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Patent Searching and Data


Title:
JOINED PLASTICS OBJECT
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/2011/095159
Kind Code:
A1
Abstract:
The invention relates to a method for producing multi-part objects (1), a plastics element (2) being arranged on a first part (3) so as to penetrate a second part (4). The first part (3) is formed with a receiving opening (5) and integrally with the plastics element (2) formed thereon, the plastics element (2) subsequently being moved through the receiving opening (5) in order to penetrate the second part (4).

Inventors:
TRATTNER, Roland (Lammstrasse 23/1, Rastatt, 76437, DE)
Application Number:
DE2011/000101
Publication Date:
August 11, 2011
Filing Date:
February 03, 2011
Export Citation:
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Assignee:
TALLER GMBH (Im Ermlisgrund 11, Waldbronn, 76337, DE)
TRATTNER, Roland (Lammstrasse 23/1, Rastatt, 76437, DE)
International Classes:
F16B3/04; F16B19/06; F16C11/04
Attorney, Agent or Firm:
PIETRUK, Claus, Peter (Heinrich-Lilienfein-Weg 5, Karlsruhe, 76229, DE)
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Claims:
Patentansprüche

1. Verfahren zur Herstellung mehrteiliger Gegenstände, bei welchem ein Kunststoffelement an einem ersten Teil zum Durchdringen eines zweiten Teils angeordnet ist, dadurch gekennzeichnet, dass das erste Teil mit einer Aufnahmeöffnung und einstückig mit dem Kunststoffelement daran geformt und das Kunststoffelement danach zum Durchdringen des zweiten Teils durch die Aufnahmeöffnung bewegt wird.

2. Verfahren nach dem vorhergehenden Anspruch, dadurch gekennzeichnet, dass das Kunststoffelement als Bolzen und/oder Achse gebildet wird.

Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das zweite Teil beweglich am ersten Teil angeordnet wird.

Verfahren nach dem vorhergehenden Anspruch, dadurch gekennzeichnet, dass das zweite Teil dreh- und/oder schwenkbar am ersten Teil angelenkt wird.

Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Aufnahmeöffnung als Durch trittsloch und/oder U-förmige Aufnahmeöffnung gebildet wird.

Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das erste Teil in Bewegungsrichtung des Kunststoffelementes mit einer Fixierungsstelle für das Kunststoffelement gebildet wird.

7. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Fixierungsstelle als Durchgangsloch gebildet wird, durch welches das Kunststoffelement vor seiner Fixierung bewegt wird.

8. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Kunststoffelement bei der Fixierungsstelle verschweißt und/oder durch Formschluss, insbesondere Einrasten an einer Rückbewegung gehindert wird.

9. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Kunststoffelement auf der von der Aufnahmeöffnung abgewandten Seite verdickt gebil- det und/oder während der Montage des zweiten Teils verdickt wird .

10. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Kunststoffelement am er- sten Teil über dünne Stegverbindungen und/oder mit zumindest einem dünnen Ring fixiert wird, insbesondere so, dass eine translative Bewegung durch die Aufnahmeöffnung hindurch ermöglicht wird. 11. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Kunststoffelement axial verschoben wird.

12. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, da- durch gekennzeichnet, dass das zweite Teil unverlierbar gehalten wird. Mehrteiliger Gegenstand nach einem der vorhergehenden An Sprüche .

Description:
Titel: Gefügter Kunststoffgegenständ

Beschreibung

Die vorliegende Erfindung betrifft das oberbegrifflich Beanspruchte und bezieht sich somit auf Gegenstände, bei denen zwei Teile durch ein Kunststoffelement verbunden sind. Viele Gegenstände des täglichen Gebrauchs bestehen aus mehreren Teilen, die es bei der Herstellung zu verbinden gilt. Zur Verbindung können insbesondere Kunststoffelemente eingesetzt werden. Problematisch ist regelmäßig die Zusammenfügung. Die manuelle Zusammenfügung ist eine ermüdende, geistig an- spruchslose Tätigkeit, die in Hochlohnländern bei Gegenständen, die unter großem Preisdruck gefertigt werden müssen, kaum zu bezahlen ist, während die Arbeitsverhältnisse in Niedriglohnländern oftmals so schlecht sind, dass die

