Gewindeeinsatz und Trägerteil verbleiben, wie in Fig. 11 übertrieben dargestellt ist. Der Spalt 24 kann bei bestimmten Anwendungsfallen als störend empfunden werden. Bei Einsatz eines Gewindeeinsatzes 2', wie er in den Figuren 6 bis 8 dargestellt ist, wird ein derartiger Spalt 24 vermieden.
In den Figuren 6 bis 8 werden für Komponenten des Gewindeeinsatzes 2', die mit denen des Gewindeeinsatzes 2 der Figuren 1 bis 3 identisch sind, dieselben Bezugszeichen verwendet, während für sich entsprechende, jedoch abgewandelte Kom- ponenten die gleichen Bezugszeichen, versehen mit einem Apostroph, verwendet werden. Der Gewindeeinsatz der Figuren 6 bis 8 stimmt mit dem Gewindeeinsatz 2 der Figuren 1 bis 3 insoweit überein, als im Folgenden nichts anderes erwähnt wird.
So ist der Gewindeeinsatz 2' der Figuren 6 bis 8 ebenfalls als im Wesentlichen buchsenförmiger Körper 8' mit einem Innenloch 10, Gewinde 12 und wendeiförmig verlaufenden Rippen 16 mit Zwischenräumen 18 ausgebildet. Im Gegensatz zu dem
Ausführungsbeispiel der Figuren 1 bis 3 besteht der Gewindeeinsatz 2' jedoch nicht aus zwei konischen Abschnitten, sondern aus einem zylindrischen Abschnitt 8a' und einem konischen Abschnitt 8b. Der konische Abschnitt 8b ist identisch mit dem konischen Abschnitt 8b der Figuren 1 bis 3, während der zylindrische Abschnitt 8a' eine zylindrische Außenform (gedachte Einhüllende) hat und so ausgebildet ist, dass die in der gleichen Windungsrichtung verlaufenden Rippen 16 glatt und stufenlos in die Rippen des konischen Abschnitts 8b übergehen.
Am freien (in den Figuren oberen) Ende des zylindrischen Abschnittes 8a' ist ein Flansch 26 in Form einer ringförmigen Scheibe angeformt, deren Durchmesser dem maximalen Durchmesser des Aufnahmeloches 10 des Trägerteils 4 (Fig. 12) entspricht und somit geringfügig größer als der Außendurchmesser des zylindrischen Abschnittes 8a' ist. Der Flansch 26 ist mit zwei gegenüberliegenden Abflachungen 28 versehen, die, wie noch beschrieben wird, zum Entformen des Gewindeeinsatzes 2' aus dem Spritzgießwerkzeug dienen und im Übrigen keine Funktion haben. Da der Gewindeeinsatz 2' bezüglich seiner mittleren Radialebene nicht spiegelsymmetrisch ausgebildet ist, ist er zur leichteren Richtungsorientierung mit einer Bodenwand 30 versehen, die das Innenloch 10 verschließt. Wie in Fig. 7 und außerdem in den Figuren 12 bis 14 zu sehen ist, ist die Bodenwand mit einer Sollbruchstelle 32 in Form einer ringförmigen Vertiefung versehen. Wenn der in das Trägerteil 4 eingebettete Gewindeeinsatz 2' als Verbindungselement zur Aufnahme einer Schraube verwendet wird, kann die Schraube aufgrund der Sollbruchstelle 32 die Bodenwand 30 aus dem Gewindeeinsatz herausbrechen.
Das thermische Einbetten des Gewindeeinsatzes 2' in das Trägerteil 4 erfolgt in der gleichen Weise wie das thermische Einbetten des Gewindeeinsatzes 2, was durch einen Vergleich der Figuren 12 bis 14 mit den Figuren 9 bis 11 ohne weiteres verständlich wird. Fig. 14 zeigt, dass der Flansch 26 des Gewindeeinsatzes 2' für einen glatten Übergang zwischen den Oberseiten des Gewindeeinsatzes 2' und des Trägerteils 4 sorgt, was manchmal aus ästhetischen Gründen erwünscht ist. Wie erläutert, besteht der Gewindeeinsatz 2 in den Figuren 1 bis 5 aus zwei konischen Abschnitten 8a und 8b, während der Gewindeeinsatz 2' der Figuren 6 bis 8 aus einem zylindrischen Abschnitt 8a und einem konischen Abschnitt 8b besteht. Grundsätzlich könnte der Gewindeeinsatz insgesamt eine zylindrische Außenform erhalten. In diesem Fall sollte er an einem Ende oder an beiden Enden mit einem zy- lindrischen Absatz zum Zentrieren in dem entsprechend ausgebildetem Aufhahme- loch des Trägerteils versehen werden.
