Login| Sign Up| Help| Contact|

Patent Searching and Data


Title:
COMPOSITE COMPONENT COMPRISING MAIN BODY AND THREADED INSERT
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/2010/057742
Kind Code:
A1
Abstract:
The invention relates to a composite component, comprising a main body (3) made of a material that contains at least one thermoplastic plastic and a threaded insert (5) which is made of a material that can be heated by induction and/or has good heat conducting properties and which is inserted into a bore (7) of the main body (3). The threaded insert (5) comprises a rolled outer thread (9) by which the threaded insert is fasted in the main body (3), wherein the main body (3) is melted into threaded turns (11) of the outer thread (9). The invention further relates to a method for fastening a threaded insert (5) in a main body (3) made of a material that contains a thermoplastic plastic, wherein the threaded insert (5) having a rolled outer thread (9) is screwed into a bore (7) provided in the main body (3) and is then heated locally until the melting temperature of the thermoplastic plastic of the main body (3) that surrounds the threaded insert (5) is reached.

Inventors:
HAUSCH JOACHIM (DE)
Application Number:
PCT/EP2009/063989
Publication Date:
May 27, 2010
Filing Date:
October 23, 2009
Export Citation:
Click for automatic bibliography generation   Help
Assignee:
BOSCH GMBH ROBERT (DE)
HAUSCH JOACHIM (DE)
International Classes:
F16B37/12
Foreign References:
US3834438A1974-09-10
Attorney, Agent or Firm:
ROBERT BOSCH GMBH (DE)
Download PDF:
Claims:
Ansprüche

1 . Verbundbauteil, umfassend einen Grundkörper (3) aus einem Material, das mindestens einen thermoplastischen Kunststoff enthält, sowie einen Gewindeeinsatz (5) aus einem durch Induktion erwärmbaren und/oder gut wärmeleitenden Materi- al, der in eine Bohrung (7) des Grundkörpers (3) eingesetzt ist, dadurch gekennzeichnet, dass der Gewindeeinsatz (5) ein gerolltes Außengewinde (9) aufweist, mit dem dieser im Grundkörper (3) befestigt ist, wobei der Grundkörper (3) in Gewindegänge (1 1 ) des Außengewindes (9) eingeschmolzen ist.

2. Verbundbauteil gemäß Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass zwischen dem

Grundkörper (3) und dem Gewindeeinsatz (5) ein Dichtelement (13) positioniert ist.

3. Verbundbauteil gemäß Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Dichtelement (13) ein Dichtring, insbesondere ein Quadring, ist, der in einer Nut (17) am Boden (15) oder in einer radialen Verengung der Bohrung (7) aufgenommen ist.

4. Verbundbauteil gemäß einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass das Material, aus dem der Gewindeeinsatz (5) gefertigt ist, ausgewählt ist aus der Gruppe bestehend aus Aluminium, Messing oder oberflächenbehandelte Stähle.

5. Verfahren zur Befestigung eines Gewindeeinsatzes (5) in einem Grundkörper (3) aus einem Material, das einen thermoplastischen Kunststoff enthält, folgende Schritte umfassend:

(a) Einschrauben des Gewindeeinsatzes (5), der ein gerolltes Außengewinde (9) aufweist, in eine im Grundkörper (3) ausgebildete Bohrung (7),

(b) lokales Erwärmen des Gewindeeinsatzes (5) bis zum Erreichen der Schmelz- temperatur des thermoplastischen Kunststoffs des Grundkörpers (3), der den Gewindeeinsatz (5) umschließt.

6. Verfahren gemäß Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass vor dem Einschrauben des Gewindeeinsatzes (5) in Schritt (a) ein Dichtelement (13) in eine in der Bohrung (7) ausgebildete Nut (17) eingelegt wird.

7. Verfahren gemäß Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Nut (17) in einer radialen Verengung (15) der Bohrung (7) oder am Boden der Bohrung (7) ausgebildet ist.

8. Verfahren gemäß Anspruch 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, dass das Dichtelement (13) ein Quadring ist.

