DE10063011A1

DE10063011A1 - Aufschraubmutter aus einem Kunststoff

Info

Publication number: DE10063011A1
Application number: DE2000163011
Authority: DE
Inventors: Horst Ellenberger; Wolfgang Schmidt; Axel Heussinger
Original assignee: Ellenberger and Poensgen GmbH
Current assignee: Ellenberger and Poensgen GmbH
Priority date: 2000-12-16
Filing date: 2000-12-16
Publication date: 2002-07-04

Abstract

Eine Aufschraubmutter aus einem Kunststoff zur an Montagepanels oder dgl. bestimmten Fixierung von mit einem Gewindehals versehenen elektrischen Geräten, insbesondere Schaltgeräten, ist durch einen einzigen Gewindegang (2) mit einer sich über etwa 360 DEG erstreckenden Umfangslänge (3) derart gebildet, dass beide Enden des Gewindeganges (2) sich nicht überlappen.

Description

Die Erfindung betrifft eine Aufschraubmutter aus einem Kunststoff zur an Monta gepanels oder dgl. bestimmten Fixierung von mit einem Gewindehals versehenen elektrischen Geräten, insbesondere Schaltgeräten.

Derartige Aufschraubmuttern unterliegen hohen Anforderungen bezüglich Monta gesicherheit. Sie haben dementsprechend große Montagedrehmomente aufzu nehmen und unterliegen entsprechend scharfen Prüfbestimmungen. Auch bei großen Temperaturschwankungen und Vibrationseinwirkungen darf die Haltekraft im Montagepanel nicht nachlassen.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine für die vorgenannten Zwecke ge eignete Aufschraubmutter aus einem Kunststoff zu schaffen, die als Massenteil kostengünstig herstellbar ist und trotzdem die an sie gestellten hohen Sicherheits anforderungen erfüllt. Diese Aufgabe wird durch Anspruch 1 gelöst.

Die erfindungsgemäße Lösung vermeidet einen aufwendigen Schraubvorgang zum Entformen des Innengewindes mit entsprechend komplizierter Werkzeugkon struktion. Durch die Erfindung wird es möglich, mit einer Spritzform aus lediglich zwei sich in Richtung der Gewindeachse öffnenden und schließenden, hinsichtlich der Formgebung ihrer Formoberflächen einfach zu gestaltenden Formhälften zu arbeiten, die sich durch eine dementsprechend hohe Standzeit auszeichnen und eine hohe Arbeitsgeschwindigkeit ermöglichen. Die hergestellte Kunststoffmutter zeichnet sich darüber hinaus durch ein geringes Eigengewicht und durch absolute Korrosionsfreiheit gegenüber derartigen Aufschraubmuttern aus Messing oder Stahl aus. Darüber hinaus erfordert die Aufschraubmutter eine nur geringe Bau höhe in Axialrichtung des Gewindehalses.

Zweckmäßig ist die Aufschraubmutter als Rändelmutter ausgebildet. Durch An spruch 3 ist eine maximale wirksame Länge des über seine gesamte Länge voll ausgebildeten Gewindeganges sichergestellt. Das begünstigt eine hohe Haftsi cherheit zwischen dem Muttergewinde einerseits und dem Schraubengewinde des Gewindehalses des elektrischen Gerätes andererseits.

Die konkave Ausmuldung des einen Mutterendes nach Anspruch 4 oder 5 und die Weiterentwicklung nach Anspruch 6 bis 8 erhöhen die Haftsicherheit der angezo genen Mutter auf dem Gewindehals des elektrischen Gerätes, wenn das konkav ausgemuldete Mutterende das dem elektrischen Gerät zugewandte Aufschrau bende ist. Dadurch plattet sich die Konvexform der mit einem entsprechenden Drehmoment aufgeschraubten Mutter infolge ihrer Formelastizität geringfügig ab. Der dadurch erzeugte elastische Reaktionsdruck erhöht die Flächenpressung des Gewindeganges der Mutter gegenüber dem zugeordneten Schraubgewinde. Die derart in Axialrichtung des Gewindes wirksame Eigenelastizität wird durch die Ausgestaltung nach Anspruch 7 und 8 noch weiter begünstigt.

Es eignen sich unterschiedliche Kunststoffe (Anspruch 10) besonders für die Her stellung der erfindungsgemäßen Aufschraubmutter. Z. B. ist Polyamid (PA) ein preiswerter Werkstoff, der zur Erhöhung seiner Festigkeit durch Glasfasern (GF) einfach verstärkt werden kann (PA-GF).

