Warmeinsatzverbindung Beschreibung Stand der Technik Die Erfindung betrifft eine Warmeinsatzverbindung, die dadurch gebildet wird, daß ein Einsatzteil in einem Aufnahmeteil durch Aufschmelzen desselben fixiert wird, nach der Gattung des Patentanspruches 1 und 7. Außerdem betrifft die Erfindung jeweils das Einsatzteil und das Aufnahmeteil gemäß den Ansprüchen 8 und 9, die zur Verwendung in der Warmeinsatzverbindung geeignet sind.

Ferner betrifft die Erfindung ein Verfahren zum Herstellen der Warmeinsatzver- bindung.

Warmeinsatzverbindungen kommen bevorzugt bei Kunststoffleilen zur Anwen- dung, in die höherfeste Bauteile z. B. zur Aufnahme von Gewinden integriert werden sollen. Ein Beispiel hierfür gibt die DE 43 22 727 A1. Wie dieser Schrift z. B. aus der Figur 3 zu entnehmen ist, besitzt das Einsatzteil eine Oberflä- chengeometrie 13a, die beim Einsetzen des Einsatzteils in die Aufnahme im Aufnahmeteil den plastifizierten Werkstoff verdrängt. Wenn dieser nach dem Einsetzen wieder erhärtet, ergibt sich dadurch eine formschlüssige Verbindung, die das Einsatzteil fixiert. Diese Verbindung kann hohe Kräfte übertragen, wie dies z. B. bei den Schraubmuffen im Drosselklappenflansch eines Kunst- stoffsaugrohres nötig ist.

Das Warmeinsetzen bietet sich also als wirtschaftliches Verfahren an, insbe- sondere Kunststoffbauteile lokal mit Krafteinleitungsstellen höherer Festigkeit zu versehen. Außerdem sind im beschriebenen Fall am Drosselklappenflansch mannigfaltige Verwendungsmöglichkeiten denkbar. So könnten z. B. auch die Wandungen eines Hohlkörpers, z. B. eines Saugrohres, für die Aufnahme von Warmeinsatzteilen verwendet werden. Dabei ergibt sich jedoch die Problematik, daß eine Abdichtung zwischen Innen-und Außenseite der Wand durch die Warmeinsatzverbindung selbst nicht möglich ist. Die Plastifizierung des Werk- stoffes des Aufnahmeteiis genügt nämlich nicht, um einen vollständigen Abschluß zur Oberfläche des Einsatzteiles hin zu gewährleisten. Es besteht zwar die Möglichkeit, die Aufnahme für die Einsatzteile als eine Art Sackloch auszuführen, welches den Hohlraum des Saugrohrs von der Aufnahme voll- ständig trennt, jedoch ist solch eine Anordnung aufgrund der Platzverhältnisse nicht immer möglich. Außerdem schränkt diese Gestaltung die mögliche Funkti- onsvielfalt der Einsetzteile ein. So ließe sich z. B. ein Schlauchstutzen, der eine Verbindung zwischen einem Schlauch und dem Innenraum des Saugrohres schaffen soll nicht in ein Sackloch einsetzen, da eben die gewünschte Verbin- dung nicht erreicht werden könnte.

Die Aufgabe der Erfindung besteht daher darin, eine gasdichte Warmeinsatz- verbindung zu schaffen. Diese Aufgabe wird durch die Merkmale des Patentan- spruches 1 und 7 gelöst. Ferner werden gemäß Anspruch 8 und 9 ein Einsatz- teil sowie ein Aufnahmeteil beansprucht, die durch Verwendung in der Einsatz- verbindung die Aufgabe zu lösen vermögen. Zuletzt wird gemäß Anspruch 10 ein Verfahren zur Herstellung einer Einsatzverbindung beansprucht.

Vorteile der Erfindung Bei der erfindungsgemäßen Warmeinsatzverbindung ist in der Fuge zwischen dem Aufnahmeteil und dem Einsatzteil eine Dichtung vorgesehen. Für diese Dichtung muß eine Aufnahme im Bereich der Fuge vorgesehen sein, damit die- se nach dem Abkühlen der Warmeinsatzverbindung angebracht werden kann.

Während der Herstellung der Einsatzverbindung muß das Einsatzteil auf eine Temperatur erwärmt werden, daß dieses den Werkstoff des Aufnahmeteils auf- zuschmelzen vermag. Diese Temperaturen könnte eine Dichtung nicht ohne eine Beschädigung überstehen. Die Aufnahme für die Dichtung muß so gestaltet sein, daß die Dichtung nach- träglich montierbar ist. Das bedeutet, daß eine Fixierungsmöglichkeit vorgese- hen sein muß, die z. B. aus einem Absatz im Einsatzteil bestehen kann.

