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DE20307622U1 - Screw connection for attaching a component to a plastic wall of a carrier unit incorporates a plastic screw which is harder than the wall, and is provided with a self-tapping and self-locking thread - Google Patents

Screw connection for attaching a component to a plastic wall of a carrier unit incorporates a plastic screw which is harder than the wall, and is provided with a self-tapping and self-locking thread

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DE20307622U1
DE20307622U1 DE20307622U DE20307622U DE20307622U1 DE 20307622 U1 DE20307622 U1 DE 20307622U1 DE 20307622 U DE20307622 U DE 20307622U DE 20307622 U DE20307622 U DE 20307622U DE 20307622 U1 DE20307622 U1 DE 20307622U1
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plastic
screw
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wall
sealing
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DE20307622U
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Boellhoff GmbH
Original Assignee
Boellhoff GmbH
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Publication date
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Abstract

A screw connection for attaching a component to a plastic wall of a carrier unit incorporates a plastic screw (2) which is harder than the wall, and is provided with a self-tapping and self-locking thread (18), as well as a sealing section (16) with sealing lips (16a). An independent claim is also included for a self-tapping plastic screw (2).

Description

BeschreibungDescription

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Schraubverbindung zum Befestigen eines Anbauteils an einer Kunststoffwand eines Trägerteils.The present invention relates to a screw connection for fastening an attachment to a plastic wall of a support part.

Wenn die Kunststoffwand des Trägerteils beispielsweise die Wand eines großvolumigen Flüssigkeitsbehälters (Tanks) aus Kunststoff ist, ist es manchmal erforderlich, ein Anbauteil an der Kunststoffwand anzubringen. Hierzu muss ein Loch in der Kunststoffwand vorgesehen werden. Enthält der Flüssigkeitsbehälter eine chemisch aggressive Substanz, so ist darauf zu achten, dass das Loch die WandIf the plastic wall of the support part is, for example, the wall of a large-volume plastic liquid container (tank), it is sometimes necessary to attach an attachment to the plastic wall. To do this, a hole must be provided in the plastic wall. If the liquid container contains a chemically aggressive substance, care must be taken to ensure that the hole does not penetrate the wall

&iacgr;&ogr; des Behälters nicht durchdringt, da andernfalls eine Leckage der chemisch aggressiven Substanz zu befürchten ist. Ein Loch in die Wand zu bohren, ohne dass das Loch die Wand durchdringt, erfordert jedoch entsprechende Sorgfalt der Bedienungsperson, was naturgemäß nicht immer sichergestellt ist.β of the container, as otherwise there is a risk of leakage of the chemically aggressive substance. Drilling a hole in the wall without the hole penetrating the wall, however, requires the operator to exercise due care, which of course cannot always be guaranteed.

Aus der DE 101 47 141 Al ist eine abgedichtete und selbsthemmende Schraubverbindung bekannt, die insbesondere zum Befestigen des Halters einer Rückleuchte an einem Karosserieblech eines Fahrzeuges dient und bei der eine Kunststoffschraube mit einer metallischen Mutter verschraubt wird. Die Kunststoffschraube besteht aus einem als Kugelkopf ausgebildeten Kupplungsteil, einem Zwischenabschnitt und einem Gewindeabschnitt. Der Zwischenabschnitt ist mit dem Kupplungsteil über einen zylindrischen Abschnitt verbunden und weist drei umlaufende Dichtrippen auf, die mit einem glatten zylindrischen Lochabschnitt der metallischen Mutter so zusammenwirken, dass sie beim Verschrauben der Kunststoffschraube mit der metallischen Mutter an die Wandung des zylindrischen Lochabschnittes angedrückt und hierbei geringfügig umgebogen werden.DE 101 47 141 A1 discloses a sealed and self-locking screw connection which is used in particular for fastening the holder of a rear light to a vehicle body panel and in which a plastic screw is screwed to a metal nut. The plastic screw consists of a coupling part designed as a ball head, an intermediate section and a threaded section. The intermediate section is connected to the coupling part via a cylindrical section and has three circumferential sealing ribs which interact with a smooth cylindrical hole section of the metal nut in such a way that when the plastic screw is screwed to the metal nut, they are pressed against the wall of the cylindrical hole section and are slightly bent in the process.

Eine derartige Schraubverbindung ist zum Befestigen eines Anbauteiles an der Kunststoffwand eines Trägerteils in Form eines Hohlkörpers nicht geeignet, da die Mutter unter Umständen nicht in das Innere des Flüssigkeitsbehälters eingebracht werden kann, der metallische Werkstoff der Mutter für bestimmte Anwendungszwecke ungeeignet ist und die Mutter wegen ihrer relativ komplizierten Form einen entsprechenden Herstellungsaufwand erfordert.Such a screw connection is not suitable for fastening an attachment to the plastic wall of a carrier part in the form of a hollow body, since the nut may not be able to be introduced into the interior of the liquid container, the metallic material of the nut is unsuitable for certain applications and the nut requires a corresponding manufacturing effort due to its relatively complicated shape.

Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine konstruktiv möglichst einfache Schraubverbindung zum Befestigen eines Anbauteils an einerThe present invention is based on the object of providing a structurally simple screw connection for fastening an attachment to a

Kunststoffwand eines Trägerteils zu schaffen, die auch ohne Verwendung einer Mutter fluiddicht ist, selbst wenn das Aufnahmeloch für die Schraube die Kunststoffwand vollständig durchdringt.To create a plastic wall of a support part that is fluid-tight even without the use of a nut, even if the receiving hole for the screw completely penetrates the plastic wall.