Anhand der Figuren 15 bis 18 wird nun die Herstellung des Gewindeeinsatzes 2 der Figuren 1 bis 3 durch Spritzgießen beschrieben. Genauer gesagt, zeigen die Figuren 15 bis 18 aufeinanderfolgende Stufen der Entfoπnung eines spritzgegossenen Gewindeeinsatzes 2 aus der nur schematisch dargestellten Spritzgießform.
Fig. 15 zeigt die Spritzgießform im geschlossenen Zustand mit einem bereits spritzgegossenen Gewindeeinsatz 2. Die Spritzgießform besteht aus einer oberen Formhälfte 34 und einer unteren Formhälfte 36, die in einer auf einer zentralen Achse A senkrecht stehenden Trennebene T aneinander anliegen und durch ein axiale Schiebebewegung der unteren Formhälfte 36 relativ zur oberen Foπnhälfte 34 getrennt werden können.
Die obere Formhälfte 34 weist eine Formplatte 37 auf, in der ein Kontureinsatz 38 frei drehbar gelagert ist. Die Drehlagerung ist in Fig. 15 in Form eines Radiallagers 40 (Nadellager) und eines Axiallagers 41 (Kugellager) schematisch dargestellt. Die untere Formhälfte 36 besteht aus einer Formplatte 42, die zusammen mit dem Kontureinsatz 38 der oberen Formhälfte 34 einen Formhohlraum 44 zum Formen des Gewindeeinsatzes 2 bildet. Der Formhohlraum 44 wird durch die Trennebene T so geteilt, dass der im Kontureinsatz 38 liegende Teil 44a den konischen Abschnitt 8 a des Gewindeeinsatzes und der in der unteren Formhälfte 36 liegenden Teil 44b den konischen Abschnitt 8b des Gewindeeinsatzes formt. Mit anderen Worten, fallen die Trennebene T der Spritzgießform und die Radialebene E (Fig. 2) des spritzgegossenen Gewindeeinsatzes zusammen.
Zur Formung des Innenloches 10 mit dem Gewinde 12 (Fig. 2) des Gewinde- einsatzes 2 ist eine Gewindespindel 48 vorgesehen, die in der unteren Formhälfte 36 drehbar und axial verschiebbar gelagert ist. Die Gewindespindel 48 hat einen Gewindeabschnitt 50, der im geschlossenen Zustand der Spritzgießform in den Foπnhohl- , räum 44 weit genug vorsteht, um das gesamte Gewinde 12 im Innenloch 10 des Gewindeeinsatzes 2 zu formen. An den Gewindeabschnitt 50 schließt sich ein gewinde- loser Schaftabschnitt 52 an, der an seinem oberen Ende etwas in den Formhohlraum
44 vorsteht, um die Senkung 14b (Fig. 2) des Gewindeeinsatzes 2 zu formen.
Am entgegengesetzten Ende des Schaftabschnittes 52 ist ein Kopfabschnitt 54 vorgesehen, über den die Gewindespindel 48 von einem Antrieb (nicht gezeigt) relativ zu der Formplatte 42 gedreht und axial verschoben werden kann. Als Gegenstück zu der Gewindespindel 48 ist im Kontureinsatz 38 der oberen
Formhälfte 34 ein schaftartig ausgebildeter Kern 56 fest angeordnet, der mit seinem unteren Ende etwas in den Formhohlraum 44 vorsteht, um die Senkung 14a (Fig. 2) des Gewindeeinsatzes 2 zu formen. Der Kern 56 sitzt mit etwas Spiel in dem Kontureinsatz 38, so dass der Formhohlraum 44 über den Zwischenraum zwischen dem Kontureinsatz 38 und dem Kern 56 entlüftet werden kann.