Die Dichtung kann z. B. aus einem O-Ring bestehen, welcher mit Hilfe eines speziellen Werkzeuges in eine Ringnut gedrückt wird, die teilweise durch das Einsatzteil und teilweise durch das Aufnahmeteil gebildet wird. Die eingesetzten Dichtungen können auch andere Querschnittsformen aufweisen, um z. B. die effektive Dichtfläche zu erhöhen. Auch das Dichtmaterial la (3t sich variieren.

Neben elastischen Werkstoffen wie z. B. Gummi und andere Elastomere sind auch Werkstoffe denkbar, die nach der Montage in der Aufnahme aushärten.

Dies können Flüssigkeiten wie z. B. Kunstharze oder plastische verformbare Dichtmassen sein.

Die Abdichtung der Fuge zwischen Aufnahmeteil und Einsatzteil kann aus un- terschiedlichen Gründen vorgenommen werden. Ist die Warmeinsatzverbindung in einer wandbildenden Struktur vorgesehen, so führt die Abdichtung zu einer vollständigen Abtrennung der Medien diesseits und jenseits der Wand. Hierfür ergibt sich ein Anwendungsfall bei Saugrohren aus Kunststoff, wobei die Rein- luft im Inneren des Saugrohrs zur Umgebung des Motorraums vollständig ab- gedichtet sein muß. Eine andere Funktion der Abdichtung besteht in der Ver- hinderung von Korrosion in der Fuge zwischen Aufnahmeteil und Einsatzteil.

Das Einsatzteil kann vorteilhafterweise als Gewindebuchse oder als Schlauch- stutzen ausgeführt sein. Die Gewindebuchse ist zur Aufnahme eines Montage- teils geeignet. Das Montageteil kann selbst das Gewinde zur Verbindung mit der Gewindebuchse aufweisen. Eine andere Möglichkeit ist die Befestigung des Montageteils mit einer Schraube, die in die Gewindebuchse eingreift. Die Dich- tung kann derart angeordnet werden, daß sich eine zusätzliche Dichtfunktion mit dem Montageteil ergibt. Dies wird dadurch erreicht, daß eine Teilfläche der Dichtung mit dem Montageteil in Verbindung steht. Hierdurch kann eine evtl. zusätzlich anfallende Dichtung eingespart werden, was zu einer höheren Wirt- schaftlichkeit der Lösung führt.

Ist das Einsatzteil ein Schlauchstutzen, so kann der auf diesen geschobenen Schlauch gleichzeitig als Dichtung dienen. Der Schlauch selbst besteht aus ei- nem flexiblen Werkstoff, dessen Elastizität als Dichtung genutzt werden kann.

Zu diesem Zweck muß im Bereich der Fuge zwischen dem Aufnahmeteil und dem Einsatzteil eine Aufnahme für den stirnseitigen Bereich des Schlauchen- des geschaffen werden. In dieser Aufnahme wird der Schlauch verformt, wo- durch die Dichtwirkung zustande kommt.

Die abdichtende Wirkung für die Warmeinsatzverbindung kann nach einer al- ternativen Ausgestaltung des Erfindungsgedankens auch zwischen dem Auf- nahmeteil und dem zu montierenden Montageteil direkt erfolgen, ohne daß die Fuge in der Warmeinsatzverbindung zusätzlich abgedichtet wird. Die Fuge zwi- schen Einsatzteil und Aufnahmeteil selbst ist dann zwar nicht abgedichtet, ein Leckagestrom wird aber verhindert, da die Abdichtung zwischen Montageteil und Aufnahmeteil diesen nicht zutäßt. Voraussetzung hierfür ist, daß das Mon- tageteil selbst im Zusammenwirken mit der Dichtung ein abgeschlossenes Vo- lumen bildet. Dies ist z. B. bei einem Sackloch mit Innengewinde zur Aufnahme des Einsatzteiles gegeben.

Die verwendeten Einsatzteile sowie Aufnahmeteile zur Bildung einer abgedich- teten Warmeinsatzverbindung müssen entsprechende Wirkflächen zur Aufnah- me der Dichtung aufweisen. Diese Wirkflächen müssen also nicht nur die Mon- tage der Dichtung sondern auch deren anschließende Fixierung am Einbauort erlauben.