Diese Aufgabe wird durch die in Anspruch 1 definierte Erfindung gelöst.This object is solved by the invention defined in claim 1.

Bei der erfindungsgemäß ausgebildeten Schraubverbindung ist eine Kunststoffschraube mit einem selbstfurchenden und selbsthemmenden Gewinde vorgesehen, das unmittelbar in ein Aufnahmeloch der Kunststoffwand eingeschraubt wird und hierbei ein Gegengewinde in dem Aufnahmeloch bildet. Das Aufnahmeloch der Kunststoffwand hat mindestens zwei Lochabschnitte. Der erste Lochabschnitt der Kunststoffwand wirkt mit einem Dichtungsabschnitt der Kunststoffschraube zusammen, der mindestens eine umlaufende Dichtrippe aufweist, die bei der Montage für eine Abdichtung und Selbsthemmung zwischen der Kunststoffschraube und der Kunststoffwand sorgt.In the screw connection designed according to the invention, a plastic screw with a self-tapping and self-locking thread is provided, which is screwed directly into a receiving hole in the plastic wall and thereby forms a counter thread in the receiving hole. The receiving hole in the plastic wall has at least two hole sections. The first hole section of the plastic wall interacts with a sealing section of the plastic screw, which has at least one circumferential sealing rib, which ensures sealing and self-locking between the plastic screw and the plastic wall during assembly.

Mit dem zweiten Lochabschnitt des Aufnahmeloches der Kunststoffwand wirkt ein Gewindeabschnitt der Kunststoffschraube zusammen, der mit dem selbstfurchenden und selbsthemmenden Gewinde versehen ist. Dieses Gewinde ist bezüglich des zweiten Lochabschnittes des Aufnahmeloches so dimensioniert, dass es bei der Montage ein Gewinde in die Wandung des zweiten Lochabschnittes schneidet und hierdurch eine selbsthemmende Gewindeverbindung zwischen der Kunststoffschraube und der Kunststoffwand bildet. Da somit das Gewinde der Kunststoffschraube das Gegengewinde im Aufnahmeloch selbst bildet, kommt es zu einem entsprechend engen und satten Kontakt zwischen dem Gewindeabschnitt der Kunststoffschraube und dem zugehörigen Lochabschnitt des Aufnahmeloches. Hierdurch entsteht eine zusätzliche Abdichtungswirkung. Das selbstfurchende und selbsthemmende Gewinde der Kunststoffschraube kann beispielsweise wie in der DE 42 27 272 Al der Anmelderin ausgebildet sein.A threaded section of the plastic screw, which is provided with the self-tapping and self-locking thread, interacts with the second hole section of the receiving hole in the plastic wall. This thread is dimensioned in relation to the second hole section of the receiving hole in such a way that it cuts a thread into the wall of the second hole section during assembly, thereby forming a self-locking threaded connection between the plastic screw and the plastic wall. Since the thread of the plastic screw thus forms the counter thread in the receiving hole itself, there is correspondingly close and tight contact between the threaded section of the plastic screw and the corresponding hole section of the receiving hole. This creates an additional sealing effect. The self-tapping and self-locking thread of the plastic screw can, for example, be designed as in the applicant's DE 42 27 272 A1.

Die Lochabschnitte des Aufnahmeloches der Kunststoffwand sind vorzugsweise zylindrisch ausgebildet und durch rechtwinkelige Stufen miteinander verbunden. Sie können jedoch auch eine andere Form haben und beispielsweise durch konische oder gekrümmte Zwischenflächen miteinander verbunden sein.The hole sections of the receiving hole in the plastic wall are preferably cylindrical and connected to one another by right-angled steps. However, they can also have a different shape and be connected to one another by, for example, conical or curved intermediate surfaces.

Die Kunststoffschraube ist ferner mit einem zwischen dem Kopf und Dichtungsabschnitt liegenden Schaftabschnitt versehen, der hinsichtlich DurchmesserThe plastic screw is also provided with a shaft section located between the head and the sealing section, which in terms of diameter

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und Länge an ein Durchgangsloch des Anbauteiles angepasst ist. Das Anbauteil kann somit zwischen dem Kopf der Kunststoffschraube und der Aussenseite der Kunststoffwand eingespannt werden.and length is adapted to a through hole in the attachment. The attachment can thus be clamped between the head of the plastic screw and the outside of the plastic wall.