Verbraucher entsprechend gefertigte Gegenstände oftmals re- gelmäßig als mit einem Makel behaftet ansehen. Die maschinelle Zusammenfügung erfordert hingegen einen im Regelfall hohen Aufwand, weil mehrere zusammenzufügenden Teile genau zueinander ausgerichtet und miteinander verbunden werden müssen. Dies kann erhebliche Investitionen auf Maschinenseite erfor- dern. Es ist daher wünschenswert, mehrteilige Gegenstände herstellen zu können, bei welchen eine Verbindung über ein Kunststoffelement ermöglicht wird und dennoch die Herstellung mit geringem maschinellem Aufwand automatisiert erfolgen kann .

BESTÄTIGUNGSKOPIE

- i - Die Lösung dieser Aufgabe wird in unabhängiger Form bean ¬ sprucht. Bevorzugte Ausführungsformen finden sich in den Un ¬ teransprüchen.

Die vorliegende Erfindung schlägt somit in einem ersten Grundgedanken ein Verfahren zur Herstellung mehrteiliger Ge ¬ genstände, bei welchem ein Kunststoffelement an einem ersten Teil zum Durchdringen eines zweiten Teils angeordnet ist, vor, bei welchem vorgesehen ist, dass das erste Teil mit ei ¬ ner Aufnahmeöffnung und einstückig mit dem Kunststoffelement daran angeformt wird und das Kunststoffelement danach zum Durchdringen des zweiten Teils durch die Aufnahmeöffnung bewegt wird.

Ein erster wesentlicher Grundgedanke ist somit darin zu sehen, dass das die ersten und zweiten zusammenzufügenden Teil verbindende Kunststoffelement zwar einstückig an einem der beiden Teile angeformt wird, aber dergestalt, dass es währen der Zusammenfügung von dem Teil, mit welchem es einstückig gebildet ist, gelöst werden kann und dann unmittelbar das zweite Teil durchdringen kann. Dies erlaubt es, das zu verbindende Kunststoffelement so an einem der Teile anzubringen dass es sich bereits in der für die Zusammenfügung erforderlichen Ausgangsposition befindet. Die eigentliche Zusammenfü gung der ersten und zweiten Teile erfordert dann nur noch ei ne Aufeinanderzubewegung der beiden zusammenzufügenden Teile und erübrigt eine komplizierte Zuführung des verbindenden Kunststoffelementes , während zwei Teile bereits in der Fügeposition gehalten werden.

Das Kunststoffelement wird bevorzugt als Bolzen und/oder Ach' se gebildet sein, welche zum Durchdringen des zweiten Teils dimensioniert ist. Das zweite Teil kann dabei, insbesondere wenn das Kunststoffelement als Achse gebildet ist, beweglich am ersten Teil angeordnet sein. Es sei darauf hingewiesen, dass gegebenenfalls auch eine Zusammenfügung mit einem definierten beziehungsweise erheblichen Spiel möglich ist, sodass das zweite Teil am Ersten sehr leicht und in unterschiedliche Richtungen beweglich ist. Gleichwohl ist eine bevorzugte Anwendung des Verfahrens die Herstellung von rotationsbeweglich miteinander in Eingriff stehenden Teilen, beispielsweise die Anbringung von schwenkbaren Sicherungsabdeckungen an einen elektrischen Netzstecker, elektrischen Gerät, Adapter oder dergleichen. Verwiesen sei z.B. auf die DE 10 2007 061 181.

Die Aufnahmeöffnung kann zwar per se U-förmig gebildet sein, wird aber typisch ein Durchgangsloch sein, welches das Kunststoffelement vollständig umrandet. Hier. ist die Erfindung besonders vorteilhaft, weil die Zusammenfügung des Kunststoffelementes insbesondere bei Kleinteilen in der manuellen Zusammenfügung ein gewisses Maß an Fingerfertigkeit voraussetzt, während bei der konventionellen maschinellen Herstellung die Maschinen kompliziert werden.

