DE102005030817B4

DE102005030817B4 - Schutzkappe für Schraubverbindungen sowie Verfahren zur Herstellung von Schutzkappen für Schraubverbindungen

Info

Publication number: DE102005030817B4
Application number: DE200510030817
Authority: DE
Inventors: Andreas Thiel
Original assignee: RADOLID Thiel GmbH
Current assignee: RADOLID THIEL GMBH, DE
Priority date: 2005-07-01
Filing date: 2005-07-01
Publication date: 2008-07-24
Anticipated expiration: 2025-07-02
Also published as: DE102005030817A1

Abstract

Schutzkappe für Schraubverbindungen, die mit einer Klemmlippe (3) unter der Fase eines Schrauben- oder Mutterkopfs (1) anliegt und einer Dichtlippe (4), dadurch gekennzeichnet, dass Klemm- und Dichtlippe (3; 4) aus einem thermoplastischen Elastomer bestehen und an die Kappe als gesondertes Bauteil angespritzt sind.

Description

Die Erfindung betrifft eine Schutzkappe für Schraubverbindungen, die mit einer Klemmlippe unter der Fase eines Schraub- oder Mutterkopfes anliegt und einer Dichtlippe. Die Erfindung betrifft außerdem ein Verfahren zur Herstellung von Schutzkappen für Schraubverbindungen.
Schutzkappen der genannten Art sind bekannt. Sie dienen insbesondere dem Korrosionsschutz der abgedeckten Schraubverbindungen. Mit den Kappen soll verhindert werden, dass Feuchtigkeit an die Schraubverbindung gelangt und die Schraubverbindung dadurch beschädigt wird.
Soweit die bekannten Schutzkappen für Schraubverbindungen eine Klemmlippe und/oder eine Dichtlippe aufweisen, sind sie aus relativ harten Werkstoffen hergestellt. Da sie in der Regel einteilig ausgebildet sind, sind auch die Klemmlippe und die Dichtlippe aus dem harten Material hergestellt. Zwar erfüllen die bekannten Schutzkappen die an sie gestellten Anforderungen. Allerdings ist aufgrund der Härte des verwendeten Materials eine teilweise unzureichende Anpassung der Lippen an die Oberfläche des jeweiligen Bauteils festzustellen. Dies gilt insbesondere für die Verwendung an Schraubverbindungen, die Bauteile mit einer relativ hohen Oberflächenrauhigkeit zusammenhalten. Aus DE 195 06 929 A1 ist außerdem vorbekannt, einen Verankerungsabschnitt einer Schraube mit einem Hartkunststoff zu versehen. Daran ist ein gesonderter Dichtkörper aus einem elastischen verformbaren Material angespritzt. Danach ist auch das Prinzip bekannt, zur besseren Abdichtung den Dichtkörper gegenüber der Schutzkappe aus einem weicheren und anpassungsfähigeren Material zu verwenden. Bei der bekannten Vorrichtung ist allerdings keine Klemmlippe vorgesehen. Auch weist der Dichtkörper keine Dichtlippe auf.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, Schutzkappen für Schraubverbindungen bereitzustellen, die eine verbesserte Abdichtung der Schraubverbindung gegen Feuchtigkeit ermöglicht, insbesondere soweit die Bauteile eine relativ hohe Oberflächenrauhigkeit aufweisen. Gemäß der Erfindung wird diese Aufgabe durch die Merkmale des Anspruchs 1 gelöst.
Mit der Erfindung ist eine Schutzkappe für Schraubverbindungen geschaffen, die eine verbesserte Abdichtung der Schraubverbindung gegen Feuchtigkeit ermöglicht. Aufgrund des verwendeten Elastomers für sowohl die Klemm- als auch die Dichtlippe ist eine verbesserte Anpassung an die Oberflächenstruktur des Bauteils, das von der Schraubverbindung zusammengehalten wird, ermöglicht. Der Werkstoff ruft eine optimale Anpassung an die Oberflächenstruktur, hervor.
Bei dem Verfahren zur Herstellung von Schutzkappen für Schraubverbindungen, werden zunächst Kappenkopf und Kappenmantel aus Thermoplast gespritzt und im Anschluss ein thermoplastisches Elastomer vom Kappenkopf aus in eine Vertiefung der Kappe eingespritzt, der von dort entlang Kanälen bis an das stirnseitige Ende der Schutzkappe fließt, an der dann innerhalb der Spritzgussform eine Klemmlippe sowie die Dichtlippe aus dem Elastomer erstellt werden. Mit diesem nach dem Zwei-Komponenten-Verfahren agierenden Verfahren zur Herstellung von Schutzkappen ist eine zuverlässige und gleichzeitig preiswerte Herstellung der Schutzkappen möglich. Dies ergibt sich insbesondere aus der Tatsache, dass die Herstellung der Schutzkappe in einer Spritzgussform erfolgt.
Andere Weiterbildungen und Ausgestaltungen der Erfindung sind in den übrigen Unteransprüchen angegeben. Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt und wird nachfolgend im Einzelnen beschrieben. Es zeigen:
1 den Schnitt durch eine erfindungsgemäße Schutzkappe entlang der Linie A-A in 3;
2 eine perspektivische Ansicht von oben auf die in 1 dargestellte Schutzkappe;
3 die Untersicht auf die in 1 dargestellte Schutzkappe;
4 eine perspektivische Ansicht von unten auf die in 1 dargestellte Schutzkappe;
5 den Schnitt durch die von Thermoplast gebildeten Bestandteile der Schutzkappe entlang der Linie A-A in 7;
6 eine perspektivische Ansicht von oben auf die in 5 dargestellten Bauteile;
7 die Untersicht auf die in 5 dargestellten Bauteile;
8 eine perspektivische Ansicht von unten auf die in 5 dargestellten Bauteile;
9 den Schnitt durch die von teilkristalinen Elastomeren gebildeten Bestandteile der Schutzkappe entlang der Linie A-A in 11;
10 eine perspektivische Ansicht von oben auf die in 9 dargestellten Bauteile;
11 die Untersicht auf die in 9 dargestellten Bauteile;