Die erfindungsgemäß ausgebildete Schraubverbindung erlaubt es, ein Anbauteil mittels einer Kunststoffschraube ohne Verwendung einer Mutter an einer relativ dicken Kunststoffwand eines Trägerteils anzubringen, wobei die Schraubverbindung strömungsmitteldicht ist, selbst wenn das Aufnahmeloch die Kunststoffwand vollständig durchdringt. Die Schraubverbindung kann bereits vom Hersteller oder auch nachträglich vom Kunden montiert werden. Für die Montage ist lediglich das Einschrauben der Kunststoffschraube in das Aufnahmeloch der Kunststoffwand erforderlich, da die Kunststoffschraube das Gegengewinde im Aufnahmeloch der Kunststoffwand selbst bildet und aufgrund ihres Dichtungsabschnittes und Gewindeabschnittes eine selbsthemmende Wirkung entfaltet. Eine Gegenmutter zum Halten der Kunststoffschraube ist daher nicht erforderlich. Die Kunststoffschraube lässt sich im übrigen in einfacher Weise durch Spritzgießen herstellen.The screw connection designed according to the invention allows an attachment to be attached to a relatively thick plastic wall of a support part by means of a plastic screw without using a nut, whereby the screw connection is fluid-tight, even if the receiving hole completely penetrates the plastic wall. The screw connection can be installed by the manufacturer or subsequently by the customer. For installation, all that is required is screwing the plastic screw into the receiving hole of the plastic wall, since the plastic screw forms the counter thread in the receiving hole of the plastic wall itself and has a self-locking effect due to its sealing section and threaded section. A counter nut to hold the plastic screw is therefore not required. The plastic screw can also be easily manufactured by injection molding.

Die erfindungsgemäß ausgebildete Schraubverbindung zeichnet sich somit durch einfache Herstellung wie auch durch unkomplizierte Handhabung aus. Trotzdem hat sie eine hohe Funktionssicherheit wegen ihrer selbsthemmenden und abdichtenden Eigenschaften.The screw connection designed according to the invention is therefore characterized by its simple manufacture and uncomplicated handling. Nevertheless, it has a high level of functional reliability due to its self-locking and sealing properties.

In weiterer Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, dass die Kunststoffschraube einen zweiten Dichtungsabschnitt hat, der an dem Gewindeabschnitt angeformt ist und mindestens eine umlaufende Dichtrippe hat, die gegenüber einem dritten Lochabschnitt des Aufnahmeloches der Kunststoffwand überdimensioniert ist, um bei der Montage der Schraubverbindung eine Strömungsmitteldichte Abdichtung zwischen der Kunststoffschraube und der Kunststoffwand zu bilden. Auf diese Weise wird die Dichtwirkung der Schraubverbindung weiter verbessert.In a further embodiment of the invention, it is provided that the plastic screw has a second sealing section which is formed on the threaded section and has at least one circumferential sealing rib which is oversized compared to a third hole section of the receiving hole of the plastic wall in order to form a fluid-tight seal between the plastic screw and the plastic wall when the screw connection is assembled. In this way, the sealing effect of the screw connection is further improved.

Die Kunststoffschraube wie auch die Kunststoffwand des Trägerteils bestehen vorzugsweise aus einem durch einen Füllstoff verstärkten Thermoplast, wobei der Kunststoff der Kunststoffschraube härter als der der Kunststoffwand ist.The plastic screw as well as the plastic wall of the support part preferably consist of a thermoplastic reinforced by a filler, whereby the plastic of the plastic screw is harder than that of the plastic wall.

Ist das Trägerteil ein groß volumiger Flüssigkeitsbehälter, der chemisch aggressive Substanzen enthält, so wird als Werkstoff für sowohl den Flüssigkeits-If the carrier part is a large-volume liquid container that contains chemically aggressive substances, the material used for both the liquid and

behälter wie auch die Kunststoffschraube ein gegen diese Substanzen resistenter Kunststoff gewählt.A plastic resistant to these substances was chosen for the container as well as the plastic screw.

Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung gehen aus den Unteransprüchen hervor.Further advantageous embodiments of the invention emerge from the subclaims.

Anhand der Zeichnung werden Ausführungsbeispiele der Erfindung näher erläutert. Es zeigt:Embodiments of the invention are explained in more detail with reference to the drawing. It shows:

Fig. 1 eine Seitenansicht einer erfindungsgemäß ausgebildeten Kunststoffschraube; Fig. 1 is a side view of a plastic screw designed according to the invention;

Fig. 2 eine Draufsicht auf die Kunststoffschraube in Fig. 1; Fig. 3 eine Seitenansicht einer abgewandelten Ausführungsform des Kopfes der Kunststoffschraube;Fig. 2 is a plan view of the plastic screw in Fig. 1; Fig. 3 is a side view of a modified embodiment of the head of the plastic screw;

Fig. 4 eine Draufsicht auf den Kopf der Kunststoffschraube in Fig. 3; Fig. 5 einen Längsschnitt durch das Aufnahmeloch einer Kunststoffwand; Fig. 6 eine fertig montierte Schraubverbindung mit der Kunststoffschraube in Fig. 1 und der Kunststoffwand in Fig. 5.Fig. 4 is a plan view of the head of the plastic screw in Fig. 3; Fig. 5 is a longitudinal section through the receiving hole of a plastic wall; Fig. 6 is a fully assembled screw connection with the plastic screw in Fig. 1 and the plastic wall in Fig. 5.

Die in Fig. 6 dargestellte Schraubverbindung weist eine Kunststoffschraube auf, mit der ein Anbauteil 6 an einer Kunststoffwand 4 angebracht wird. Die relativ dicke Kunststoffwand 4 ist z.B. die Wand eines (im übrigen nicht dargestellten) Trägerteils in Form eines Flüssigkeitsbehälters (Tanks). Das Anbauteil 6 hat zumindest im Bereich der Schraubverbindung einen plattenförmigen Abschnitt, der von der Kunststoffschraube 2 an der Außenseite der Kunststoffwand 4 festgelegt wird.The screw connection shown in Fig. 6 has a plastic screw with which an attachment 6 is attached to a plastic wall 4. The relatively thick plastic wall 4 is, for example, the wall of a support part (not shown) in the form of a liquid container (tank). The attachment 6 has, at least in the area of the screw connection, a plate-shaped section which is fixed to the outside of the plastic wall 4 by the plastic screw 2.