9. Verfahren gemäß einem der Ansprüche 5 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass der Gewindeeinsatz (5) induktiv erwärmt wird.

10. Verfahren gemäß Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass zur induktiven Erwärmung eine Spule verwendet wird, deren Durchmesser dem Durchmesser des Gewindeeinsatzes (5) entspricht.

1 1 . Verfahren gemäß einem der Ansprüche 5 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass der Gewindeeinsatz (5) mit Hilfe einer Spindel mit niedriger Umfangsgeschwindigkeit in die Bohrung (7) des Grundkörpers (3) eingeschraubt wird, bis der Gewindeeinsatz (5) am Boden (15) oder an der radialen Verengung der Bohrung (7) anschlägt.

12. Verfahren gemäß Anspruch 1 1 , dadurch gekennzeichnet, dass die Spindel an einem in einem Innengewinde (19) des Gewindeeinsatzes (5) eingeschraubten Gewindedorn angreift, um den Gewindeeinsatz (5) in den Grundkörper (3) einzuschrauben.

13. Verfahren gemäß Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass der Gewindedorn nach dem Einschrauben des Gewindeeinsatzes (5) durch Umkehren der Drehrichtung der Spindel aus dem Gewindeeinsatz (5) entfernt wird.

Description:
Beschreibung

Titel

Verbundbauteil mit Grundkörper und Gewindeeinsatz

Stand der Technik

Die Erfindung geht aus von einem Verbundbauteil, umfassend einen Grundkörper, der mindestens einen thermoplastischen Kunststoff enthält, sowie einen Gewindeeinsatz aus einem durch Induktion erwärmbaren und/oder gut wärmeleitenden Material, der in ein Sackloch des Grundkörpers eingesetzt ist. Weiterhin betrifft die Erfindung ein Verfahren zur Befestigung eines Gewindeeinsatzes in einem Grundkörper.

Gewindeeinsätze aus einem vom Material des Grundkörpers verschiedenen Material werden zum Beispiel eingesetzt, wenn die Belastungen im Bereich des Gewindeein- satzes die Belastungen, die vom Grundkörper aufgenommen werden, übersteigen. Üblicherweise werden die Gewindeeinsätze aus einem Metall oder einem anderen druck- oder zugbeständigen Werkstoff gefertigt. Durch die Verwendung eines solchen Gewindeeinsatzes wird zum Beispiel vermieden, dass ein angeschraubtes Bauteil an den Grundkörper durch eine auf das Anbauteil wirkende Kraft ausbricht oder sich lockert und löst. Üblicherweise umfassen derartige Gewindeeinsätze ein Innengewinde, in das das Anbauteil eingeschraubt wird. So können zum Beispiele Rohrleitungen an einen Flüssigkeitsbehälter angeschraubt werden, wobei die Flüssigkeit im Flüssigkeitsbehälter unter Druck steht, so dass ein im Kunststoffbehälter ausgebildetes Gewinde den durch die Druckkraft aufgeprägten Kräften nicht standhalten würde. Auch in Anwen- düngen, bei denen eine Zugkraft oder Scherkraft auf das im Gewindeeinsatz angeschraubte Bauteil wirkt, wird durch die Verwendung des Gewindeeinsatzes eine zusätzliche Festigkeit erzielt.

Derzeit eingesetzte Gewindeeinsätze sind zum Beispiel aus Messing gefertigt und wei- sen an ihrer Außenseite eine Kreuzrändelung und eine Nut zur Aufnahme eines Dichtringes auf. Der Gewindeeinsatz wird erwärmt und anschließend in eine Bohrung des Grundkörpers eingepresst. Alternativ ist es auch bekannt, am Gewindeeinsatz ein Außengewinde durch ein spanendes Fertigungsverfahren einzuschneiden und den Gewindeeinsatz in eine im Grundkörper vorhandene Bohrung einzuschrauben. Hierbei ist die Gewindegeometrie des an der Außenseite des Gewindeeinsatzes angebrachten Gewindes so gestaltet, dass der Gewindegang beim Eindrehen automatisch in den

Grundkörper eingeschnitten wird.