In einer besonders bevorzugten Variante befindet sich am ersten Teil, also jenem, das einstückig mit dem Kunststoffelement gebildet wird, eine Fixierungsstelle für das Kunststoffelement , wobei die Fixierungsstelle typisch in jener Bewegungsrichtung des Kunststoffelementes liegt, in welche sich das Kunststoffelement zum Durchdringen des zweiten Teils bewegt. Mit anderen Worten ist gegebenenfalls ein Anschlag oder dergleichen für das . Kunststoffelement in Bewegungsrichtung vorgesehen. An der Fixierungsstelle kann das Kunststoffelement verschweißt und/oder durch Formschluss angeschlagen wer- den. Dies ermöglicht es insbesondere, das zweite Teil unverlierbar zu halten, was bevorzugt ist.

Das Kunststoffelement wird bei der einstückigen Herstellung gemeinsam mit dem ersten Teil typisch über dünne Stegverbin ¬ dungen und/oder einen sehr dünnen, filmartigen Ring fixiert. Eine solche Ausbildung erlaubt es, das Kunststoffelement mit nur geringer Kraft und damit insbesondere ohne die Gefahr de Zerstörung des ersten Teils oder des Kunststoffelementes vom ersten Teil in einer Verarbeitungsmaschine zu lösen, um das zweite Teil durchdringen zu können. Besonders bevorzugt ist eine axiale Verschiebung. Bei einer solchen wird das einstückig gebildete Kunststoffelement nach Möglichkeit auf der in Bewegungsrichtung vorne, also zum zweiten Teil hingewandten Seite der Aufnahmeöffnung liegen. Dies gibt für den ersten Teil der Bewegung eine gewisse seitliche Führung des Kunststoffelementes in der Wandung des ersten Teils und erleichtert damit die automatisierte Herstellung des mehrteiligen Gegenstandes weiter.

Es sei darauf hingewiesen, dass es besonders bevorzugt ist, wenn das zweite Teil unverlierbar gehalten wird. Als besonders bevorzugter Gegenstand sei ein Netzstecker oder elektri sches Gerät mit einem drehbaren Sicherungshalter erwähnt, wo bei der eigentliche Sicherungshalter gegebenenfalls an einem Basiskörper mit zwei Kunststoffelementen befestigt sein kann die koaxial zueinander liegen und beide erfindungsgemäß ausgebildet und hergestellt sind.

Die Erfindung wird im Folgenden nur beispielsweise anhand de Zeichnung beschrieben. Es ist dargestellt durch Fig. 1 ein Gegenstand vor der Zusammenfügung der vorliegenden Erfindung;

Fig. 2 eine Schnittansicht entlang der Linie

von Figur 1;

Fig. 3 der Gegenstand von Figur 1 in zusammengefügtem

Zustand .

Nach Figur 1 umfasst ein allgemein mit 1 bezeichneter mehrteiliger Gegenstand 1 ein Kunststoffelement 2 an einem ersten Teil 3 zum Durchdringen eines zweiten Teiles 4, wobei das erste Teil eine Aufnahmeöffnung 5 aufweist und einstückig mit dem Kunststoffelement 2 gebildet ist, um zu ermöglichen, dass das Kunststoffelement 2 das zweite Teil 4 an einem Durchtrittsloch 6 durchdringen kann, nachdem das Kunststoffelement zuvor entsprechend durch die Aufnahmeöffnung 5 bewegt wurde.

Der Gegenstand 1 ist im vorliegenden Ausführungsbeispiel, wie bevorzugt und möglich, vollständig aus Kunststoff gebildet, d.h. auch das zweite Teil 4 besteht aus Kunststoff. Wie einzuschätzen sein wird, ist die Erfindung mit einer breiten Menge an mehrteiligen Gegenständen einsetzbar, so dass es auf die genaue Funktion des Gegenstandes 1 in der Zeichnung nicht ankommt. Darauf hingewiesen sei aber, dass die Erfindung insbesondere für Sicherungshalter und dergleichen gut einsetzbar ist .