Zu diesem Zweck hat das Anbauteil 6 ein Durchgangsloch 8, durch die die Kunststoffschraube hindurch in ein Aufnahmeloch 10 der Kunststoffwand 4 eingeschraubt wird, wie im folgenden noch genauer erläutert wird.For this purpose, the attachment part 6 has a through hole 8 through which the plastic screw is screwed into a receiving hole 10 in the plastic wall 4, as will be explained in more detail below.

Wie insbesondere in Fig. 1 zu sehen ist, besteht die Kunststoffschraube aus einem Kopf 12, einem Schaftabschnitt 14, einem Dichtungsabschnitt 16, einem Gewindeabschnitt 18 und einem weiteren Dichtungsabschnitt 20, die sich unmittelbar aneinander anschliessen, wobei die Kunststoffschraube mit ihren verschiedenen Abschnitten einteilig ausgebildet ist.As can be seen in particular in Fig. 1, the plastic screw consists of a head 12, a shaft section 14, a sealing section 16, a threaded section 18 and a further sealing section 20, which are directly connected to one another, the plastic screw with its various sections being formed in one piece.

Der Kopf 12 ist außen mit einer Antriebsformation in Form eines Sechskants 12a versehen. Im Inneren des Kopfes 12 ist eine weitere Antriebsformation vorge-The head 12 is provided on the outside with a drive formation in the form of a hexagon 12a. Inside the head 12 there is another drive formation.

sehen, die im Ausführungsbeispiel der Fig. 2 ein Kreuzschlitz 12b und im Fall der Fign. 3, 4 ein Innensechsrund 12c ist.which in the embodiment of Fig. 2 is a Phillips slot 12b and in the case of Figs. 3, 4 is a hexagon socket 12c.

Der sich an den Kopf 12 anschließende Schaftabschnitt 14 der Kunststoffschraube 2 hat die Form eines Zylinders, dessen Länge und Durchmesser an das Durchgangsloch 8 des Anbauteils 6 angepasst sind. Das bedeutet, dass die Abmessungen des Schaftabschnittes 14 in Abhängigkeit von der Geometrie des Anbauteils 6 variiert werden können.The shaft section 14 of the plastic screw 2 adjoining the head 12 has the shape of a cylinder, the length and diameter of which are adapted to the through hole 8 of the attachment part 6. This means that the dimensions of the shaft section 14 can be varied depending on the geometry of the attachment part 6.

Der sich an den Schaftabschnitt 14 anschließende Dichtungsabschnitt 16 weist mehrere axial beabstandete umlaufende Dichtrippen 16a auf, die jeweils massiv ausgebildet und am Außenumfang abgerundet sind. Sie dienen zur Abdichtung der Schraubverbindung im Aufnahmeloch 10 der Kunststoffwand 4, wie noch genauer erläutert wird. Im dargestellten Ausführungsbeispiel sind zwei Dichtrippen 16a vorgesehen, wobei je nach Anwendungsfall mehr oder weniger Dichtrippen vorgesehen werden können.The sealing section 16 adjoining the shaft section 14 has several axially spaced circumferential sealing ribs 16a, each of which is solid and rounded on the outer circumference. They serve to seal the screw connection in the receiving hole 10 of the plastic wall 4, as will be explained in more detail. In the embodiment shown, two sealing ribs 16a are provided, although more or fewer sealing ribs can be provided depending on the application.

Der sich an den Dichtungsabschnitt 16 anschließende Gewindeabschnitt 18 ist mit einem selbstfurchenden und selbsthemmenden Gewinde 18a versehen. Das selbstfurchende Gewinde 18a schneidet bei der Montage ein entsprechendes Gegengewinde in das Aufnahmeloch 10 der Kunststoffwand 4, wie ebenfalls noch genauer erläutert wird.The threaded section 18 adjoining the sealing section 16 is provided with a self-tapping and self-locking thread 18a. During assembly, the self-tapping thread 18a cuts a corresponding counter-thread into the receiving hole 10 of the plastic wall 4, as will also be explained in more detail below.

Der sich an den Gewindeabschnitt 18 anschließende weitere Dichtungsabschnitt 20 weist eine einzelne umlaufende Dichtrippe 20a auf, die ähnlich wie die Dichtrippen 16a des Dichtungsabschnittes 16 zur Abdichtung der Schraubverbindung dient. Je nach dem vorhandenen Platz kann auch mehr als eine Dichtrippe vorgesehen werden.The further sealing section 20 adjoining the threaded section 18 has a single circumferential sealing rib 20a, which serves to seal the screw connection in a similar way to the sealing ribs 16a of the sealing section 16. Depending on the available space, more than one sealing rib can be provided.