Alternativ ist es auch bekannt, zum Beispiel einen metallischen Einsatz in ein Spritzgusswerkzeug einzulegen und anschließend mit einem Kunststoff zur Herstellung des Grundkörpers zu umspritzen. Dieses Verfahren hat jedoch den Nachteil, dass der

Kunststoff hinter dem eingesetzten Teil zusammenfließt, was gegebenenfalls zu einer Festigkeitsminderung führen kann. Zudem kann durch den Materialzusammenfluss eine Unrundheit des umspritzten Materials resultieren.

Offenbarung der Erfindung

Vorteile der Erfindung

Ein erfindungsgemäß ausgebildetes Verbundbauteil umfasst einen Grundkörper, der mindestens einen thermoplastischen Kunststoff enthält, sowie einen Gewindeeinsatz aus einem durch Induktion erwärmbaren und/oder gut wärmeleitenden Material, der in eine Bohrung des Grundkörpers eingesetzt ist. Der Gewindeeinsatz weist ein gerolltes Außengewinde auf, mit dem dieser im Grundkörper befestigt ist, wobei der Grundkörper in Gewindegänge des Außengewindes eingeschmolzen ist.

Durch das nachträgliche Einsetzen des Gewindeeinsatzes in den Grundkörper ist es nicht erforderlich, einen Einsatz während des Herstellungsprozesses des Grundkörpers zu umspritzen. Durch das Außengewinde am Gewindeeinsatz, das zudem in den Grundkörper eingeschmolzen ist, wird eine stabile Verbindung von Gewindeeinsatz und Grundkörper erzielt. Durch die erfindungsgemäße Gestalt des Verbundbauteils wird weiterhin eine große Stabilität gegen von außen wirkende Belastungen, zum Beispiel durch hohe Flüssigkeitsdrücke, wenn das Verbundbauteil beispielsweise von einer unter hohem Druck stehenden Flüssigkeit durchströmt wird oder eine solche enthält, oder andere starke Kräfte am Verbundbauteil angreifen, erzielt. Insbesondere wenn das Verbundbauteil eine Flüssigkeit enthält oder von einer Flüssigkeit durchströmt wird, ist es bevorzugt, dass zwischen dem Grundkörper und dem Gewindeeinsatz ein Dichtelement positioniert ist. Durch das Dichtelement wird ein gegebenenfalls zwischen dem Gewindeeinsatz und dem Grundkörper entstehender Spalt abgedichtet. Hierdurch wird vermieden, dass zum Beispiel eine Flüssigkeit oder ein

Gas aus dem Verbundbauteil austreten kann oder in das Verbundbauteil gelangt und so beispielsweise eine im Verbundbauteil enthaltene Flüssigkeit oder eine durchströmende Flüssigkeit verunreinigt.

Besonders bevorzugt ist es, wenn das Dichtelement ein Dichtring ist, der in einer Nut am Boden oder in einer radialen Verengung der Bohrung aufgenommen ist. Auf diese Weise kann die für eine Abdichtung erforderliche Anpresskraft auf das Dichtelement durch den Druck erzielt werden, den der Gewindeeinsatz beim Einsetzen in den Grundkörper ausübt. Die Kraft wird zum Beispiel über das beim Einschrauben des Ge- windeeinsatzes aufzubringende Drehmoment und die Einschraubtiefe eingestellt.

Um eine gute Abdichtung zu erzielen, ist der verwendete Dichtring besonders bevorzugt ein Quadring. Als Quadring wird dabei ein Rundschnurring bezeichnet, der einen annähernd quadratischen Querschnitt aufweist. Vorteil eines Quadrings zum Beispiel gegenüber einem O-Ring ist, dass der Quadring in zwei Richtungen dichtet. Zudem verfügt der Quadring über eine Dichtlippe, so dass eine größere anliegende Dichtfläche erzielt wird.