Zum Füllen des Formhohlraums 44 ist eine Zuführung für den geschmolzenen Kunststoff in Form eines Verteilers 58 und eines Anschnittes 60 (Einzelkanal) vorgesehen, von denen der Verteiler 58 in der oberen Formhälfte 34 gebildet ist und der Anschnitt 60 durch die Formplatte 42 zum unteren Ende des Formhohlraums 44 ver- läuft.
Es wird nun das Entformen des fertiggegossenen Gewindeeinsatzes 2 aus der Spritzgießform im Einzelnen beschrieben.
Zunächst wird die untere Formhälfte 36 relativ zur oberen Formhälfte 34 axial nach unten verschoben, was in Fig. 16 durch den Pfeil Xl angedeutet ist. Bei dieser Axialverschiebung kommt es aufgrund der „Gewindeverbindung" zwischen dem Gewindeeinsatz 2 und dem oberen Teil 44a des Formhohlraumes 44 zu einer Drehung des Kontureinsatzes 38 relativ zur Formplatte 37, was durch den Pfeil X2 in Fig. 16 angedeutet wird. Aufgrund der Drehung des Kontureinsatzes 38 lässt sich somit der Gewindeeinsatz 2 aus der oberen Formhälfte 34 axial abziehen. Fig. 16 zeigt den Endzustand des Abziehvorgangs, in dem die Formhälften 34, 36 beabstandet zueinander sind und der Gewindeeinsatz 2 sich aus dem oberen Teil 44a des Formhohlraumes 44 vollständig gelöst hat.
Die Gewindespindel 48 wird nun von ihrem (nicht gezeigten) Antrieb gedreht (Pfeil X3 in Fig. 17), wodurch die Gewindespindel aus dem Gewindeeinsatz 2 aus- gespindelt (herausgeschraubt) wird. Bevor jedoch die Gewindespindel 48 den Gewindeeinsatz 2 vollständig verlassen hat, gelangt er in Kontakt mit einem schematisch angedeuteten ortsfesten Anschlag 62, wodurch eine weitere Axialbewegung der Gewindespindel 48 verhindert wird. Wenn nun die Gewindespindel 48 weitergedreht wird (Pfeil X4 in Fig. 18), wird durch diese Relativdrehung zwischen der Gewindespindel 48 und dem Gewindeeinsatz 2 der Gewindeeinsatz axial verschoben. Hierbei dreht er sich, geführt durch die wendelfδrmig verlaufenden Rippen des Teils 44b des Formhohlraumes 44, aus der Formplatte 42 heraus. Diese Drehbewegung des Gewindeeinsatzes 2 ist durch den Pfeil X6 in Fig. 18 angedeutet. Aufgrund der Konizität (Kegel winkel a in Fig. 2) des Gewindeeinsatzes 2 sowie des Formhohlraumes 44 löst sich der Gewindeeinsatz 2 aus der gewindeähnlichen Kontur des Formhohlraumes 44. Gleichzeitig mit der Axial- und Drehbewegung des Gewindeeinsatzes 2 wird der Anschnitt 60 vom Gewindeeinsatz 2 getrennt.
Der Gewindeeinsatz 2 kann nun durch eine kurze Axialbewegung der Gewin- despindel 48 aus dem Teil 44a des Formhohlraums 44 gestoßen werden, was durch den Pfeil X5 in Fig.18 angedeutet ist. Die Entformung des Gewindeeinsatzes 2 aus der Spritzgießform ist nun abgeschlossen, so dass die Formhälften 34, 36 zum Durchführen eines neuen Spritzgießvorganges wieder geschlossen werden können.
Wie aus der vorstehenden Beschreibung ersichtlich ist, ist bei der erfindungs- gemäß ausgebildeten Vorrichtung im Gegensatz zum Stand der Technik eine „Backenentformung" nicht erforderlich. Dies wird insbesondere durch die Drehbarkeit des Kontureinsatzes 38 und den Anschlag 62 ermöglicht, wodurch einerseits der gegossene Gewindeeinsatz 2 durch eine Axialbewegung der unteren Formhälfte 36 aus der oberen Formhälfte 34 abgezogen werden kann und andererseits die Begrenzung der Axialverschiebung der Gewindespindel 48 ein Entformen des Gewindeeinsatzes 2 aus der unteren Formhälfte ermöglicht.