Wie in Fig. 5 gezeigt, ist das Aufnahmeloch 10 der Kunststoffwand 4 ein durchgehendes Loch mit drei aneinander anschließenden Lochabschnitten 1 Oa, 1 Ob und 10c. Die Lochabschnitte 10a, 10b und 10c sind jeweils zylindrisch ausgebildet und haben - vom Lochabschnitt 10a zum Lochabschnitt 10c - stufenweise kleiner werdende Durchmesser, um mit dem Dichtungsabschnitt 16, dem Gewindeabschnitt 18 und dem Dichtungsabschnitt 20 der Kunststoffschraube 2 zusammenwirken zu können. Die Lochabschnitte 10a, 10b und 10c können auch eine von der Zylinderform abweichende Form haben. Insbesondere ist es möglich, die LochabschnitteAs shown in Fig. 5, the receiving hole 10 of the plastic wall 4 is a through hole with three adjacent hole sections 10a, 10b and 10c. The hole sections 10a, 10b and 10c are each cylindrical and have - from the hole section 10a to the hole section 10c - gradually decreasing diameters in order to be able to interact with the sealing section 16, the threaded section 18 and the sealing section 20 of the plastic screw 2. The hole sections 10a, 10b and 10c can also have a shape that deviates from the cylindrical shape. In particular, it is possible to

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10a, 10b und 10c nicht durch rechtwinkelige Stufen, sondern beispielsweise durch konische oder gekrümmte Zwischenflächen miteinander zu verbinden.10a, 10b and 10c are not to be connected by right-angled steps, but for example by conical or curved intermediate surfaces.

Zur Montage der Schraubverbindung wird das Durchgangsloch 8 des Anbauteils 6 zu dem Aufnahmeloch 10 der Kunststoffwand 4 ausgerichtet. Hierauf wird die Kunststoffschraube 2 durch das Durchgangsloch 8 des Anbauteils hindurch in das Aufnahmeloch 10 gesteckt und durch Drehen der Schraube 2 (Sechskant 12a oder Kreuzschlitz 12b oder Innensechsrund 12c) mit dem Aufnahmeloch 10 verschraubt. To assemble the screw connection, the through hole 8 of the attachment 6 is aligned with the receiving hole 10 of the plastic wall 4. The plastic screw 2 is then inserted through the through hole 8 of the attachment into the receiving hole 10 and screwed into the receiving hole 10 by turning the screw 2 (hexagon 12a or Phillips 12b or hexagon socket 12c).

Wie bereits erwähnt, ist der zylindrische Schaftabschnitt 14 der Kunststoffschraube 2 an das Durchgangsloch 8 des Anbauteils 6 angepasst, so dass das Anbauteil 6 zwischen dem Kopf 12 der Kunststoffschraube und der Außenseite der Kunststoffwand 4 eingespannt wird, wenn die Schraubverbindung fertigmontiert ist. Die beiden Dichtrippen 16a des Dichtungsabschnittes 16 haben einen Außendurchmesser, der kleiner oder gleich dem Außendurchmesser des Schaftabschnittes 14 ist, um den Dichtungsabschnitt 16 problemlos durch das Aufnahmeloch 8 hindurchstecken zu können. Der Außendurchmesser der Dichtrippen 16a ist ferner etwas größer als der Durchmesser des zylindrischen Lochabschnittes 10a des Aufnahmeloches 10. Wenn daher die Kunststoffschraube 2 in das Aufnahmeloch 10 eingedreht wird, werden die Dichtrippen 16a in die Wandung des Lochabschnittes 1 Oa eingedrückt. Die Dichtrippen 16a sind relativ massiv und am Außenumfang abgerundet, so dass sie sich in das sich elastisch verformende Material der Kunststoffwand einpressen. Durch diese Verpressung entsteht eine fluiddichte und selbsthemmende Verbindung zwischen dem Dichtungsabschnitt 16 der Kunststoffschraube 2 und der Wandung des Lochabschnittes 10a der Kunststoffwand 4.As already mentioned, the cylindrical shaft section 14 of the plastic screw 2 is adapted to the through hole 8 of the attachment 6, so that the attachment 6 is clamped between the head 12 of the plastic screw and the outside of the plastic wall 4 when the screw connection is fully assembled. The two sealing ribs 16a of the sealing section 16 have an outer diameter that is smaller than or equal to the outer diameter of the shaft section 14 in order to be able to easily insert the sealing section 16 through the receiving hole 8. The outer diameter of the sealing ribs 16a is also slightly larger than the diameter of the cylindrical hole section 10a of the receiving hole 10. Therefore, when the plastic screw 2 is screwed into the receiving hole 10, the sealing ribs 16a are pressed into the wall of the hole section 10a. The sealing ribs 16a are relatively solid and rounded on the outer circumference so that they press into the elastically deforming material of the plastic wall. This pressing creates a fluid-tight and self-locking connection between the sealing section 16 of the plastic screw 2 and the wall of the hole section 10a of the plastic wall 4.