Weiterhin ist es bevorzugt, um eine gute Abdichtung zu erzielen, wenn die Bohrung, in die der Gewindeeinsatz eingeschraubt wird, eine Rundheitstoleranz aufweist, die kleiner ist als 200 μm.

Als Material für den Gewindeeinsatz eignet sich prinzipiell jedes gut wärmeleitende Material, vorzugsweise durch Induktion erwärmbare Material. Besonders bevorzugt ist das Material, aus dem der Grundkörper gefertigt ist, ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus Aluminium, Messing oder oberflächenbehandelte Stähle. Wenn der Gewindeeinsatz aus Aluminium gefertigt ist, so wird vorzugsweise ein hochfestes Aluminium verwendet. Vorteil der Verwendung von Aluminium ist dessen geringe Dichte. Auf diese Weise lässt sich das Verbundbauteil auch in Leichtbaukomponenten einsetzen. Das erfindungsgemäße Verfahren zur Befestigung eines Gewindeeinsatzes in einem Grundkörper, der einen thermoplastischen Kunststoff enthält, umfasst folgende Schritte:

a) Einschrauben des Gewindeeinsatzes, der ein gerolltes Außengewinde aufweist, in eine im Grundkörper ausgebildete Bohrung,

b) lokales Erwärmen des Gewindeeinsatzes bis zum Erreichen der Schmelztemperatur des thermoplastischen Kunststoffs des Grundkörpers, das den Gewindeeinsatz um- schließt.

Durch das Einschrauben des Gewindeeinsatzes in eine Bohrung im Grundkörper wird bereits eine stabile Verbindung erzielt. Insbesondere lässt sich zum Beispiel durch Vorgabe eines Drehmomentes, mit dem der Gewindeeinsatz in den Grundkörper ein- geschraubt werden soll, eine gezielte Haltekraft vorgeben. Durch das anschließende

Erwärmen des Gewindeeinsatzes bis zum Erreichen der Schmelztemperatur schmilzt der thermoplastische Kunststoff in unmittelbarer Umgebung des Gewindeeinsatzes. Der geschmolzene thermoplastische Kunststoff dringt in die Gewindegänge des Gewindeeinsatzes ein und dichtet diesen so gegen die Umgebung ab. Hierdurch wird der Sitz des Gewindeeinsatzes im Grundkörper weiter stabilisiert und abgedichtet. Zudem werden durch das Erwärmen Spannungen im Kunststoff relaxiert.

Um zu vermeiden, dass der Gewindeeinsatz beim Erstarren des Kunststoffs die Position in der Bohrung ändert, ist es bevorzugt, den Gewindeeinsatz bis zum Erreichen der Glasübergangstemperatur des Kunststoffs zu fixieren. Hierdurch kann der Gewindeeinsatz zum Beispiel gegen Auftriebsbestrebungen beim Erstarren des Kunstastoffs an seiner Position in der Bohrung gehalten werden.

Eine zusätzliche Abdichtung wird dadurch erzielt, dass vorzugsweise vor dem Ein- schrauben des Gewindeeinsatzes in Schritt (a) ein Dichtelement in eine in der Bohrung ausgebildete Nut eingelegt wird. Das Dichtelement ist, wie vorstehend bereits beschrieben, vorzugsweise ein Dichtring, insbesondere ein Quadring. Um zu vermeiden, dass das Dichtelement beim Einschrauben des Gewindeeinsatzes beschädigt wird, ist es bevorzugt, dass die Nut, in die das Dichtelement eingelegt wird, am Boden oder in einer radialen Verengung der Bohrung ausgebildet ist. Die Bohrung weist einen Boden auf, wenn diese beispielsweise als Sackloch ausgebildet ist. Bei einer Gestaltung als Sackloch lässt sich nur ein Anbauteil an den Grundkörper im Gewindeeinsatz anbringen. Wenn die Bohrung eine radiale Verengung aufweist, so ist es möglich, dass eine Durchgangsbohrung durch den Grundkörper ausgebildet ist. Diese kann beispielsweise von einem Fluid durchströmt werden.

