DE1500909A1

DE1500909A1 - Mit einem oder mehreren Schraubengewindeloechern versehener Gegenstand,insbesondere aus Kunststoff

Info

Publication number: DE1500909A1
Application number: DE19661500909
Authority: DE
Inventors: Bedford Jun William Augustus
Original assignee: Republic Industrial Corp
Current assignee: Republic Industrial Corp
Priority date: 1965-08-24
Filing date: 1966-08-12
Publication date: 1969-11-13
Also published as: BE685850A; US3361174A

Description

Die Patl

Dipl.-InL-

6 Prankfurt / Main Dipl.-Ing.W.Beyer preiherr-vom-Stein-Str."

In Sachen 1500909

Republic Industrial Corporation 2681 Industrial Row Troy. Michigan. Y.St.ν.Α.

Patentanmeldung

Mit einem oder mehreren Schraubengewindelöchern versehener Gegenstand, insbesondere aus Kunststoff.

Priorität der amerikanischen Patentanmelsung Nr, 482 050 vom 24. August £T

Die Erfindung betrifft einen durch spanlose Formgebung hergestellten und dabei mit einem oder mehreren Schraubengewindelöchern versehenen Gegenstand beliebiger Gestalt, insbesondere aus Kunststoff.

Viele Gegenstände, die durch spanlose Formgebung, wie beispielsweise Spritzgießen von Kunststoff, oder auch im Metallformguß hergestellt werden, müssen ein oder mehrere Gewindelöcher aufweisen, um die spätere Befestigung von ,anderen Gegenständen daran zu ermöglichen.

Beispieleweise wird beim Gießen von knaufartigen Griffen ein Gewindeloch am rückwärtigen Ende benötigt, um eine Schraube oder einen Gewindegriff zur Befestigung des Griffs einschrauben zu können. Solche Gewindelöcher werden bisher für gewöhnlich im Anschluß an das Gießen gebohrt und geschnitten, oder es wird nachträglich ein mit einer Gewindebohrung versehener Metalleinsatz in eine gegossene Öffnung eingesetzt. Ähnlich wird bei großen gegossenen Gegenständen vorgegangen, wie beispielsweise den Gehäusen von Pernseh- oder Rundfunkgeräten, die mit einer Vielzahl von Gewindelöchern zur Anbringung der verschiedenen elektrischen und meoifnieohen Bauteil« versehen sein aus β en.

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Die Gewindeherstellung bei solchen Gewindelöchern in einem getrennten Arbeitsgang nach der spanlosen Formgebung verteuert den Gegenstand, insbesondere bei Kunststoffen,bei denen es schwierig ist, Gewinde zu schneiden. Derart hergestellte Gewinde sind grundsätzlich schwächer und erfüllen nicht die gestellten Anforderungen.

Die Anordnung eines mit Innengewinde versehenen Metalleinsatzes in einer gegossenen öffnung schafft zwar bessere Verhältnisse zur Aufnahme eines Körpers mit Außengewinde, erhöht aber den Preis des Enderzeugnisses nicht nur um die Kosten für d
satz selbst.

Kosten für das Einsetzen, sonderrPum die Kosten für den Ein-

In manchen Fällen sind auch schon Gewindelöcher unmittelbar beim Gießen unter Verwendung eines gewindetragenden Kernee hergestellt worden, der vor dem Herausnehmen zusammengeklappt wird, oder unter Verwendung eines drehbaren Kernee, der aus dem gegossenen Gewindeloch herausgeschraubt wird. Die erste dieser Maßnahmen ist nur bei verhältnismäßig großen Lochdurchmessern anwendbar, da kleinere Durchmesser die Verwendung so kleiner Kerne bedingen wurden, daß diese mit herkömmlichen Bearbeitungsmethoden nicht herstellbar eind und ungenügende Festigkeit gegenüber der Belastung beim Gießen besitzen. Die zweite Maßnahme erfordert die.Verwendung von komplizierten Vorrichtungen zum Herausdrehen dea Kerns, die bei den meisten Gießmaschinen nicht vorhanden sind.

Es ist Aufgabe der Erfindung, diese Schwierigkeiten zu beseitigen und einen Gegenstand der eingangs genannten Art hinsichtlich der Gewindelöcher so auszubilden, daß eich diese unter Verwendung herkömmlicher Gießmaschinen leicht und billig herstellen lassen und trot«dem den in der Mehrzahl der Fälle erforderliohen Beanspruchungen genügen. Gemäß der Erfindung

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wird diese Aufgabe dadurch gelöst, daß die Gewindegänge des oder der Schraubengewindelöcher auf einen Teil des L ο chum-;' fange beschränkt aind und der andere Teil eines solchen Loches gewindelos ausgeführt und von einem sich gegen die Außenkanten der Gewindegänge eines eingeschraubten Körpers abstützenden und diesen in Eingriff mit dem gewindetragenden Lochteil haltenden Wandungsteil begrenzt ist.