Das Gewinde 18a des Gewindeabschnitts 18 der Kunststoffschraube 2 ist hinsichtlich des Durchmessers des zylindrischen Lochabschnittes 10b des Aufnahmeloches 10 so ausgelegt, dass die Gewindegänge des Gewindes 18a in die zunächst zylindrische Wandung des Lochabschnittes 10b ein Gegengewinde „schneidet". Genauer gesagt, verformen die Gewindegänge des Gewindes 18a das Material der Kunststoffwand 4 im Bereich des Lochabschnittes 10b so, dass in der Wandung des Lochabschnittes 1 Ob ein Gegengewinde entsteht. Bedingt durch die Geometrie des Gewindes 18a und das Setzverhalten des Kunststoffes der Kunststoffwand 4The thread 18a of the threaded section 18 of the plastic screw 2 is designed with respect to the diameter of the cylindrical hole section 10b of the receiving hole 10 in such a way that the threads of the thread 18a "cut" a counter thread into the initially cylindrical wall of the hole section 10b. More precisely, the threads of the thread 18a deform the material of the plastic wall 4 in the area of the hole section 10b in such a way that a counter thread is created in the wall of the hole section 10b. Due to the geometry of the thread 18a and the setting behavior of the plastic of the plastic wall 4

entsteht hierbei eine Selbsthemmung (Rückdrehsicherung), so dass die Schraubverbindung auch bei dynamischen Belastungen (Schwingungen, thermische Last, etc., wie sie bei Anwendung in der Kraftfahrzeugtechnik auftreten können) gegen unbeabsichtigtes Lösen gesichert ist.This creates a self-locking mechanism (anti-reverse rotation lock), so that the screw connection is protected against unintentional loosening even under dynamic loads (vibrations, thermal loads, etc., as can occur in automotive applications).

Die Dichtrippe 20a des Dichtungsabschnittes 20 ist gegenüber dem Durchmesser des zylindrischen Lochabschnittes 10c des Aufnahmeloches 10 etwas überdimensioniert, so dass sich die Dichtlippe 20a, ähnlich wie die Dichtlippen 16a, in die Wandung des zugehörigen Lochabschnittes eingräbt. Hierdurch wird die Abdichtung der Schraubverbindung weiter verbessert.The sealing rib 20a of the sealing section 20 is slightly oversized compared to the diameter of the cylindrical hole section 10c of the receiving hole 10, so that the sealing lip 20a, similar to the sealing lips 16a, digs into the wall of the associated hole section. This further improves the sealing of the screw connection.

Wie aus den Fign. 1 und 6 ersichtlich ist, haben der Dichtungsabschnitt 16, der Gewindeabschnitt 18 und der Dichtungsabschnitt 20 stufenweise kleiner werdende Außendurchmesser, um mit den abgestuften Lochabschnitten 10a, 10b und 10c des Aufnahmeloches 10 in der beschriebenen Weise zusammenwirken zu können. As can be seen from Figs. 1 and 6, the sealing portion 16, the threaded portion 18 and the sealing portion 20 have gradually decreasing outer diameters in order to be able to interact with the stepped hole portions 10a, 10b and 10c of the receiving hole 10 in the manner described.

Wie bereits eingangs erwähnt, bestehen die Kunststoffschraube 2 und die Kunststoffwand 4 zweckmäßigerweise aus durch einen Füllstoff verstärkte thermoplastische Werkstoffe unterschiedlicher Härte, um die beschriebenen Funktionen ausüben zu können. Ist die Kunststoffwand 4 die Wand eines Flüssigkeitsbehälters, der chemisch aggressive Substanzen enthält, so wird ein gegen diese chemischen Substanzen resistenter Kunststoff sowohl für die Kunststoffschraube 2 wie auch für die Kunststoffwand 4 verwendet.As already mentioned at the beginning, the plastic screw 2 and the plastic wall 4 are expediently made of thermoplastic materials of different hardnesses reinforced with a filler in order to be able to perform the functions described. If the plastic wall 4 is the wall of a liquid container that contains chemically aggressive substances, a plastic that is resistant to these chemical substances is used for both the plastic screw 2 and the plastic wall 4.

Als Werkstoff für die Kunststoffschraube kommt beispielsweise ein schlagzäh modifiziertes Polyamid (PA) mit einer Glasfaserverstärkung in Frage. Es sind jedoch auch andere schlagzähe oder harte Kunststoffe verwendbar, beispielsweise Kunststoffe, wie sie in der genannten DE 42 27 272 Al der Anmelderin erwähnt werden. Der Werkstoff der Kunststoffwand ist beispielsweise Polyethylen (PE), Polypropylen (PP), Polystyrol (PS) oder irgendein anderer Kunststoff, der für einen speziellen Anwendungsfall geeignet ist.The material for the plastic screw could be, for example, an impact-modified polyamide (PA) with glass fiber reinforcement. However, other impact-resistant or hard plastics can also be used, for example plastics as mentioned in the applicant's DE 42 27 272 A1. The material of the plastic wall could be, for example, polyethylene (PE), polypropylene (PP), polystyrene (PS) or any other plastic that is suitable for a specific application.