Das Erwärmen des Gewindeeinsatzes in Schritt (b) erfolgt vorzugsweise induktiv. Durch das induktive Erwärmen kann der Gewindeeinsatz gezielt erwärmt werden. Ein Erwärmen des den Gewindeeinsatz umgebenden Grundkörpers erfolgt nur durch den heißen Gewindeeinsatz. Somit wird der Grundkörper nur in unmittelbarer Nachbar- schaft zum Gewindeeinsatz aufgeschmolzen. Die Struktur des Grundkörpers wird nicht verändert.

Um den gesamten Gewindeeinsatz gleichmäßig aufzuwärmen, ist es bevorzugt, zur induktiven Erwärmung eine Spule zu verwenden, deren Durchmesser dem Durchmesser des Gewindeeinsatzes entspricht.

Alternativ ist es jedoch zum Beispiel auch möglich, insbesondere bei Verwendung eines gut wärmeleitenden Materials, den Gewindeeinsatz beispielsweise konvektiv zu erwärmen. Hierzu kann zum Beispiel ein im Durchmesser des Gewindeeinsatzes aus- gebildetes Heizelement an den Gewindeeinsatz angelegt werden, so dass dieser durch

Wärmeleitung aufgewärmt wird. Auch ist es zum Beispiel möglich, an den Gewindeeinsatz eine Spannung anzulegen, so dass der Gewindeeinsatz nach dem Prinzip einer Widerstandsheizung erwärmt wird. Bevorzugt ist jedoch die Erwärmung des Gewindeeinsatzes durch Induktion.

Das Einschrauben des Gewindeeinsatzes in den Grundkörper erfolgt vorzugsweise mit Hilfe einer Spindel mit niedriger Umfangsgeschwindigkeit. Der Einschraubvorgang wird beendet, sobald der Gewindeeinsatz am Boden oder an der radialen Verengung der Bohrung anschlägt. Das Anschlagen des Gewindeeinsatzes erfolgt dabei vorzugsweise mit einem vorgegebenen Drehmoment. Durch das vorgegebene Drehmoment wird die für die Abdichtung erforderliche Kraft auf das Dichtelement aufgeprägt. Die Kraft auf das Dichtelement hängt dabei auch von der Tiefe der Nut, in die das Dichtelement eingelegt ist, und den Abmessungen des Dichtelements ab.

Um den Gewindeeinsatz in den Grundkörper einzuschrauben, ist es bevorzugt, wenn die Spindel an einem in einem Innengewinde des Gewindeeinsatzes eingeschraubten Gewindedorn angreift. Durch das Einschrauben des Gewindedorns in das Innengewinde des Gewindeeinsatzes wird eine bessere Handhabbarkeit erzielt. Auch wenn keine Spindel zum Einschrauben des Gewindeeinsatzes eingesetzt wird, ist es bevorzugt, einen Gewindedorn zu verwenden, mit dessen Hilfe der Gewindeeinsatz in die Bohrung eingeschraubt wird.

Das Entfernen des Gewindedorns nach dem Einschrauben des Gewindeeinsatzes wird zum Beispiel durch Umkehren der Drehrichtung der Spindel erzielt. Durch das Umkehren der Drehrichtung der Spindel wird somit der Gewindedorn wieder aus dem Innen- gewinde ausgeschraubt.

Alternativ ist es jedoch zum Beispiel auch möglich, das Außengewinde mit einer zum Innengewinde entgegengesetzten Steigung auszuführen. In das Innengewinde lässt sich dann beispielsweise ein Widerstand anbringen, der überschritten werden muss, um den Gewindedorn wieder zu entfernen. In diesem Fall wird der Gewindedorn zunächst in die Innenbohrung eingeschraubt, anschließend wird der Gewindeeinsatz mit dem Gewindedorn in die Bohrung eingeschraubt, und nach Anschlagen des Gewindeeinsatzes am Boden oder an der radialen Verengung der Bohrung wird der Widerstand überwunden, und der Gewindedorn wird weitergedreht und schraubt sich so wieder aus dem Innengewinde heraus.