Außerdem ist es bevorzugt, wenn, wie dargestellt, das erste Teil 3 des mehrteiligen Gegenstandes zwei gegenüberliegende Seiten 7a, 7b aufweist, wobei auf einer Seite 7a das Kunststoffelement 2 angeformt und auf der anderen Seite 7b eine Stelle 8 zur Fixierung des Kunststoffelementes 2 nach Durchtritt durch eine Fixieröffnung 8a vorgesehen . ist . Dass dies nicht zwingend der Fall sein muss und beispielsweise eine Fixierung des Kunststoffelementes 2 auch an dem zweiten Teil 4 insbesondere hinter der Durchtrittsöffnung 6 erfolgen kann, beispielsweise durch Verschweißen oder in formschlüssiger Weise wie Verrastung, sei der Vollständigkeit halber erwähnt.

Das Kunststoffelement 2 ist über Stege 9, vergleiche auch Figur 2, am ersten Teil 3 befestigt. Wie in Figur 1 ersichtlich, sind die Stege auf der nach Montage dem zweiten Teil 4 abgewandten Seite 7a der Aufnahmeöffnung 5 vorgesehen, d.h. weg von der Innenwand. Die Länge des Kunststoffelements 2 ist so, dass es in durchgeschobenem Zustand über die gegenüberliegende Wand hinreichend weit übersteht, um unter Verdickung verschweißt werden zu können. Auf der Einschubseite ist ein Kragen 2a vorgesehen, der über das Durchgangsloch 5 übersteht.

Die Stege 9 sind so dimensioniert, dass sie bei axialem Druck auf das Kunststoffelement 2, d.h. bei einer entlang der Achse 10 auf das Kunststoffelement ausgeübten Kraft praktisch gleichzeitig nachgeben, so dass sich bei Ausübung einer in Richtung des Pfeils 11 wirkenden Kraft das Kunststoffelement 2 entlang der Achse 10 bewegt. Dass anstelle der in Figur 2 beispielhaft dargestellten vier Stege 9a bis 9b eine davon abweichende Stegzahl verwendbar ist, sei im übrigen erwähnt.

Die Stege müssen lediglich so stark sein, dass das Kunststoffelement 2 bis zur Montage des zweiten Teils 4 am ersten Teil 3 in Position bleibt.

Das erste Teil 3 hat im dargestellten Ausführungsbeispiel neben der Aufnahmeöffnung 5 für das Kunststoffelement 2 noch eine weitere Öffnung 8a, wobei diese zwei Öffnungen in auf ¬ einander zugewandten Wandungen vorgesehen sind. Dabei haben die Durchtrittsöffnungen 5 beziehungsweise 8a im dargestell ¬ ten Ausführungsbeispiel wie bevorzugt möglich die gleiche Ab- messung und sind beide geringfügig größer als der Außendurch ¬ messer des Kunststoffelementes 2.

Das zweite Teil 4 ist so dimensioniert, dass es zwischen die Wangen, welche durch die Seiten 7a, 7b des ersten Teils ge- bildet sind, gesetzt werden kann. Wiederum wird die exakte Dimensionierung und Formgebung von der Art des tatsächlich gefertigten Gegenstandes abhängen. Die im zweiten Teil 4 vorgesehene Durchtrittsöffnung 6 ist so angeordnet, dass sie im Montagezustand, vergleiche Figur 3, den Öffnungen 5 bezie- hungsweise 8a am ersten Teil gegenüberliegt. Die Öffnung 6 ist zugleich so dimensioniert, dass das Kunststoffelement 2 durch diese Öffnung problemfrei bei der Montage geschoben werden kann, wobei das Kunststoffelement 2 diesen zweiten Teil 4 durchdringt. Bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel ermöglicht die dargestellte runde Ausbildung sowohl der

Durchtrittsöffnung 6 im zweiten Teil 4 als auch das Kunststoffelement 2, dass das zweite Teil 4 um das Kunststoffelement herum beweglich ist. Wenn ansonsten keine Anschläge bei der Bewegung des zweiten Teils 4 nach Durchdringen durch das Kunststoffelement 2 gegeben sind, ist das zweite Teil 4 nicht nur schwenk- sondern sogar frei drehbar um das Kunststoffelement 2 gelagert.

