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Die vorliegende Erfindung betrifft einen Schraubdom mit einer sich in Längsrichtung des Schraubdoms erstreckenden Aufnahme für eine Schraube, wobei der Schraubdom eine die Aufnahme begrenzende Wandung aufweist und wobei der Schraubdom als Spritzgussteil ausgeführt ist.
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Aus dem Stand der Technik ist es bekannt, in Spritzgussteilen Schraubdome vorzusehen, um die Spritzgussteile selbst zu befestigen oder an den Spritzgussteilen weitere Elemente zu verschrauben. Dabei wird bei gewindeformenden Schrauben eine Schraubdomgeometrie empfohlen, die einen zuverlässigen Halt der Schraube in der Aufnahme des Schraubdoms sicherstellt.
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Zur Bereitstellung des Spritzgussteils erfolgt nach dem Spritzgießen und Aushärten der Entformungsvorgang, d. h. das Entfernen der Form von dem Spritzgussteil. Ein Beispiel für ein derartiges Spritzgussteil ist in 5 mit dem Bezugszeichen 100 dargestellt. Der Schraubdom umfasst eine Aufnahme 10 für die nicht dargestellte Schraube. Wie dies aus 5 hervorgeht, muss das Formwerkzeug einerseits in einer Richtung (z-Achse) entfernt werden, die sich in Längsrichtung der Aufnahme 10 erstreckt und andererseits in den dazu senkrecht verlaufenden Richtungen x und y, um das Spritzgussteil aus der Form freizugeben.
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Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Schraubdom der eingangs genannten Art dahingehend weiterzubilden, dass dessen Herstellung gegenüber bekannten Schraubdomen vereinfacht ist.
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Diese Aufgabe wird durch einen Schraubdom mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst.
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Danach ist vorgesehen, dass die die Aufnahme begrenzende Wandung zumindest zwei Durchbrechungen aufweist, die derart angeordnet sind, dass die sich an die jeweiligen Durchbrechungen anschließenden Bereiche die genannte Aufnahme ausbilden und in Bezug auf die jeweilige Durchbrechung keinen Hinterschnitt aufweisen. Darunter ist zu verstehen, dass die Bestandteile des Formwerkzeuges, die während der Herstellung die Aufnahme des Schraubdoms ausbilden, durch die jeweilige Durchbrechung und nicht in einer Richtung parallel zur Längsachse des Schraubdoms aus dem Spritzgussteil entfernt werden können, was durch die hinterschnittfreie Ausführung ermöglicht wird. In anderen Worten fluchten die die Aufnahme bildenden Bereiche mit der jeweiligen Durchbrechung, so dass ein Herausziehen des Formwerkzeuges durch die Durchbrechung hindurch erfolgen kann und nicht in Längsrichtung der Aufnahme erfolgen muss, wie dies bei aus dem Stand der Technik bekannten Schraubdomen der Fall ist.
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Bei dem Schraubdom gemäß der vorliegenden Erfindung handelt es sich vorzugsweise um ein Kunststoffspritzgussteil. Denkbar ist auch ein Metallsinter- oder Keramikspritzgussteil.
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Durch die erfindungsgemäße Ausgestaltung des Schraubdoms ist es möglich, den Entformungsprozess dahingehend einfacher zu gestalten, dass die Entformung, d. h. das Entfernen der Formteile in nur zwei Richtungen erfolgen kann und bei einem im Wesentlichen im 90°-Winkel zu einer Hauptentformrichtung vorliegenden Schraubdom nicht gemäß dem Stand der Technik in drei Richtungen erfolgen muss.
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Als weiterer Vorteil der Erfindung ist zu nennen, dass bei großen Verhältnissen von Gewindelänge zu Gewindedurchmesser gemäß der Erfindung ohne weiteres Schraubdome hergestellt werden können. Gemäß dem Stand der Technik sind dafür gerade bei langen, dünnen Kernen schwer hohe Genauigkeiten herstellbar und das Werkzeug ist anfällig. Die vorliegende Erfindung bietet hierfür eine robuste Lösung. Dies gilt immer und sogar für den Fall, dass ein Bauteil doch in drei Richtungen entformt werden muss.