Hierdurch lassen sich die Zykluszeiten gegenüber dem Stand der Technik erheblich verkürzen. Ein weiterer Vorteil der erfindungsgemäßen Lösung besteht darin, dass in einer Spritzgießform eine vergleichsweise große Anzahl von Formhohlräumen (Nestern) vorgesehen werden kann; möglich sind beispielsweise bis zu 60 und mehr Nestern in einer Spritzgießform, wodurch die Wirtschaftlichkeit der Herstellung der Gewindeeinsätze entsprechend verbessert wird.
Aufgrund der freien Drehbarkeit des Kontureinsatzes 38 kann es zu einem Ver- satz zwischen den Rippen 16 der Abschnitte 8a und 8b des Gewindeeinsatzes 2 kommen, wie dies in den Figuren 4, 5 dargestellt ist.
Zum Herstellen und insbesondere Entformen des in den Figuren 6 bis 8 dargestellten Gewindeeinsatzes 2' ist eine entsprechend modifizierte Spritzgießform vorgesehen, deren konstruktiver Aufbau und Funktionsweise in den Figuren 19 bis 22 ver- anschaulicht sind. Konstruktiver Aufbau und Funktionsweise dieser Spritzgießform entspricht weitgehend dem Ausfuhrungsbeispiel der Figuren 15 bis 18. Identische Komponenten werden daher mit denselben Bezugszeichen und sich entsprechende Komponenten mit denselben Bezugszeichen, versehen mit einem Apostroph, bezeichnet. Sofern im Folgenden nicht ausdrücklich erwähnt, sind konstruktiver Aufbau und Funktionsweise der Ausfuhrungsform der Figuren 19 bis 22 identisch mit denen der Ausführungsform der Figuren 15 bis 18.
So besteht auch bei der Ausfuhrungsform der Figuren 19 bis 22 die Spritzgießform aus einer oberen Formhälfte 34' mit einer Formplatte 37' und einem Kontureinsatz 38' sowie aus einer unteren Formhälfte 36' in Form einer Formplatte 42'. Die beiden Formhälften 34' und 36' bilden wieder einen gemeinsamen Formhohlraum
44'.
Im Gegensatz zu dem vorhergehenden Ausführungsbeispiel ist der Formhohlraum 44 zwischen der oberen und unteren Formhälfte so aufgeteilt, dass der im Kontureinsatz 38' liegende Teil 44' des Formhohlraumes 44 den gesamten mit den wen- delförmig verlaufenden Rippen 16 versehenen Teil des Gewindeeinsatzes 2' formt, während der in der unteren Formhälfte 36' vorgesehene Teil 44b' des Formhohlraumes 44' lediglich den Flansch 26 formt. Mit anderen Worten, liegt die Trennebene T zwischen den beiden Formhälften 34' und 36' in der Ebene des Gewindeeinsatzes 2', in der der Flansch 26 in den übrigen Teil des Gewindeeinsatzes übergeht. Diese Auf- teilung des Formhohlraumes 44 ist dadurch möglich, dass der Gewindeeinsatz 2' neben dem konischen Abschnitt 8b den zylindrischen Abschnitt 8a' hat, der ein axiales Entfernen des Gewindeeinsatzes 2' aus der oberen Foπnhälfte 37' nicht behindert.
Ein weiterer Unterschied zu dem Ausfuhrungsbeispiel der Figuren 15 bis 18 besteht darin, dass, wie die Figuren 19 und 20 zeigen, der Verteiler 58' und der An- schnitt 60' beide im Kontureinsatz 38' der oberen Formhälfte 34' oberhalb des Form- hohlraumes 44' angeordnet sind. Dies ist deshalb möglich, weil ein Kern 56 nicht erforderlich ist.
Das Entformen des spritzgegossenen Gewindeeinsatzes 2' aus der Spritzgieß- form erfolgt im Wesentlichen in der gleichen Weise wie bei dem Ausführungsbeispiel der Figuren 15 bis 18. So wird der Gewindeeinsatz 2' zunächst durch eine Axialbewegung der unteren Formhälfte 42' aus der oberen Formhälfte 34' entformt, was in Fig. 20 unter Bezugnahme auf die Pfeile Xl und X2 veranschaulicht ist.