Die erfindungsgemäße Ausbildung der Schraubengewindelöcher gestattet ein sehr einfaches Entfernen der Gießkerne, in dem hierfür eine Kernvorrichtung mit zwei getrennten, je ein Lochteil bildenden Kernteilen je Gewindeloch verwendet wird, die nacheinander aus dem geformten Gegenstand herausziehbar .sind, wobei der zuletzt herausgezogene Kernteil zuvor seitwärts in den vom anderen Kernteil gebildeten Lochteil verschiebbar ist.

Zweckmäßig erstrecken sich die Gewindegänge über 180° Lochumfang, wodurch eine maximale Belaetbarkeit des Gewindes erzielt wird. Bei geringeren Anforderungen können selbstverständlich auch geringe Umfangewinkel für die Gewindegänge vorgesehen werden. Größere Umfangswinkel verbieten sich im Rahmen der Erfindung von selbst, d·* dann der gewindebildende Kernteil nicht mehr ohne weiteres entfernbar wäre.

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Weitere Merkmale zur vorteilhaften Ausbildung des erfindungsgemäßen Gegenstandes und einer zu seiner Herstellung geeigneten Kernvorrichtung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung eines in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeiepiels. Es z'eigen:

Pig. 1 einen mit einer Gewindeöffnung versehenen, als Tür- oder Möbelgriff verwendbaren Knaufe·* In teilweise geschnittener Seitenansicht,

Pig. 2 eine Stirnansicht des Knaufes nach Pig. 1, von rechts gesehen,

Pig. 3 die gleiche Ahsioht des Knaufes wie Pig. 1 mit eingedrehter Befestigungsschraube,

Pig. 4 eine Stirnansicht des Knaufes nach Linie

IV-IV in Pig. 3 mit der Befestigungsschraube im Schnitt,

Pig. 5 einen Längsschnitt durch eine Kernvorrichtung innerhalb einer Giess- oder Spritzform zur Herstellung eines Knaufes nach Pig. 1 und 2 unmittelbar vor dem Gießen bzw.,Spritzen,

Pig. 6 den gleichen Längsschnitt wie Pig. 5 nach

dem Gießen bzw. Spritzen in einer Zwischenstellung beim Entfernen des Kerns,

Pig. 7 einen Schnitt nach Linie VII-VII in Pig. 5.

In der Zeichnung ist ein spanlos geformter Gegenstand in Gestalt eines Knaufes 10 mit einem Gewindeloch 12 zur Aufnahme eines gewindetragenden Körpers in Gestalt einer Schraube 14 dargestellt. Das Gewindeloch 12, das während der Formung des Knaufes 10 mit Hilfe einer später beschriebenen Kernvorrichtung hergestellt ist, besteht aus einem halbzylindrischen Teil 16 und einem benachbarten Teil 18, der gemäß dem Ausführungsbeispiel vorzugs-

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weise rechteckigen Querschnitt besitzt. Die dargestellte Form des Teils 18 ist jedoch nicht zwingend; es können auch andere Querschnittsformen verwendet werden, wie die nachfolgenden Erläuterungen erkennen lassen.

Der halbzylindrische Teil 16 trägt Gewindegänge 20, die sich bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel über 180° Umfang erstrecken und am Gewindegrund in die seitlichen Begrenzungswände 22, 24 des im Querschnitt rechteckigen Lochteils 18 auslaufen.

Bei dem dargestellten Ausführungsbeiepiel hat der im Querschnitt rechteckige Lochteil eine Breite, gemessen zwischen den seitlichen Begrenzungswänden 22, 24, die im wesentlichen gleich dem Außendurchmesser der Gewindegänge 20 im Lochteil 16 ist, und besitzt eine Tiefe von der Hälfte des Gewindeaußendurchmessers. Bei dem dargestellten Ausführungsbeipiel bedeutet der Ausdruck "Tiefe" die Entfernung von der rückwärtigen Wand des im Querschnitt rechteckigen Lochteils bis zu der Ebene, an welcher der Gewindegrund in die seitlichen Begrenzungswände 22, 24 ausläuft. Mit anderen Worten, die diametrale Entfernung vom Gewindegrund im Lochteil 16 zu der gegenüberliegenden Wand 28 ist. im wesentlichen gleich dem Gewindeaußendurchmesser des einzuschraubenden Körpers, von später erwähnten Abweichungen abgesehen.