12 eine perspektivische Ansicht von unten auf die in 9 dargestellten Bauteile;
13 den Schnitt durch eine Schutzkappe in anderer Ausbildung entlang der Linie A-A in 15;
14 eine perspektivische Ansicht von oben auf die in 13 dargestellte Schutzkappe;
15 die Untersicht auf die in 13 dargestellte Schutzkappe und
16 eine perspektivische Ansicht von unten auf die in 5 dargestellte Schutzkappe.
Die als Ausführungsbeispiel in den 1 bis 4 gewählte Schutzkappe für Schraubverbindungen ist zur Anwendung bei Sechskantmuttern oder Sechskantschrauben vorgesehen. Sie besteht aus einem Kappenkopf 1 sowie einem Kappenmantel 2. An dem dem Kappenkopf 1 abgewandten stirnseitigen Ende der Kappe, welches dem jeweiligen Bauteil zugewandt ist, sind eine Klemmlippe 3 sowie eine Dichtlippe 4 angeformt. Die Klemmlippe 3 greift in montiertem Zustand unter die Fase eines – nicht dargestellten – Schrauben- oder Mutterkopfes.
In Abwandlung des Ausführungsbeispiels besteht die Möglichkeit, dass die Klemmlippe ebenfalls bis auf das Bauteil ragt. In diesem Fall ist die zwischen Klemmlippe 3 und Dichtlippe 4 vorgesehene Rinne 5 als Unterbrechung zwischen den beiden Lippen 3 und 4 zu sehen. Die Rinne 5 bildet dann eine Unterbrechung von Kriechwegen innerhalb der von der Klemmlippe 3 sowie der Dichtlippe 4 gebildeten Dichtfläche, was eine erhebliche Verbesserung der Dichtwirkung bedeutet, da die Kapillarkräfte die Rinne nicht überwinden können.
In dem Kappenkopf 1 ist eine tellerförmige Vertiefung 6 vorgesehen. Im Bereich der Vertiefung 6 sind segmentartige Durchgänge 7 auf die Innenseite des Kappenkopfes 1 ausgebildet. Die segmentartigen Durchgänge 7 haben eine im Wesentlichen dreieckige Form (4). Von den Durchgängen 7 gehen Kanäle 8 aus, die sich vom Kappenkopf 1 entlang der Innenseite des Kappenmantels 2 bis an das stirnseitige Ende der Schutzkappe erstrecken. Im Ausführungsbeispiel sind sechs Durchgänge 7 und infolgedessen sechs Kanäle 8 ausgebildet. Die Kanäle 8 enden am stirnseitigen Ende der Schutzkappe.
Im Ausführungsbeispiel nach den 5 bis 8 ist eine Schutzkappe für Schraubverbindungen dargestellt, die Anwendung bei Schraubverbindungen aus Bolzen und Muttern findet. Gleiche Bauteile sind im Vergleich zu dem vorstehend beschriebenen Ausführungsbeispiel mit den gleichen Bezugszeichen versehen. Zusätzlich zu dem Ausführungsbeispiel nach den 1 bis 4 weist die Kappe entsprechend dem Ausführungsbeispiel nach den 5 bis 8 im Übergang des Kappenkopfes 1 zum Kappenmantel 2 auf ihrer Innenseite Stege 10 auf, die sich bereichsweise in den Kappenmantel 2 erstrecken. Die dem Kappenmantel 2 abgewandten freien Enden 11 der Stege 10 sind im Ausführungsbeispiel spitz ausgeführt. Mit Hilfe der an den Stegen 10 ausgebildeten Spitzen 11 ist in montiertem Zustand die Schutzkappe sicher an der Schraubverbindung gehalten, da sich das Gewinde des jeweiligen Schraubbolzens in die Spitzen 10 einschraubt. Somit ist die Kappe mit Hilfe des Gewindes des Schraubbolzens sicher an der Schraubverbindung gehalten. Zudem weist die Schutzkappe nach dem Ausführungsbeispiel entsprechend den 5 bis 8 an ihrem stirnseitigen Ende außen Anzugstege 12 auf, die zum festen Aufschrauben der Schutzkappe auf den jeweiligen Schraubbolzen dienen. In Abwandlung des Ausführungsbeispiels kann zur Erhöhung der Stabilität sowie zur Verbesserung der Herstelleigenschaften im Anschluss an die Gewindestege 10 zusätzlich eine umlaufende Nut vorgesehen sein.
Der Kappenkopf 1 sowie der Kappenmantel 2 sind aus teilkristalinem Thermoplast hergestellt; im Ausführungsbeispiel findet Polypropylen Verwendung. Die Klemmlippe 3 sowie die Dichtlippe 4 sind aus thermoplastischem Elastomer hergestellt. Dabei handelt es sich um einen widerstandsfähigen und gleichzeitig anschmiegsamen Kunststoff, der gut zu verarbeiten ist. Im Übrigen bildet das verwendete Elastomer einen hervorragenden Kompromiss zwischen der einerseits geforderten Weichheit, um eine optimale Anpassung an die Oberfläche des Bauteils zu schaffen, andererseits eine ausreichende Stabilität der Klemmlippe für eine sichere Klemmung der Schutzkappe an der Schraubverbindung zu ermöglichen. Wie 1 entnommen werden kann, sind sowohl die Vertiefung 6 mit den Durchgängen 7 als auch die Kanäle 8 mit thermoplastischem Elastomer angefüllt. Dies ergibt sich aus der Fertigung der Schutzkappe.
Zur Herstellung der Schutzkappe findet die so genannte Zwei-Komponenten-Technik Anwendung. Dabei werden innerhalb derselben Spritzgussform zunächst Kappenkopf 1 und Kappenmantel 2 aus dem teilkristalinem Thermoplast hergestellt. Sodann wird das thermoplastische Elastomer vom Kappenkopf 1 aus in die Vertiefung 6 eingespritzt. Von dort verteilt sich der weiche Kunststoff durch die Durchgänge 7 und fließt entlang der Kanäle 8 bis an das stirnseitige Ende der Schutz kappe, an der dann innerhalb der Spritzgussform die Klemmlippe 3 sowie die Dichtlippe 4 aus dem Elastomer erstellt werden.
Mit Hilfe der erfindungsgemäßen Schutzkappe ist eine deutlich verbesserte Abdichtung der jeweiligen Schraubverbindung hervorgerufen, was im wesentlichen mit dem Elastomer der Dichtlippe sowie der Klemmlippe zusammenhängt. Dieses Material bietet die Möglichkeit eines hervorragenden Anschmiegens an das jeweilige Bauteil, so dass die Gefahr von Korrosion deutlich reduziert ist.