Anschließend wird die Gewindespindel 52 aus dem nur noch in der unteren Formhälfte 42' gehaltenen Gewindeeinsatz 2' ausgespindelt (Pfeil X3 in Fig. 21).
Hierbei dienen die Abflachungen 28 (Fig. 6) am Flansch 26 des Gewindeeinsatzes 2' als Drehsicherung, die ein Mitdrehen des Gewindeeinsatzes 2' bei der Ausspindelbewegung der Gewindespindel 48 verhindert.
Da bei diesem Ausführungsbeispiel die untere Formhälfte 42 lediglich den Flansch 26 und keine wendeiförmig verlaufenden Rippen 16 des Gewindeeinsatzes 2' formt, kann die Gewindespindel 48 aus dem Gewinde 12 des Gewindeeinsatzes 2' vollständig ausgespindelt werden, bevor sich die Gewindespindel 48 an den Anschlag 62 anlegt (Fig. 21). Der Gewindeeinsatz 2' kann dann durch eine kurze Axialbewegung (Pfeil X4) der Gewindespindel 48 aus der unteren Formhälfte 36' abgehoben werden (Pfeil X5). Damit ist der Entformungsvorgang abgeschlossen.

Claims

Ansprüche
1. Anordnung aus einem Trägerteil und einem darin eingebetteten Gewindeeinsatz, die beide aus thermoplastischem Kunststoff bestehen und von denen das Trägerteil (4) ein Aufhahmeloch (6) für den Gewindeeinsatz (2) hat und der Gewindeeinsatz (2; 2') als im Wesentlichen buchsenförmiger Körper (8; 8') mit einem axial verlaufenden Innenloch (10) und mehreren wendelförmig verlaufenden Rippen (16) ausgebildet ist, wobei die wendelförmig verlaufenden Rippen (16) einen Steigungswinkel (ß) von mehr als 40° haben, wobei die wendeiförmigen Rippen (16) des Gewindeeinsatzes und die Lochwand (22) des Aufnahmeloches (6) des Trägerteils (4) durch aufgeschmolzenen und wieder erstarrten Kunststoff formschlüssig miteinander verbunden sind.
2. Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Gewindeeinsatz (2; 2') aus einem technischen Hochleistungskunststoff mit einem Glasfaser- oder Kohlenstofffaser-Füllstoff, insbesondere PPA-GF oder PPS-GF oder PEI-GF oder PEEK-GF oder PAEK-CF besteht.
3. Anordnung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Trägerteil (4) aus dem gleichen Kunststoff wie der Gewindeeinsatz (2; 2') oder einem artverwandten Kunststoff besteht, um die wendeiförmigen Rippen (16) des Gewindeeinsat- zes (2) und die Lochwand (22) des Aufhahmeloches (6) des Trägerteils (4) zusätzlich stoffschlüssig miteinander zu verbinden.
4. Anordnung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Trägerteil (4) aus einem anderen Kunststoff als der Gewindeeinsatz (2; 2') besteht, um die wendeiförmigen Rippen (16) des Gewindeeinsatzes und die Lochwand (22) des Aufnah- meloches (6) des Trägerteils ausschließlich formschlüssig miteinander zu verbinden.
5. Anordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Aufnahmeloch (6) des Trägerteils (4) konisch ausgebildet und die Außenkontur des Gewindeeinsatzes (2; 2') daran angepasst ist.
6. Anordnung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass der Kegelwinkel (a) des Aufhahmeloches (6) zwischen 3° und 13° und insbesondere in der Größenordnung von 8° liegt.
7. Verfahren zum Herstellen einer Anordnung aus einem Trägerteil und einem darin eingebetteten Gewindeeinsatz nach einem der vorhergehenden Ansprüche, die beide aus thermoplastischem Kunststoff bestehen und von denen der Gewindeeinsatz (2; 2') als im Wesentlichen buchsenföπniger Körper (8) mit einem axial verlaufenden Innenloch (10) und mehreren wendelförmig verlaufenden Rippen (16) ausgebildet ist, deren Steigungswinkel (ß) größer als 40° ist, und das Trägerteil (4) ein Aufhahmeloch (6) für den Gewindeeinsatz hat, bei welchem Verfahren der Gewindeeinsatz (2; 2') über einen Teil seiner axialen Länge in das glatt ausgebildete Aufnahmeloch (6) des Trägerteils (4) eingesetzt wird, anschließend Kunststoff mindestens der Loch wand (22) des Aufhahmeloches (6) des Trägerteils (4) aufgeschmolzen wird, der Gewindeeinsatz durch eine Axialkraft in den aufgeschmolzenen Kunststoff der Lochwand so eingedrückt wird, dass aufgeschmolzener Kunststoff durch die Zwischenräume (18) der Rippen (16) des Gewindeeinsatzes fließt, und man anschließend den aufgeschmolzenen Kunststoff aushärten lässt, um das Trägerteil und den Gewindeeinsatz formschlüssig miteinander zu verbinden.