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In einer Ausführung der Erfindung erstrecken sich die Durchbrechungen über die gesamte Länge der Aufnahme.
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Alternativ dazu ist es möglich, dass sich die Durchbrechungen nur über einen Teil der Länge der Aufnahme erstrecken und dass in Längsrichtung des Schraubdoms mehrere voneinander beabstandete Durchbrechungen vorgesehen sind.
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Die mehreren Durchbrechungen sind so angeordnet, dass insgesamt eine durchgehende Aufnahme für eine Schraube ausgebildet wird.
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Eine vergleichsweise einfache Ausführungsform ergibt sich, wenn der Schraubdom genau zwei Durchbrechungen aufweist, die an gegenüberliegenden Seiten des Schraubdoms angeordnet sind. In diesem Fall weist das Formwerkzeug zwei (oder mehr) Vorsprünge auf, die im Rahmen des Spritzgießvorgangs zusammen die Aufnahme ausbilden und die nach dem Aushärten des Spritzgussteils durch die zwei Durchbrechungen hindurch aus dem Schraubdom herausgezogen werden. Unter dem Begriff „Aushärten” ist auch ein Abkühlen (z. B. bei Thermoplasten) oder ein chemisches Aushärten (z. B. bei Duroplasten) oder eine Kombination aus beidem zu verstehen.
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Auch ist es denkbar, dass die Durchbrechungen an verschiedenen Seiten des Schraubdoms angeordnet sind und dass die an den verschiedenen Seiten des Schraubdoms angeordneten Durchbrechungen in Längsrichtung des Schraubdoms zueinander versetzt angeordnet sind. In diesem Fall befinden sich an den unterschiedlichen Seiten des Schraubdoms mehrere übereinander angeordnete und voneinander beabstandete Durchbrechungen, wobei die an einer Seite des Schraubdoms zu den auf der anderen Seite des Schraubdoms befindlichen Aufnahmen in Längsrichtung der Aufnahme versetzt sind, so dass sich insgesamt eine durchgehende Aufnahme ergibt.
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Denkbar ist es, dass die Wandungen, die die Aufnahme begrenzen, im Querschnitt L-förmig ausgebildet sind.
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Die Aufnahme kann ohne Gewinde ausgeführt sein. In diesem Fall wird das Gewinde durch die gewindeformende Schraube erzeugt, die in die Aufnahme eingedreht wird.
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Von der Erfindung ist auch der Fall umfasst, dass sich auf der Innenseite der Wandungen Gewindeabschnitte befinden. Dementsprechend kann das Formwerkzeug mit einem Profil ausgeführt sein, das diese Gewindeabschnitte ausbildet.
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Um einen sicheren Halt der Schraube zu gewährleisten, erstrecken sich Wandungen bzw. die Gewindeabschnitte vorzugsweise insgesamt über einen Umfang von mindestens der Hälfte und vorzugsweise von mindestens 2/3 des gesamten Umfangs der Aufnahme. Je nach Anwendungsfall und nach der notwendigen Festigkeit einer Schraubverbindung mittels des Schraubdoms können sich die Wandungen bzw. die Gewindeabschnitte auch über weniger als die Hälfte des gesamten Umfangs der Aufnahme erstrecken.
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Insbesondere für den Einsatz metrischer Schrauben kann vorgesehen sein, dass in der Aufnahme des Schraubdoms eine Gewindebuchse befindet. Dies kann eingedreht oder warmeingebettet sein.
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Der Schraubdom gemäß der Erfindung kann für metrische oder auch selbstschneidende bzw. gewindeformende Schrauben oder auch für sonstige Schraubenarten einsetzbar sein.
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Die vorliegende Erfindung betrifft des Weiteren ein medizinisches Gerät, insbesondere ein Dialysegerät mit wenigstens einem Bauteil, insbesondere mit einem Gehäuseteil, das mit wenigstens einem Schraubdom nach einem der vorhergehenden Ansprüche ausgeführt ist. Bei dem Bauteil kann es sich beispielsweise um ein Gehäuseteil des medizinischen Gerätes handeln.