Die einfache Ausgestaltung der Spritzform zur Herstellung einer derartigen Auf schraubmutter ist Gegenstand des Anspruchs 11. Das ermöglicht eine direkte Öffnung des Formwerkzeuges nach dem Spritzvorgang lediglich durch in Achs richtung des Gewindes erfolgendes Auseinanderfahren der beiden Formhälften ohne jegliche Hemmung. Es sind auch keine Entformungshilfsmittel wie Schieber oder drehbare Gewindekerne bei der Spritzform erforderlich. Ein weiterhin signifi kantes Merkmal für die Einfachheit der Spritzform ist die Möglichkeit, die Tei lungsfläche zwischen den die Innenfläche der Aufschraubmutter mit dem Gewin degang herstellenden Formstempeln als Ebene auszugestalten.

Die Erfindung wird anhand der Figuren beispielsweise erläutert. Es zeugen:

Fig. 1 eine als Rändelmutter ausgebildete Aufschraubmutter gemäß der Erfindung mit ihrer Oberseite und

Fig. 2 die Aufschraubmutter gemäß Fig. 1 mit ihrer konkav ausgemuldeten Unter seite.

Fig. 3 einen vertikalen Querschnitt durch das geschlossene Spritzwerkzeug.

Fig. 4 einen Schnitt analog Fig. 3 mit auseinander gefahrenen Formhälften.

Fig. 5 eine Ansicht analog Fig. 4 perspektivisch von unten.

Fig. 6 die Querschnittsdarstellung einer gegenüber den Fig. 1-5 modifizierten Ausführungsform der Mutter.

Die aus Kunststoff einstückig gespritzte Aufschraubmutter 1 enthält einen einzigen Gewindegang 2 mit einer sich über etwa 360° erstreckenden Umfangslänge 3 derart, dass beide Enden 21, 22 des Gewindeganges 2 sich nicht überlappen (Fig. 2) sondern bis zu einer etwa parallel zur Gewindeachse 4 verlaufenden, den In nengewindekern 5 tangierenden, gedachten Geraden 6 reichen (Fig. 2).

Das obere, in geschraubter Position geräteseitige Mutterende 7 der Aufschraub mutter 1 gemäß Fig. 1 bis 5 ist eben und verläuft rechtwinklig zur Gewindeachse 4. Das andere, in Fig. 1 unsichtbare, untere Außenflanke 8 ist durch ein kegel mantelförmiges Ringsegment gebildet (Fig. 2-5).

Bei der besonders vorteilhaften Ausführungsform gemäß Fig. 6 ist das obere, in aufgeschraubter Position geräteseitige Mutterende 27 konkav ausgemuldet. Die Ausmuldung ist durch einen Kugelmantelabschnitt 29 mit einem Kugelradius R gebildet. Das dem oberen Mutterende 27 gegenüberliegende untere Mutterende 29 ist konvex aufgewölbt. In im Wesentlichen quer zur Gewindeachse 4 ver laufenden Axialrichtung ist die Wandstärke 30 der Mutter etwa konstant. Der kon kave Kugelmantelabschnitt 29 erstreckt sich ausgehend vom Gewindeloch aus gehend über den Wandstärkenbereich 30. Dieser beträgt mehr als die Hälfte, vor zugsweise etwa 2/3 der quer zur Gewindeachse 4 etwa in Radialrichtung gemes senen Wandstärke 31 der Mutter 1.

Der Kunststoffwerkstoff der Aufschraubmutter 1 ist Polyamid (PA), Polycarbonat (PC), Polyesterimid (PEI), Liquid Crystal Polymer (LCP), Tetra-Fluorethylen/ Ethylen-Copolymer (ETFE), Polyphenylen Sulfid (PPS), Polyamidimid (PAI) oder Polyimid (PI). Der Kunststoff ist durch Glasfasern (GF) verstärkt.

Die Spritzform (Fig. 3-5) besteht lediglich aus der oberen Formhälfte 9 und der unteren Formhälfte 10. Die beiden Formhälften 9, 10 sind zur Formöffnung ledig lich in zur Gewindeachse 4 paralleler Pfeilrichtung 11 translatorisch auseinander fahrbar und entgegen der Pfeilrichtung 11 in ihre Schließstellung (Fig. 3) beweg lich angetrieben. In Schließstellung (Fig. 3) verlaufen die Teilungsflächen 12, 13 zwischen ihren die Innenkontur der Mutteroberfläche mit dem Gewindegang 2 bil denden und sich dabei stirnseitig tangierenden Formstempeln 14, 15 entlang dem Gewindekamm 16 des Gewindegangs 2. Die Teilungsflächen 12, 13 sind Ebenen. Deren durch den Winkel der Gewindesteigung bedingt schräger Verlauf (Fig. 3) entlang dem Kamm 16 des Gewindeganges 2 ist in den Fig. 3 und 4 besonders deutlich erkennbar.