8. Verfahren nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass zum Aufschmelzen des Kunststoffes Ultraschallschwingungen verwendet werden, wobei die Ultraschallschwingungen und die auf den Gewindeeinsatz ausgeübte Axialkraft von einer Ultraschallsonotrode (20) erzeugt werden, die an einem Ende des Gewindeeinsatzes angreift.
9. Gewindeeinsatz für eine Anordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, welcher aus einem thermoplastischen Kunststoff besteht und als im Wesentlichen buch- senförmiger Körper (8) mit einem axial verlaufenden Innenloch (10) und mehreren an der Außenseite vorgesehenen, wendeiförmig verlaufenden Rippen (16) ausgebildet ist, deren Steigungswinkel (ß) größer als 40° ist.
10. Gewindeeinsatz nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass der Steigungswinkel (ß) der wendeiförmig verlaufenden Rippen (16) zwischen 45° und 75° und insbesondere in der Größenordnung von 60° liegt.
11. Gewindeeinsatz nach Anspruch 9 oder 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Anzahl der wendelförmig verlaufenden Rippen (16) größer als 10 ist und vor- zugsweise 15 bis 22 beträgt.
12. Gewindeeinsatz nach der Ansprüche 9 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass die wendelförmig verlaufenden Rippen (16) sich im Wesentlichen über die gesamte axiale Länge des Körpers (8; 8') erstrecken.
13. Gewindeeinsatz nach einem der Ansprüche 9 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass die wendeiförmig verlaufenden Rippen (16) einen im Wesentlichen dreieckigen Querschnitt haben, wobei der Winkel (γ) des dreieckigen Querschnitts an der Spitze der Rippen (16) zwischen 70° und 110° und vorzugsweise in der Größenord- nung von 90° liegt.
14. Gewindeeinsatz nach einem der Ansprüche 9 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass der Körper (8; 8') des Gewindeeinsatzes (2; 2) frei von axial verlaufenden Nuten und Schlitzen und anderen axial verlaufenden Vertiefungen ist.
15. Gewindeeinsatz nach einem der Ansprüche 9 bis 14, dadurch gekennzeich- net, dass der Körper (8; 8') des Gewindeeinsatzes (2; 2') mindestens einen konischen
Abschnitt (8 a; 8b) aufweist.
16. Gewindeeinsatz nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, dass der Kegelwinkel (a) des konischen Abschnittes (8a; 8b) zwischen 3° und 13° und vorzugsweise in der Größenordnung von 8° liegt.
17. Gewindeeinsatz nach Anspruch 15 oder 16, dadurch gekennzeichnet, dass der Körper (8) des Gewindeeinsatzes (2) zwei konische Abschnitte (8a, 8b) hat, deren größere Grundflächen in einer gemeinsamen Radialebene (E) des Gewindeeinsatzes liegen, bezüglich welcher der Gewindeeinsatz spiegelsymmetrisch ausgebildet ist.
18. Gewindeeinsatz nach einem der Ansprüche 9 bis 16, dadurch gekennzeich- net, dass der Körper (8') des Gewindeeinsatzes (2') mindestens einen zylindrischen
Abschnitt (8a') hat.
19. Gewindeeinsatz nach Anspruch 18, dadurch gekennzeichnet, dass der Körper (8') des Gewindeeinsatzes (2') einen konischen Abschnitt (8b) und einen zylindrischen Abschnitt (8a') aufweist, die im Bereich des größten Durchmessers des koni- sehen Abschnittes (8b) ineinander übergehen.