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Die vorliegende Erfindung betrifft des Weiteren ein Verfahren zur Herstellung eines Schraubdoms nach einem der Ansprüche 1 bis 9, wobei das Verfahren die Schritte des Spritzgießens des Schraubdoms und des Entformens des Schraubdoms umfasst, wobei das Entformen in genau zwei Richtungen erfolgt, die nicht in Längsrichtung des Schraubdoms verlaufen. Erfindungsgemäß erfolgt das Entformen somit in einer von der Längsrichtung des Schraubdoms bzw. der Aufnahme abweichenden Richtung, beispielsweise indem die Formhälften in seitlicher Richtung voneinander weg und von dem Schraubdom weg bewegt werden.
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Vorzugsweise liegen die beiden Entformungsrichtungen senkrecht zur Längsrichtung des Schraubdoms.
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In einer bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung erschöpft sich der Entformungsvorgang in dem Auseinanderbewegen zweier Formhälften. Eine dritte Bewegungsrichtung des Formwerkzeuges, etwa in Richtung der Längsachse des Schraubdoms ist dabei nicht vorgesehen bzw. nicht erforderlich.
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Weitere Einzelheiten und Vorteile der Erfindung werden anhand eines in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiels näher erläutert.
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Es zeigen:
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1: eine perspektivische Ansicht eines Schraubdoms gemäß der Erfindung,
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2: unterschiedliche Ansichten des Schraubdoms gemäß der Erfindung in einer weiteren Ausführungsform ohne und mit Schraube,
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3: eine Querschnittansicht durch einen Schraubdom gemäß der Erfindung,
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4: eine Querschnittansicht durch einen Schraubdom gemäß der Erfindung mit Formwerkzeug und
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5: eine perspektivische Ansicht eines Spritzgussteils mit Schraubdom gemäß dem Stand der Technik.
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1 zeigt mit dem Bezugszeichen 200 einen Schraubdom gemäß der Erfindung.
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Der Schraubdom 200 weist eine sich in Längsrichtung des Schraubdoms 200 erstreckende Aufnahme 210 zur Aufnahme einer Schraube auf.
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Die die Aufnahme 210 umgebende Wandung des Schraubdoms 200 ist mit den Bezugszeichen 220, 220' gekennzeichnet.
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Wie dies aus 1 weiter hervorgeht, ist die Wandung 220, 220' nicht umlaufend geschlossen, sondern weist zwei Durchbrechungen 230, 230' auf, die die Wandung 220, 220' in die zwei voneinander getrennte Wandabschnitte 220 und 220' teilt.
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Auf der zu der Aufnahme 210 gewandten Innenseite der Wandungen 220, 220' weisen diese Gewindeabschnitte G auf.
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Die Durchbrechungen 230, 230' weisen eine Breite B bzw. B' auf, die zusammen die Breite bzw. dem Durchmesser C der Aufnahme 210 entsprechen.
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Die Durchbrechungen 230 und 230' ermöglichen es, dass ein Formwerkzeug, das zur Ausbildung der Ausnehmung 210 dient, nach der Ausbildung des Schraubdoms gemäß der Richtungen x und y in 1, die senkrecht zur Richtung z der Längsachse des Schraubdoms 200 verlaufen, seitlich bzw. nach vorne (y) und nach hinten (x) aus der Ausnehmung 210 herausgezogen werden können. Dieses Entfernen der Form bzw. des Formwerkzeuges erfolgt somit nicht in Richtung z der Längsachse des Schraubdoms 200, sondern in seitlicher Richtung und vorzugsweise senkrecht zur Längsachse des Schraubdoms 200.
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Durch diese Ausgestaltung des Schraubdoms ist es möglich, das Entformen durch eine Bewegung der Form bzw. der Formhälften in nur zwei Richtungen zu erreichen. Eine Bewegung in z-Richtung, die bei der Ausführung aus dem Stand der Technik zum Entformen erforderlich ist, ist erfindungsgemäß nicht notwendig.