Claims

Schutzkappe für Schraubverbindungen, die mit einer Klemmlippe (3) unter der Fase eines Schrauben- oder Mutterkopfs (1) anliegt und einer Dichtlippe (4), dadurch gekennzeichnet, dass Klemm- und Dichtlippe (3; 4) aus einem thermoplastischen Elastomer bestehen und an die Kappe als gesondertes Bauteil angespritzt sind.
Schutzkappe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Thermoplast Polypropylen ist.
Schutzkappe nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass im Kappenkopf (1) eine Vertiefung (6) vorgesehen ist, in deren Bereich segmentartige Durchgänge (7) ausgebildet sind.
Schutzkappe nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass von den Durchgängen (7) Kanäle (8) ausgehen.
Verfahren zur Herstellung von Schutzkappen für Schraubverbindungen, dadurch gekennzeichnet, dass Kappenkopf (1) und Kappenmantel (2) aus Thermoplast gespritzt werden, und dass im Anschluss ein thermoplastisches Elastomer vom Kappenkopf (1) aus in eine Vertiefung (6) der Kappe eingespritzt wird, fließt von dort entlang Kanälen (8) bis an das stirnseitige Ende der Schutzkappe, an der dann innerhalb der Spritzgussform eine Klemmlippe (3) sowie die Dichtlippe (4) aus dem Elastomer erstellt werden.