Claims (14)

1. Schraubverbindung zum Befestigen eines Anbauteils (6) an einer Kunststoffwand (4) eines Trägerteils, von denen das Anbauteil (6) ein Durchgangsloch (8) und die Kunststoffwand (4) ein durchgehendes Aufnahmeloch (10) mit mindestens zwei Lochabschnitten (10a, 10b) hat, mit
einer Kunststoffschraube (2), deren Kunststoff härter als der Kunststoff der Kunststoffwand (4) ist und die aufweist:
einen Kopf (12) mit einer Antriebsformation (12a, 12b, 12c),
ein Schaftabschnitt (14), der am Kopf (12) angeformt ist und hinsichtlich Durchmesser und Länge an das Durchgangsloch (8) des Anbauteiles (6) angepasst ist,
einen Dichtungsabschnitt (16), der an dem Schaftabschnitt (14) angeformt ist und mindestens eine umlaufende Dichtrippe (16a) aufweist, die gegenüber einem ersten Lochabschnitt (10a) des Aufnahmelochs (10) der Kunststoffwand (4) überdimensioniert ist, um bei der Montage der Schraubverbindung eine fluiddichte Abdichtung zwischen der Kunststoffschraube (2) und der Kunststoffwand (4) zu bilden, und
einen Gewindeabschnitt (18), der an dem Dichtungsabschnitt (16) angeformt ist und mit einem selbstfurchenden und selbsthemmenden Gewinde (18a) versehen ist, das bezüglich eines zweiten Lochabschnittes (10b) des Aufnahmelochs (10) der Kunststoffwand (4) so dimensioniert ist, dass es bei der Montage der Schraubverbindung ein Gewinde in die Wandung des zweiten Lochabschnittes (10b) schneidet und hierdurch eine selbsthemmende Gewindeverbindung zwischen der Kunststoffschraube (2) und der Kunststoffwand (4) bildet,
wobei das Anbauteil (6) bei der Montage zwischen dem Kopf (12) der Kunststoffschraube (2) und der Außenseite der Kunststoffwand (4) eingespannt wird.
1. Screw connection for fastening an attachment ( 6 ) to a plastic wall ( 4 ) of a support part, of which the attachment ( 6 ) has a through hole ( 8 ) and the plastic wall ( 4 ) has a through receiving hole ( 10 ) with at least two hole sections ( 10 a, 10 b), with
a plastic screw ( 2 ) whose plastic is harder than the plastic of the plastic wall ( 4 ) and which has:
a head ( 12 ) with a drive formation ( 12 a, 12 b, 12 c),
a shaft section ( 14 ) which is formed on the head ( 12 ) and is adapted in terms of diameter and length to the through hole ( 8 ) of the attachment part ( 6 ),
a sealing section ( 16 ) which is formed on the shaft section ( 14 ) and has at least one circumferential sealing rib ( 16a ) which is oversized compared to a first hole section ( 10a ) of the receiving hole ( 10 ) of the plastic wall ( 4 ) in order to form a fluid-tight seal between the plastic screw ( 2 ) and the plastic wall ( 4 ) when assembling the screw connection, and
a threaded section ( 18 ) which is formed on the sealing section ( 16 ) and is provided with a self-tapping and self-locking thread ( 18a ) which is dimensioned with respect to a second hole section ( 10b ) of the receiving hole ( 10 ) of the plastic wall ( 4 ) such that it cuts a thread into the wall of the second hole section ( 10b ) when the screw connection is assembled and thereby forms a self-locking threaded connection between the plastic screw ( 2 ) and the plastic wall ( 4 ),
wherein the attachment part ( 6 ) is clamped during assembly between the head ( 12 ) of the plastic screw ( 2 ) and the outside of the plastic wall ( 4 ).
2. Schraubverbindung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Dichtungsabschnitt (16) der Kunststoffschraube (2) zwei umlaufende Dichtrippen (16a) hat. 2. Screw connection according to claim 1, characterized in that the sealing section ( 16 ) of the plastic screw ( 2 ) has two circumferential sealing ribs ( 16a ). 3. Schraubverbindung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Durchmesser des zylindrisch ausgebildeten Schaftabschnittes (14) mindestens so groß wie der Außendurchmesser des Dichtungsabschnittes (16) und der Außendurchmeser des Dichtungsabschnittes (16) größer als der Außendurchmesser des Gewindeabschnitts (18) ist. 3. Screw connection according to one of the preceding claims, characterized in that the diameter of the cylindrical shaft section ( 14 ) is at least as large as the outer diameter of the sealing section ( 16 ) and the outer diameter of the sealing section ( 16 ) is larger than the outer diameter of the threaded section ( 18 ). 4. Schraubverbindung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Kunststoffschraube (2) einen zweiten Dichtungsabschnitt (20) hat, der an dem Gewindeabschnitt (18) angeformt ist und mindestens eine umlaufende Dichtrippe (20a) hat, die gegenüber einem dritten Lochabschnitt (10c) des Aufnahmeloches (10) der Kunststoffwand (4) überdimensioniert ist, um bei der Montage der Schraubverbindung eine fluiddichte Abdichtung zwischen der Kunststoffschraube (2) und der Kunststoffwand (4) zu bilden. 4. Screw connection according to one of the preceding claims, characterized in that the plastic screw ( 2 ) has a second sealing section ( 20 ) which is formed on the threaded section ( 18 ) and has at least one circumferential sealing rib ( 20a ) which is oversized compared to a third hole section ( 10c ) of the receiving hole ( 10 ) of the plastic wall ( 4 ) in order to form a fluid-tight seal between the plastic screw ( 2 ) and the plastic wall ( 4 ) when the screw connection is assembled. 5. Schraubverbindung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass der zweite Dichtungsabschnitt (20) nur eine umlaufende Dichtrippe (20a) hat. 5. Screw connection according to claim 4, characterized in that the second sealing section ( 20 ) has only one circumferential sealing rib ( 20a ). 