Die Durchtrittsöffnung 5 ist in einer Wand des ersten Teils 3 gebildet, welche so dick ist, dass bei beginnendem Durchdringen des Kunststoffelementes 2 durch den zweiten Teil 4 eine zumindest minimale seitliche Führung gewährleistet ist, um bei nicht exakt axial wirkender Kraft 11 oder einem versetzten Lösen der Stege 9 zu gewährleisten, dass das Kunststoffelement 2 gleichwohl axial in Richtung der Achse 10 vorgeschoben wird. Die Wandung des ersten Teils 3 ist zugleich so dick, dass das Teil während des Lösens der Stege 9 bei axial wirkender Kraft 11 nicht bleibend deformiert wird. Es ist möglich, die Wand um die Durchtrittsöffnung 5 so dünn auszubilden, dass bei axial wirkender Kraft 11 der erste Teil 3 und der zweite Teil 4 einander berühren, wodurch, korrekte Ausrichtung der beiden (ersten und zweiten) Teile 3 und 4 vorausgesetzt, eine noch weiter verbesserte Führung des Kunststoffelements 2 ermöglicht ist. Durch die Lage der Stege auf der Außenseite wird im übrigen die Gefahr des Verkantens des Kunststoffelementes 2 verringert. Wie ersichtlich, schließt das Kunststoffelement 2 nicht eben oder bündig an der Innenwandfläche ab, sondern endet leicht nach innen versetzt, so dass nichts übersteht, um ein Einschieben des zweiten Teils 4 zu erleichtern. Die Fixieröffnung 8a auf der bei Fertigung dem Kunststoffelement 2 abgewandten Seite hat vorliegend wie beschrieben die gleiche Dimension wie die Aufnahmeöffnung 5. Um die Fixieröffnung 8a ist die Wand des ersten Teils 3 so massiv, dass das Kunststoffelement 2 nach Durchdringen des zweiten Teils 4 und der Fixieröffnung 8a an der Fixierstelle 8 thermisch geschweißt werden kann wie in Fig. 3 schematisch dargestellt. Es wird dem Fachmann einsichtig sein, dass Fig. 3 die gleichen Elemente zeigt, aber die Bezugszeichen dort aus Gründen der Übersichtlichkeit weggelassen wurden.

Die Anordnung wird hergestellt wie folgt: Zunächst wird das erste Teil 3 mit den Durchtrittsöffnungen und einstückig mit dem Kunststoffelement 2 gebildet. Dann wird ein zweites Teil bereitgestellt und in Montageposition ausgerichtet. Hierbei sind, lediglich zwei Teile handzuhaben, was die Montage wesentlich erleichtert und eine Automatisierung ermöglicht. Da- nach kann ein axialer Druck auf das Kunststoffelement 2 in Richtung des Kraftpfeils 11 ausgeübt werden, bis sich die Stege 9 gelöst haben und das Kunststoffelement 2 durch die Öffnungen 6 und 8a gedrungen ist. Das Kunststoffelement wird dabei über die Fixieröffnung 8a überstehen und kann dabei an der Fixierstelle 8 verschweißt werden, genauso wie eine Verschweißung um den über die Öffnung 5 überstehenden Kragen des Kunststoffelements 2 erfolgt.

Es sei darauf hingewiesen, dass die Montage des zweiten Teils 4 auch dadurch erleichtert ist, dass das Kunststoffelement 2 nicht über die Wandung 7a übersteht, so dass eine montageerleichternde erhebungsfreie Oberfläche 7a vorgesehen werden kann .