Zum Spritzen der Aufschraubmutter 1 werden die beiden Formhälften 9, 10 ledig lich entgegen der Pfeilrichtung 11 zusammengefahren, bis sich die Teilungsflä chen 12, 13 der Formstempel 14, 15 bzw. die Außenringflächen 17, 18, welche die Ringkavitäten 19, 20 bzw. den Formhohlraum bilden, einander tangieren bzw. auf einander stoßen. Damit ist die Spritzform geschlossen, so dass der Spritzvorgang vollzogen werden kann.

Nach vollzogenem Spritzvorgang werden die beiden Formhälften 9, 10 lediglich in Pfeilrichtung 11 der Gewindeachse 4 translatorisch auseinanderbewegt (Fig. 4, 5). Dadurch liegen die beiden Ringkavitäten 19, 20 frei und die Aufschraubmutter 1 als Formteil kann problemlos der unteren Formhälfte 10 ohne Zuhilfenahme von Entformungshilfsmitteln wie Schieber oder drehbarer Gewindekern entnommen werden (Fig. 4, 5). Dabei ist die Ausbildung der unteren Außenflanke 8 der Auf schraubmutter 1 als kegelmantelförmige Ringsegmentfläche hilfreich.

Bezugszeichenliste

1

Aufschraubmutter

2

Gewindegang

3

Umfangslänge

4

Gewindeachse

5

Innengewindekern

6

Gerade

7

oberes Mutterende

8

unteres Mutterende

9

obere Formhälfte

10

untere Formhälfte

11

Pfeilrichtung

12

Teilungsfläche

13

Teilungsfläche

14

Formstempel

15

Formstempel

16

Gewindekamm

17

Außenringfläche

18

Außenringfläche

19

Ringkavität

20

Ringkavität

21

Ende des Gewindeganges

2

22

Ende des Gewindeganges

2

27

oberes Mutterende

28

unteres Mutterende

29

Kugelmantelabschnitt

30

Wandstärkenbereich

31

Wandstärke

Claims

1. Aufschraubmutter (1) aus einem Kunststoff zur an Montagepanels o. dgl. bestimmten Fixierung von mit einem Gewindehals versehenen elektrischen Geräten, insbesondere Schaltgeräten, gekennzeichnet durch durch einen einzigen Gewindegang (2) mit einer sich über etwa, aber ma ximal und vorzugsweise 360° erstreckenden Umfangslänge (3) derart, dass beide Enden (21, 22) des Gewindeganges (2) sich nicht überlappen.

2. Mutter nach Anspruch 1 als Rändelmutter.

3. Mutter nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Enden (21, 22) des Gewindeganges (2) etwa eben abgeschnitten sind derart, dass eine etwa gemeinsame Schnittebene etwa radial ausge richtet ist und im wesentlichen die Gewindeachse (4) beinhaltet.

4. Mutter nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass eines (27) der beidseitig den Innengewindekern (5) zwischen sich po sitionierenden, in Richtung der Gewindeachse (4) von einander beabstan deten Mutterenden (7, 8) konkav ausgemuldet ist.

5. Mutter nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass das konkave Mutterende (27) einen ringförmigen Kugel- oder Kegel mantelabschnitt (28) bildet.

6. Mutter nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass das dem konkaven Mutterende (27) gegenüberliegende Mutterende (28) konvex aufgewölbt ist.

7. Mutter nach Anspruch 6, gekennzeichnet durch etwa in Axialrichtung eine etwa konstante Wandstärke (30) der Mutter (1).

8. Mutter nach einem der Ansprüche 5 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass der konkave Mantelabschnitt (29) sich ausgehend vom Gewindeloch über mehr als die Hälfte, vorzugsweise über etwa 2/3 der in Radialrichtung gemessenen Wandstärke (31) der Mutter (1) erstreckt.

9. Mutter nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass sie aus einem mittels Füllstoffen, insbesondere durch Glasfasern ver stärkten Kunststoff besteht.

10. Mutter nach einem der Ansprüche 1 bis 9, gekennzeichnet durch Polyamid (PA), Polycarbonat (PC), Polyesterimid(PEI), Liquid Crystal Poly mer (LCP), Tetra-Fluorethylen/Ethylen-Copolymer (ETFE), Polyphenylen Sulfid (PPS), Polyamidimid (PAI), Polyimid (PI) als Kunststoffwerkstoff.

11. Spritzform zur Herstellung einer Mutter nach einem der Ansprüche 1 bis 8 mit zwei sich in Richtung der Gewindeachse (4) öffnenden und schließen den Formhälften (9, 10), in deren Schließstellung (Fig. 3) die einander tan gierenden Teilungsflächen (12, 13) zwischen ihren die Innenkontur der Mutteroberfläche bildenden und sich stirnseitig tangierenden Formstempeln (14, 15) entlang dem Gewindekamm (16) des Gewindeganges (2) ver laufen.

12. Spritzform nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass die Teilungsflächen (12, 13) Ebenen sind.