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In dem Ausführungsbeispiel nach 1 erstrecken sich die Durchbrechungen 230, 230' über die gesamte Höhe der Ausnehmung 210 auf gegenüberliegenden Seiten des Schraubdoms 200.
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2 zeigt eine davon abweichende Ausgestaltung der Erfindung, bei der auf unterschiedlichen Seiten des Schraubdoms 200 mehrere, übereinander angeordnete Durchbrechungen vorgesehen sind.
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Auf der Vorderseite gemäß 2a) sind die Durchbrechungen 330 und 330' und auf der Rückseite gemäß 2b) sind die Durchbrechungen 340 und 340' angeordnet.
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Dabei sind die Durchbrechungen wechselseitig so versetzt angeordnet, dass sich von oben nach unten im Schraubdom 300 eine durchgehende Aufnahme 310 bildet, wie dies aus 2c) hervorgeht, die den Schraubdom in einer Längsschnittansicht mit darin aufgenommener Schraube S wiedergibt.
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3 zeigt in einer Querschnittsansicht einen Schraubdom 400 gemäß der Erfindung in einer weiteren Ausführungsform. Der Schraubdom 400 weist Wandungen 420, 420' auf, die durch die Durchbrechungen 430, 430' in zwei Teile getrennt sind.
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Das Bezugszeichen 410 kennzeichnet die Aufnahme für eine Schraube.
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Mit dem Bezugszeichen G sind die Wandbereiche der Aufnahme 410 gekennzeichnet, die ein Gewinde aufweisen. Diese Bereiche stellen ca. 2/3 des Umfangs dar, den eine Wandung aufweist, die sich vollumfänglich, d. h. ohne Durchbrechungen um die Aufnahme herum erstrecken würde.
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4 zeigt die Wandungen 520, 520' eines Schraubdoms gemäß der Erfindung in einer Querschnittansicht. Die Wandungen 520, 520' sind durch Durchbrechungen 530, 530' getrennt. In diesen Durchbrechungen sowie in der Aufnahme 510 befinden sich während der Herstellung des Schraubdoms 500 die Formhälften F1 und F2. Die Formhälften F1 und F2 liegen während des Spritzgussvorgangs aneinander an und füllen vollständig die Aufnahme 510 aus, wie dies aus 4 ersichtlich ist.
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Die Formhälften F1 und F2 füllen jeweils Bereiche B1 und B2 aus, die nach dem Entfernen der Formhälften F1 und F2 die Aufnahme 510 bilden.
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Wie dies aus 4 hervorgeht, weisen die Bereiche B1 und B2 im Hinblick auf die zugehörigen Durchbrechungen 530 und 530' keine Hinterschnitte auf, worunter verstanden werden soll, dass die Formhälften F1 und F2 durch die genannten Durchbrechungen aus den Bereichen B1 und B2 in Richtung y und x herausgezogen werden können. Die Richtungen x und y verlaufen vorzugsweise senkrecht zur Längsachse des Schraubdoms, die gemäß 4 senkrecht zur Papierebene steht.
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Jede der Formhälften erstreckt sich durch eine der Durchbrechungen 530, 530'.
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Nach dem Aushärten des Kunststoffes des Schraubdoms 500 werden die beiden Formhälften F1 und F2 durch die Durchbrechungen 530, 530' aus dem Schraubdom 500 in den Richtungen x und y herausgezogen, indem die Formhälften F1 und F2 voneinander weg bewegt werden.
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Eine Bewegung des Formwerkzeuges bzw. der Formhälften in axialer Richtung der Aufnahme, d. h. gemäß 4 senkrecht zur Papierebene ist aufgrund des Vorhandenseins der Durchbrechungen 530, 530' nicht erforderlich.
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Insgesamt ergibt sich durch die erfindungsgemäße Ausgestaltung des Schraubdoms eine vereinfachte Herstellung des Schraubdoms, da eine Entformungsbewegung nur noch in zwei und nicht mehr in drei Richtungen erforderlich ist, wie dies aus dem Stand der Technik bekannt und aus 5 ersichtlich ist.