Kurze Beschreibung der Zeichnungen

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt und in der nach- folgenden Beschreibung näher erläutert.

Die einzige Figur zeigt einen Schnitt durch einen erfindungsgemäß ausgebildeten Verbundkörper mit einem Grundkörper und einem Gewindeeinsatz.

Ausführungsformen der Erfindung

In der einzigen Figur ist ein Verbundbauteil, umfassend einen Grundkörper, in den ein Gewindeeinsatz eingesetzt ist, dargestellt. Ein erfindungsgemäß ausgebildetes Verbundbauteil 1 umfasst einen Grundkörper 3 aus einem Material, das mindestens einen thermoplastischen Kunststoff enthält. In den Grundkörper 3 ist ein Gewindeeinsatz 5 eingesetzt.

Der Grundkörper 3 ist zum Beispiel ein Behälter für eine Flüssigkeit oder ein Gas. Auch kann der Grundkörper ein beliebiges anderes Bauteil sein. Der Grundkörper ist insbesondere ein Bauteil, das ein Gas oder eine Flüssigkeit enthält oder von einem Gas o- der einer Flüssigkeit durchströmt wird. So kann der Grundkörper zum Beispiel auch ein beliebiges, eine Flüssigkeit enthaltendes Bauteil sein, das in einem Kraftfahrzeug ein- gesetzt wird. Eine Verwendungsmöglichkeit des Verbundbauteils 1 ist zum Beispiel der

Einsatz als Bremszylinder in einem Kraftfahrzeug.

Als thermoplastischer Kunststoff, der zur Herstellung des Grundkörpers 3 eingesetzt wird, eignet sich jeder beliebige thermoplastische Kunststoff. Üblicherweise eingesetz- te thermoplastische Kunststoffe sind zum Beispiel Polyolefine, beispielsweise Polyethy- len oder Polypropylen, Polyvinylverbindungen, beispielsweise Polyvinylchlorid, Polyvi- nylidenchlorid, Polyvinylester, Polyvinylalkohole, Polyvinylacetate, Polyvinylacetale, Polyvinylether, Polyvinyllactame oder Polyvinylamine, Styrolpolymere, beispielsweise Polystyrol, Styrol-Acryilnitril-Copolymere oder modifiziertes, beispielsweise kautschuk- modifiziertes, Polystyrol sowie Acrylnitrilbutadienstyrol, Polyacrylsäure, Po- ly(meth)acrylsäureester, Polyacrylate, Polymethylmethacrylat, Polyacrylamid, Polycar- bonat, Polyoxymethylen, Polyphenylenether, Fluorpolymere, beispielsweise Polytetra- fluorethylen, Polyaromaten, beispielsweise Polyphenylensulfid, Polyethersulfone, PoIy- etherketone, Polyimide, Polychinoxaline, Polychinoline oder Polybenzimidazole, PoIy- amide, Polyester, Polyacrylnitril, Cellulose.

Bevorzugte thermoplastische Kunststoffe sind Polyester und Polyamide.

Der thermoplastische Kunststoff kann weiterhin Füll- oder Verstärkungsstoffe enthal- ten. Die Füll- oder Verstärkungsstoffe können zum Beispiel als Pulver oder als Fasern vorliegen. Üblicherweise eingesetzte Füll- oder Verstärkungsstoffe sind zum Beispiel Glaspulver, Mineralfasern, Whisker, Aluminiumhydroxid, Metalloxide wie Aluminiumoxid oder Eisenoxid, Glimmer, Quarzmehl, Calciumcarbonat, Bariumsulfat, Titandioxid oder Wollastonit. Wenn der thermoplastische Kunststoff faserförmige Verstärkungsstof- fe enthält, so können diese als Kurzfasern oder als Langfasern vorliegen. Wenn Langfasern eingesetzt werden, so werden üblicherweise Endlosfasern eingesetzt. Üblicher- weise eingesetzte Fasern sind zum Beispiel Glasfasern, Kohlenstofffasern oder Ara- midfasern.