In den Pig. 5 bis 7 ist eine Kehrvorrichtung 32 dargestellt, die zur Formung des Gewindelochs 12 dient, wenn der Gegenstand 10 hergestellt wird. Die Vorrichtung 32 umfasst eine erste Tragleiste 34 mit einem Kernteil 36 an ihren Enden, der im großen und ganzen halbzylindrischen Querschnitt besitzt und auf der gekrümmten Oberfläche Gewindegänge 38 trägt, und eine zweite Tragleiste 40 mit einem vorspringenden Kernteil 42 am Ende, der :■>. wesentlichen rechteckigen Querschnitt besitzt. Die Kernteile

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36 und 42 sind so geformt, daß sie die Teile 16 und 18 des Gewindelochs 12 nach Formung des Gegenstands 10 bilden. Zu diesem Zwecke sind die Tragleisten so angeordnet und ausgebildet, da3 sie die Kernteile 36, 42 innerhalb einer Form 44 (Fig. 5 und 6) Anlage halten und nach der Formung aus dem Gegenstand in einer bestimmten, nachfolgend beschriebenen Weise entfernen.

Nach Einbringung und Aushärtung des Ausgangsmaterials für die Herstellung des Gegenstandes 10 in dem Hohlraum der Form 44 können die Kernteile 36, 42 nicht durch eine gemeinsame Bewegung nach auswärts entfernt werden, weil die Gewindegänge 38 des Kernteils 36 in die Gewindegänge 20 des geformten Gegenstandes eingreifen. Zur Lösung des Kernteils 36 bedarf es erst einer Verschiebung in Querrichtung. Zur Ermöglichung einer solchen Querverschiebung wird zuerst der Kernteil 32 herausgezogen, was ohne weiteres geht, da er keine hinterschnittenen Bereiche aufweist, die eine solche Auswärtsbewegung aus dem Gewindeloch verhindern würden. Anschließend kann dann der Kernteil 36 so weit seitwärts verschoben werden, daß er sich ebenfalls herausziehen läßt.

Wenngleich natürlich in der Formmaschine auch ein besonderer Mechanismus zum voneinander unabhängigen Herausziehen der Kernteile in der richtigen Reihenfolge sein kann, so sollen im folgenden anhand des Ausführungsbeispiels Maßnahmen beschrieben werden, die den gewindetragenden Kernteil 36 zwingen, sich quer zu verschieben und zwangläufig du^eh der Rückzugsbewegung des im Querschnitt rechteckigen Kernteils zu folgen, nachdem dieses um einen ausreichenden Betrag herausgezogen ist. Zu diesem Zweck ist die Tragleiste 40 für den im Querschnitt rechteckigen Kernteil mit einer Aussparung 46 versehen, und die Tragleiste 34 für den gewindetragenden Kernteil 36 weist einen ersten Vorsprung 48 im Abstand oberhalb des Kernteils 36 und einen zweiten Vorsprung 50 unmittelbar oberhalb des Kernteils 36 auf. Die Tragleiste 34 wird gegen die Tragleiste 40 mit Hilfe einer Feder 52 gedrückt,

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BAD OBioiNAL.

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so daß beim Zurückziehen der Tragleiste 40 der Vorsprung 48 in dje Aussparung 46 einläuft, wodurch die notwendige Seitwärtabewegung des Kernteils 36 unter der Wirkung der Feder hervorgerufen wird, so daß die Gewindegänge an dem Kernteil außer" Eingriff mit den Gewindegängen an dem geformten Gegenstand gelangen. Beim weiteren Zurückziehen der Tragleiste 40 folgt die Tragleiste 34 infolge des Auflaufens der Fläche 54 am unteren Ende der Ausnehmung 46 gegen das untere Ende des Vorsprungs 48. Um den Kern für den nächsten Formprozess wieder vorzubereiten, wird die Tragleiste 40 einfach in ihre Ausgangsstellung zurück bewegt, nach-dem uürkürlich der geformte Gegenstand entfernt worden ist, wobei sich die Tragleiste 34 von selbst durch das Auflaufen der Fläche 56 am oberen Ende der Aussparung 46 gegen das obere Ende des Vorsprungs 48 erst nach unten und dann seitlich zurückbewegt.

Ein besonderer Vorteil der Erfindung gegenüber herkömmlichen geschnittenen Gewindelöchern ist die Möglichkeit, auf einfache Weise eine Sicherung der Schraubverbindung durch Reibungsschluß erzielen zu können, während eine solche Wirkung bei einem geschnittenen Loch nur schwer oder gar nicht erzielbar ist. Obgleich ein Gewindeloch leicht mit Untermaß geschnitten werden kann, um einen eingeschraubten Bolzen durch Reibungsschluß zu edchern, ist eine solche Maßnahme praktisch unbrauchbar wegen der Schwierigkeiten, den Grad der Selsbtheramung genau zu steuern. Schon eine geringe Änderung im Bohrungsdurchmesser oder in der Größe des Gewindes setzt entweder die Reibung auf einen unwirksamen Wert herab oder erschwert das Einsetzen des Gewindekörpers derart, daß ein Aufbrechen des geformten Gegenstandes zu befürchten ist.