Diese und weitere Merkmale von bevorzugten Weiterbildungen der Erfindung gehen außer aus den Ansprüchen auch aus der Beschreibung und den Zeich- nungen hervor, wobei die einzelnen Merkmale jeweils für sich allein oder zu mehreren in Form von Unterkombinationen bei der Ausführungsform der Erfin- dung und auf anderen Gebieten verwirklicht sein und vorteilhafte sowie für sich schutzfähige Ausführungen darstellen können, für die hier Schutz beansprucht wird.

Zeichnung Weitere Einzelheiten der Erfindung werden in den Zeichnungen anhand von schematischen Ausführungsbeispielen beschrieben. Hierbei zeigen Figur 1 eine Warmeinsatzverbindung im Schnitt, wobei ein Schlauchstut- zen zur Anwendung kommt, der durch einen O-Ring abgedichtet ist, Figur 2 eine Warmeinsatzverbindung gemäß Figur 1 im Schnitt, wobei die Abdichtung durch das aufgesteckte Schlauchende erfolgt und Figur 3 eine Warmeinsatzverbindung mit einem Gewindestutzen im Schnitt, auf den ein Montageteil geschraubt ist, welches über ei- nen O-Ring eine Abdichtung zum Aufnahmeteil erzeugt.

Beschreibung der Ausführungsbeispiele Die Warmeinsatzverbindung gemäß Figur 1 besteht aus einem Schlauchstutzen 10 als Einsetzteil, der in einen Wandabschnitt 11 eines Aufnahmeteils 12 ein- gesetzt ist. Der Schlauchstutzen soll die Durchleitung eines Mediums aus dem Innenraum 13 des Aufnahmeteils oder in diesen Innenraum hinein gewährleis- ten. Im Innenraum ist weiterhin ein Funktionsteil 14, z. B. einen Sensor, ange- ordnet, welcher die Platzverhältnisse im Bereich der Warmeinsatzverbindung verringert.

Der Schlauchstutzen 10 ist mit einem Rändel 15 versehen. Beim Einsetzen des Schlauchstutzens schmelzt dieser den Werkstoff des Aufnahmeteils 12 auf, wobei dieser durch den Rändel teilweise verdrängt wird. Dadurch entsteht eine formschlüssige Verbindung, die zu einer Fixierung des Schlauchstutzens im Aufnahmeteil führt. Die in diesem Bereich entstehende Fuge 16 ist jedoch nicht vollständig dicht.

Nach dem Abkühlen des Schlauchstutzens wird eine Dichtung 17 in eine hierfür vorgesehene Nut 18 hineingedrückt. Ein Absatz 19 gewährleistet die Fixierung der Dichtung in der Nut. Die Nut wird gebildet aus einer Wirkf ! äche 20a am Schlauchstutzen und einer Wirkfläche 20b am Aufnahmeteil. Die Dichtung, in diesem Fall ein O-Ring, liegt dichtend an den Wirkfiächen an.

Der warmeingesetzte Schlauchstutzen gemäß Figur 2 ist analog zu der in Figur 1 beschriebenen Anordnung aufgebaut. Einziges Unterscheidungsmerkmal ist die Gestaltung der Nut 18, die keinen Absatz aufweist. Ein Schlauch 21 wird derart auf den Schlauchstutzen 10 aufgeschoben, daß dieser mit seinem Ende 22 die Wirkflächen 20a, 20b berührt. Die Nut hat eine trapezförmigen Quer- schnitt, so daß das Schlauchende durch das Einstecken in dieselbe elastisch verformt wird. Dadurch kommt die Dichtwirkung zustande. Um die Dichtwirkung bei Vibration und Temperaturunterschieden aufrecht zu erhalten, wird der Stut- zen 10 vorteilhafterweise mit einem Formschluß ausgeführt.

In der Warmeinsatzverbindung gemäß Figur 3 kommt ein Gewindestutzen 23 als Einsatzteil zum Einsatz. Analog ließe sich der Einsatz einer Gewindebuchse vorstellen. Diese würde sich von dem Gewindestutzen nur derart unterschei- den, daß ein Innengewinde anstelle eines Außengewindes vorgesehen wäre.

Der Gewindestutzen ist analog zur Anordnung gemäß Figur 1 in das Aufnah- meteil eingesetzt. Auf den Stutzen ist ein Montageteil 24 geschraubt. Dieses bildet zusammen mit dem Aufnahmeteil 12 eine Fuge 25, in die die Dichtung 17 eingebracht ist. Durch Aufschrauben des Montageteils wird diese elastisch verformt, wodurch die Dichtwirkung zwischen Montageteil 24 und Aufnahmeteil 12 zustande kommt.