Ferner kann der thermoplastische Kunststoff weitere Additive wie Thixotropiermittel, zum Beispiel Kieselsäure, Silicate wie Aerosile oder Bentonite, oder organische Thixotropiermittel und Verdicker, beispielsweise Polyacrylsäure, Polyurethane, hydriertes Rizinusöl, Farbstoffe, Fettsäuren, Fettsäureamide, Weichmacher, Netzmittel, Entschäumer, Gleitmittel, Trockenstoffe, Vernetzer, Photoinitiatoren, Komplexbildner, Wachse, Pigmente oder leitfähige Polymerpartikel enthalten.

Im Grundkörper 3 ist eine Bohrung 7 ausgebildet, in der der Gewindeeinsatz 5 aufgenommen ist. Hierzu weist der Gewindeeinsatz 5 ein Außengewinde 9 auf, mit dem der Gewindeeinsatz 5 in die Bohrung 7 eingeschraubt ist. Um eine zusätzliche Verfestigung des Gewindeeinsatzes 5 zu erhalten, ist das Außengewinde 9 gerollt. Hierbei wird das Außengewinde 9 nicht durch ein spanendes Verfahren wie beim Gewindeschneiden, sondern durch ein Pressverfahren geformt.

Um eine dichte und formstabile Verbindung des Gewindeeinsatzes 5 in der Bohrung 7 im Grundkörper 3 zu erzielen, wird der Gewindeeinsatz 5 nach dem Einschrauben in die Bohrung 7 auf eine Temperatur oberhalb der Schmelztemperatur des thermoplastischen Kunststoffes des Grundkörpers 3 erwärmt. Hierdurch schmilzt der thermoplastische Kunststoff in unmittelbarer Umgebung um den Gewindeeinsatz 5 und dringt in die Gewindegänge 1 1 des Außengewindes 9.

Die Erwärmung des Gewindeeinsatzes erfolgt, bis der thermoplastische Kunststoff in unmittelbarer Umgebung um den Gewindeeinsatz beginnt zu schmelzen. Sobald der thermoplastische Kunststoff in unmittelbarer Umgebung um den Gewindeeinsatz 5 begonnen hat zu schmelzen, wird die Beheizung des Gewindeeinsatzes 5 beendet. Der in die Gewindegänge 1 1 eingedrungene geschmolzene thermoplastische Kunststoff des Grundkörpers 3 kann wieder erstarren.

Eine zusätzliche Abdichtung wird durch Verwendung eines Dichtelementes 13 erzielt. In der hier dargestellten Ausführungsform ist weist die Bohrung hierzu eine radiale Verengung 15 auf, in der eine Nut 17, in die das Dichtelement 13 eingelegt ist, ausge- bildet ist. Zur Abdichtung wird der Gewindeeinsatz 5 gegen das Dichtelement 13 gedrückt. Das Dichtelement 13 ist ein Dichtring, insbesondere ein Quadring. Durch die radiale Verengung verkleinert sich der Durchmesser der Bohrung 7 von einem großen Durchmesser im Bereich des Gewindeeinsatzes 5 auf einen kleineren Durchmesser. Hierdurch ist es möglich, einen Durchlass in den Grundkörper 3 zu er- zielen. Auf diese Weise kann zum Beispiel ein im Grundkörper enthaltenes Gas oder eine im Grundkörper 3 enthaltene Flüssigkeit durch die Bohrung 7 ausströmen. Im Gewindeeinsatz 5 ist hierzu zum Beispiel eine Rohrleitung befestigt, durch die das Gas oder die Flüssigkeit weiterströmen kann.

In einer alternativen Ausführungsform ist es zum Beispiel auch möglich, dass die Bohrung 7 keine radiale Verengung 15 aufweist sondern mit einem Boden verschlossen ist. In diesem Fall wird das Dichtelement 13 dabei in einer Nut am Boden der Bohrung 7 eingelegt.