Die dargestellte Ausführungsform der Erfindung ermöglicht eine brauchbare Selbsthemmung durch Reibungsechluß ohne besondere Kosten, indem die diametrale Entfernung vom Gewindegrund im Zentrum des Gewindeteils 16 zu der gegenüberliegenden Wand 26

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etwas geringer als der größte Durchmesser des einzuschraubenden Körpers ausgeführt wird, so daß sich die Außenkanten des eingeschraubten Gewindes die Wand 26 einpressen. Da nur diese Außenkanten des Gewindes die Wandung berühren, wird ein beträchtlicher Druck erzeugt, der es den Gewindegängen gestattet, sich so tief Wie notwendig in die Wandung einzupressen, so daß kleinere Abweichungen in den Abmessungen der Teile ohne die Entstehung übermässiger Einschraubmomente und ohne zerstörende Kräfte ausgeglichen werden. Auf diese Weise können größere Toleranzen in den Abmessungen der Bolzengewinde in Kauf genommen werden, während trotzdem eine sichere Befestigung erzielt wird.

Wenn auch bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel die gegenüber dem Gewinde liegende Wand 26 eben ist, so ist dies nur als Beispiel aufzufassen;in anderen Anwendungsfällen kann diese Wand auch konkav oder konvex gekrümmt sein oder nach einwärts vorspringende Rippen oder dergleichen aufweisen.

Patentansprüche/

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Claims

Patentansprüche

1. Durch spanlose Formgebung hergestellter und dabei mit einem oder mehreren Schraubengewindelöchern versehener Gegenstand beliebiger Gestalt, insbesondere aus Kunststoff, dadurch gekennzeichnet, dass die Gewindegänge (20) des oder der Schraubengewindelöcher (12) auf einen Teil (16) des Lochumfanges beschränkt sind und der andere Teil (18) eines solchen Loches (12) gewindelos ausgeführt und von einem sich gegen die Aussenkanten der Gewindegänge (20) eines eingeschraubten Körpers (Schraube H) abstützenden und diesen in Eingriff mit dem gewindetragenden Lochteil (16) haltenden Wandungsteil (26) begrenzt ist.

2. Gegenstand nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass sich die Gewindegänge (20) über 180° Lochumfang erstrecken.

3. Gegenstand nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der sich gegen die Aussenkanten der Gewindegänge eines eingeschraubten Körpers (Schraube H) abstützende Wandungsteil (26) in einem Diametralabstand zum Gewindegrund des gewindetragenden Lochteiles (16) angeordnet ist, der etwas kleiner ist als der Gewindeaussendurchmesser des einzuschraubenden Körpers, und dass dieser Wandungsteil (26) derart geformt ist, dass er nur gegen einen kleinen Teil des Gewindeumfanges des einzuschraubenden Körpers in Anlage gelangt.

4. Gegenstand nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass der gewindelose Lochteil (18) im Querschnitt rechteckig ausgeführt ist, wpbei sich die seitlichen Begrenzungswände (22,24) dieses Lochteiles tangential an den Gewindegrund im gewindetragenden Lochteil (16)

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anschliessen und die rückwärtige Begrenzungswand (26) den sich gegen die Aussenkanten der Gewindegänge (20) eines eingeschraubten Körpers (Schraube H) abstützenden Wandungsteil bildet.

Kernvorrichtung zur Herstellung eines Gegenstandes nach einem der Ansprüche 1 bis 4, gekennzeichnet durch zwei getrennte, je ein Lochteil (18 bzw. 16) bildende Kernteile (42,36), welche nacheinander aus dem geformten Gegenstand (Knauf 10) herausziehbar sind, wobei der zuletzt herausgezogene Kernteil (36) zuvor seitwärts in den vom anderen Kernteil (42) gebildeten Lochteil (18) verschiebbar ist.

Kernvorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die beiden Kernteile (42,36) von aus einer Form (44) herausragenden längsverschieblichen Leisten (40,34) getragen werden, welche an den einander zugekehrten Seiten mit zusammenwirkenden Aussparungen (46) und Vorsprüngen (50,52) versehen sind, die nach dem Herausziehen des ersten Kernteiles (42) aus dem geformten Gegenstand die Seitwärtsverschiebung des zweiten Kernteiles (36) ermöglichen, wobei die den zweiten Kernteil (36) tragende Leiste (34) in Richtung dieser Seitwärtsverschiebung federbelastet ist und die Aussparungen (46) und die Vorsprünge (50,52) schräge Auflaufflächen (56) aufweisen, mittels welcher die deA zweiten Kernteil (36) tragende Leiste (34) beim Zurückschieben der anderen Leiste (40) zwangläufig entgegen der Pederbelastung seitlich verschoben wird.

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