20. Gewindeeinsatz nach Anspruch 19, dadurch gekennzeichnet, dass an dem von dem konischen Abschnitt (8b) abgewandten Ende des zylindrischen Abschnittes (8a') ein Flansch (26) vorgesehen ist, dessen Außendurchmesser geringfügig größer als der Außendurchmesser des zylindrischen Abschnittes (8a') ist.
21. Gewindeeinsatz nach einem der Ansprüche 18 bis 20, dadurch gekennzeichnet, dass ein axiales Ende des Innenloches (10) des Gewindeeinsatzes (2') durch eine Bodenwand (30) verschlossen ist, die mit einer Sollbruchstelle (32) zum Entfernen der Bodenwand versehen ist.
22. Vorrichtung zum Spritzgießen eines Gewindeeinsatzes gemäß einem der Ansprüche 9 bis 21, welcher aus einem thermoplastischem Kunststoff besteht und als im Wesentlichen buchsenförmiger Körper (8) mit einem axial verlaufenden Innenloch (10) und mehreren an der Außenseite vorgesehenen, wendeiförmig verlaufenden Rip- pen (16) ausgebildet ist, deren Steigungswinkel größer als 40° ist, welche Vorrichtung aufweist: eine obere Formhälfte (34; 34') und eine untere Formhälfte (36; 36'), die gemeinsam einen auf einer zentralen Achse (A) liegenden Formhohlraum (44; 44') entsprechend der Außenfoπn des Gewindeeinsatzes (2; 2') bilden, wobei die obere Formhälfte (34; 34') einen Kontureinsatz (38; 38') aufweist, der zumindest einen Teil
(44a; 44a') des Formhohlraumes bildet und relativ zu einer Trägerplatte (37; 37') der oberen Formhälfte um die zentrale Achse (A) frei drehbar gelagert ist, so dass die untere Formhälfte (36; 36') zum Trennen der beiden Formhälften längs der zentralen Achse (A) relativ zu der oberen Formhälfte (34; 34') verschiebbar ist und hierbei den fertigen Gewindeeinsatz (2; 2') unter Drehen des Kontureinsatzes aus der oberen
Formhälfte abzieht, und wobei die untere Formhälfte (36; 36') eine Gewindespindel (48) aufweist, die zum Formen des Innenloches (10) des Gewindeeinsatzes (2; 2) in den Formhohlraum ragt und bezüglich einer Formplatte (42; 42') der unteren Formhälfte drehend antreibbar ist, um die Gewindespindel (48) aus dem fertigen Gewindeeinsatz herausschrauben zu können, nachdem der Gewindeeinsatz aus der oberen Formhälfte (34; 34') abgezogen wurde.
23. Vorrichtung nach Anspruch 22, dadurch gekennzeichnet, dass die Gewindespindel (48) zum Auswerfen des fertigen Gewindeeinsatzes (2; 2') relativ zu der Formplatte (42; 42') der unteren Formhälfte (36; 36') axial verschiebbar ist.
24. Vorrichtung nach Anspruch 23, gekennzeichnet durch einen Anschlag (62), der die Ausschraubbewegung der Gewindespindel (48) aus der unteren Formhälfte (36; 36') begrenzt, so dass die Gewindespindel zum Auswerfen des fertigen Gewindeeinsatzes (2; 2') aus der unteren Formhälfte verwendbar ist.
25. Vorrichtung zum Spritzgießen eines Gewindeeinsatzes aus zwei konischen
Abschnitten (8 a, 8b) nach einem der Ansprüche 22 bis 24, dadurch gekennzeichnet, dass der Foπnhohlraum (44) zwischen den beiden Formhälften (34, 36) so aufgeteilt ist, dass eine der Formhälften einen der konischen Abschnitte und die andere Formhälfte den anderen konischen Abschnitt formt.
26. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 22 bis 24 zum Spritzgießen eines Gewindeeinsatzes aus einem konischen Abschnitt (8b), einem zylindrischen Abschnitt (8a') und einem Flansch (26) nach einem der Ansprüche 22 bis 24, dadurch gekennzeichnet, dass der Formhohlraum (44') zwischen den beiden Formhälften (34', 36') so aufgeteilt ist, dass die eine Formhälfte (34') die beiden Abschnitte (8a'; 8b) und die andere Formhälfte (36') den Flansch (26) formt.
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