Um zu vermeiden, dass das Dichtelement 13 durch das Beheizen des Gewindeeinsatzes 5 beschädigt wird, ist das Material des Dichtelementes 13 vorzugsweise gegen die am Gewindeeinsatz 5 auftretenden Temperaturen stabil. Es wird vorzugsweise ein Dichtelement 13 aus einem Elastomermaterial eingesetzt, das stabil ist bis zu Temperaturen von mindestens 280 0 C, insbesondere bis zu Temperaturen von mindestens 320 0 C. Geeignetes Material ist zum Beispiel EPDM. Entsprechende Dichtelemente sind dem Fachmann bekannt und kommerziell erhältlich.

Um im Gewindeeinsatz 5 ein weiteres Bauteil befestigen zu können, ist im Gewindeeinsatz 5 in der hier dargestellten Ausführungsform ein Innengewinde 19 ausgebildet. Das Innengewinde 19 kann durch jedes beliebige, dem Fachmann bekannte Verfahren hergestellt werden. Im Allgemeinen wird das Innengewinde 19 durch ein Gewindeschneidverfahren hergestellt.

Der Gewindeeinsatz 5 wird zum Beispiel verwendet, wenn bei einer durchströmten Lei- tung ein hoher Innendruck auf die umgebende Wandung wirkt. Durch die Verwendung des Gewindeeinsatzes 5 wird die Wandung und die Verbindung zu einem angrenzenden Bauteil verstärkt. Auch wenn beispielsweise eine Zug-, Biege- oder Scherkraft auf ein im Gewindeeinsatz 5 eingeschraubtes Bauteil wirkt, dient der Gewindeeinsatz 5 zur Verstärkung der Verbindung. Ein Ausbrechen wird auf diese Weise verhindert. Der Gewindeeinsatz 5 wird weiterhin bevorzugt eingesetzt, wenn eine häufige Montage und

Demontage von Bauteilen erforderlich ist. Um ein gezieltes Erwärmen des Gewindeeinsatzes 5 zu ermöglichen, ist es bevorzugt, dass der Gewindeeinsatz 5 aus einem gut wärmeleitfähigen Material gefertigt ist. Hierdurch kann ein gleichmäßiges Erwärmen des Gewindeeinsatzes 5 erzielt werden. Durch das Erwärmen des Gewindeeinsatzes 5 schmilzt wie vorstehend bereits beschrieben der thermoplastische Kunststoff in unmittelbarer Umgebung des Gewindeeinsatzes und kann so die Gewindegänge 11 vollständig ausfüllen. Der Gewindeeinsatz 5 wird vorzugsweise über die freie Oberfläche 21 erwärmt. Hierzu ist es zum Beispiel möglich, oberhalb der freien Oberfläche 21 eine Spule zu positionieren und den Gewindeeinsatz 5 induktiv zu erwärmen. Das verwendete Material muss in diesem Fall eine induktive Erwärmung zulassen. Als Spule zur induktiven Erwärmung des Gewindeeinsatzes 5 wird vorzugsweise eine Kupferspule eingesetzt. Die Spule hat dabei vorzugsweise einen Durchmesser, der dem Durchmesser des Gewindeeinsatzes 5 entspricht.

Alternativ ist es jedoch zum Beispiel auch möglich, durch Kontaktieren des Gewindeeinsatzes 5 mit einer Heizfläche den Gewindeeinsatz 5 konduktiv zu erwärmen. Auch ist es zum Beispiel möglich, ein beheiztes Gewinde in das Innengewinde 19 des Gewindeeinsatzes 5 einzusetzen, um den Gewindeeinsatz 5 zu erwärmen.

Als Material für den Gewindeeinsatz 5 eignen sich zum Beispiel Aluminium, Messing oder oberflächenbehandelte Stähle. Besonders bevorzugt als Material für den Gewindeeinsatz 5 wird jedoch Aluminium, insbesondere hochfestes Aluminium verwendet. Der Einsatz von Aluminium hat den Vorteil, dass der Gewindeeinsatz 5 in diesem Fall auch in Leichtbaukomponenten eingesetzt werden kann.




 
Previous Patent: HAPTIC CONTROL DEVICE

Next Patent: METHOD OF TREATING A FABRIC