6. Schraubverbindung nach Anspruch 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Lochabschnitte (10a, 10b, 10c) des Aufnahmeloches (10) stufenförmig kleiner werdende Durchmesser vom ersten zum dritten Lochabschnitt (10a, 10b, 10c) haben. 6. Screw connection according to claim 4 or 5, characterized in that the hole sections ( 10 a, 10 b, 10 c) of the receiving hole ( 10 ) have diameters which decrease in steps from the first to the third hole section ( 10 a, 10 b, 10 c). 7. Schraubverbindung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Dichtrippe oder Dichtrippen (16a, 20a) des ersten und/oder zweiten Dichtungsabschnittes (16, 20) eine solche abgerundete massive Form haben, dass sie sich bei der Montage der Schraubverbindung in das Material der Kunststoffwand (4) eingraben, ohne umgebogen zu werden. 7. Screw connection according to one of the preceding claims, characterized in that the sealing rib or sealing ribs ( 16a , 20a ) of the first and/or second sealing section ( 16 , 20 ) have such a rounded, solid shape that they dig into the material of the plastic wall ( 4 ) during assembly of the screw connection without being bent over. 8. Schraubverbindung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Antriebsformation des Kopfes (12) der Kunststoffschraube (2) außen aus einem Sechskant (12a) und innen aus einem Kreuzschlitz (12b) oder Innensechsrund (12c) besteht. 8. Screw connection according to one of the preceding claims, characterized in that the drive formation of the head ( 12 ) of the plastic screw ( 2 ) consists on the outside of a hexagon ( 12a ) and on the inside of a Phillips slot ( 12b ) or hexagon socket ( 12c ). 9. Schraubverbindung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Kunststoffschraube (2) und/oder der Kunststoffwand (4) aus einem durch einen Füllstoff verstärkten Thermoplast hergestellt ist. 9. Screw connection according to one of the preceding claims, characterized in that the plastic screw ( 2 ) and/or the plastic wall ( 4 ) is made of a thermoplastic reinforced by a filler. 10. Schraubverbindung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Kunststoffwand (4) aus einem Kunststoff auf der Basis von Polyethylen (PE) oder Polypropylen (PP) oder Polystyrol (PS) hergestellt ist. 10. Screw connection according to claim 9, characterized in that the plastic wall ( 4 ) is made of a plastic based on polyethylene (PE) or polypropylene (PP) or polystyrene (PS). 11. Schraubverbindung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das mit der Kunststoffwand (4) versehene Trägerteil ein großvolumiger Flüssigkeitsbehälter ist. 11. Screw connection according to one of the preceding claims, characterized in that the carrier part provided with the plastic wall ( 4 ) is a large-volume liquid container. 12. Schraubverbindung nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass der Flüssigkeitsbehälter zur Aufnahme chemisch aggressiver Substanzen dient und der Kunststoff sowohl des Flüssigkeitsbehälters wie auch der Kunststoffschraube (2) gegen diese chemischen Substanzen resistent ist. 12. Screw connection according to claim 11, characterized in that the liquid container serves to hold chemically aggressive substances and the plastic of both the liquid container and the plastic screw ( 2 ) is resistant to these chemical substances. 13. Schraube für eine Schraubverbindung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, mit:
einem Kopf (12) mit einer Antriebsformation (12a, 12b, 12c),
einem zylindrischen Schaftabschnitt (14), der am Kopf (12) angeformt ist und einen vorgegebenen Durchmesser und eine vorgegebene Länge hat,
einem Dichtungsabschnitt (16), der an dem Schaftabschnitt (14) angeformt ist und mindestens eine umlaufende Dichtrippe (16a) zum Abdichten der Kunststoffschraube in einem Aufnahmeloch aufweist, und
einem Gewindeabschnitt (18), der an dem Dichtungsabschnitt (16) angeformt ist und mit einem selbstfurchenden und selbsthemmenden Gewinde (18a) versehen ist,
wobei der Außendurchmesser des Gewindes (18a) kleiner als der Außendurchmesser der Dichtrippe (16a) und der Außendurchmesser der Dichtrippe kleiner oder gleich dem Durchmesser des Schaftabschnittes (14) ist.
13. Screw for a screw connection according to one of the preceding claims, with:
a head ( 12 ) with a drive formation ( 12 a, 12 b, 12 c),
a cylindrical shaft portion ( 14 ) which is formed on the head ( 12 ) and has a predetermined diameter and a predetermined length,
a sealing portion ( 16 ) which is formed on the shaft portion ( 14 ) and has at least one circumferential sealing rib ( 16 a) for sealing the plastic screw in a receiving hole, and
a threaded portion ( 18 ) which is formed on the sealing portion ( 16 ) and is provided with a self-tapping and self-locking thread ( 18a ),
wherein the outer diameter of the thread ( 18a ) is smaller than the outer diameter of the sealing rib ( 16a ) and the outer diameter of the sealing rib is smaller than or equal to the diameter of the shaft portion ( 14 ).
14. Schraube nach Anspruch 13, gekennzeichnet durch einen zweiten Dichtungsabschnitt (20), der an dem Gewindeabschnitt (18) angeformt ist und mindestens eine umlaufende Dichtrippe (20a) hat. 14. Screw according to claim 13, characterized by a second sealing portion ( 20 ) which is formed on the threaded portion ( 18 ) and has at least one circumferential sealing rib ( 20a ).
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