Die Erfindung geht aus von einer Schraubverbindung nach der
Gattung des Hauptanspruchs. Derartige Schraubverbindungen
sind häufig einer unzulässigen Verminderung der Klemmkraft
unterworfen, weil der Kunststoff beispielsweise durch
Wärmebelastung einer erhöhten Wärmedehnung sowie durch
Kriechen unter Last oder durch Wasseraufnahme einer
Formänderung unterliegt. Es ist nicht ausgeschlossen, daß
sich hierdurch die Schraubverbindung löst. Man hat daher
versucht, das Lösen durch den Auftrag eines
mikroverkapselten Klebstoffs auf das Bolzengewinde zu
verhindern. Dieser Klebstoff soll sich beim Anziehen der
Mutter ausbreiten und eine stoffschlüssige Verbindung
zwischen Bolzen und Mutter erzeugen. Da aber eine
Schraubverbindung mit einem Bauteil oder beiden Bauteilen
aus Kunststoff keinen hohen Anziehmomenten unterworfen
werden kann, wird der Klebstoff häufig nur unzureichend
aktiviert.The invention is based on a screw connection according to the
Genus of the main claim. Such screw connections
are often an inadmissible reduction in the clamping force
subject because of the plastic, for example
Thermal stress due to increased thermal expansion as well
Creep under load or by absorbing water
Shape change is subject. It is not excluded that
this loosens the screw connection. So you have
tried solving by ordering a
microencapsulated adhesive towards the bolt thread
prevent. This glue is said to tighten when
Spread out the nut and a material connection
between bolt and nut. But there is one
Screw connection with one component or both components
made of plastic not subject to high torques
the adhesive often becomes insufficient
activated.
Die erfindungsgemäße Schraubverbindung mit den
kennzeichnenden Merkmalen des Hauptanspruchs hat
demgegenüber den Vorteil, daß aufgrund der Profiländerung am
Bolzen das Flanken- und Spitzenspiel in der Gewindepassung
vermindert oder zum Teil beseitigt wird und demzufolge die
Mikroverkapselung des Klebstoffs mit hoher Sicherheit durch
Druck und/oder Scherung aufgebrochen und der Klebstoff
aktiviert wird.
The screw connection according to the invention
has characteristic features of the main claim
in contrast the advantage that due to the profile change on
Bolt the flank and tip play in the thread fit
is reduced or partially eliminated and consequently the
Microencapsulation of the adhesive with high security
Pressure and / or shear broken and the adhesive
is activated.
Durch die in den Unteransprüchen aufgeführten Maßnahmen sind
vorteilhafte Weiterbildungen und Verbesserungen der im
Hauptanspruch angegebenen Schraubverbindung möglich.By the measures listed in the subclaims
advantageous developments and improvements in
Main connection specified screw connection possible.
Mit der im Anspruch 2 offenbarten Ausgestaltung der
Schraubverbindung wird das Aufschrauben der Mutter auf das
Bolzengewinde oder das Einschrauben eines Bolzen in eine
Muttergewinde erleichtert.With the configuration of the disclosed in claim 2
Screw connection is screwing the nut onto the
Bolt thread or screwing a bolt into one
Nut thread relieved.
Den gleichen Vorteil hat die im Anspruch 3 gekennzeichnete
Weiterbildung der Schraubverbindung.The same advantage has that characterized in claim 3
Further training of the screw connection.
Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung
schematisch dargestellt und in der nachfolgenden
Beschreibung näher erläutert. Es zeigen Fig. 1 vergrößert
wiedergegebene Gewindeprofile einer Gewindepassung aus
Mutter und Bolzen, Fig. 2 einen erfindungsgemäß gestalteten
Bolzen und eine Mutter.An embodiment of the invention is shown schematically in the drawing and explained in more detail in the following description. In the drawings Fig. 1 enlarged reproduced thread profiles of a threaded fit of nut and bolt, Fig. 2 an inventive shaped bolt and a nut.
Die in Fig. 1 dargestellten Gewindeprofile (Spitzgewinde)
zeigen ein Muttergewinde 10 und ein Bolzengewinde 12. Das
Muttergewinde 10 ist als metrisches ISO-Gewinde ausgebildet
mit einem Außendurchmesser D, einem Kerndurchmesser D1,
einem Flankendurchmesser D2, einer Steigung P und einem
Flankenwinkel von 60°. Das Bolzengewinde 12 hat ebenfalls
einen Außendurchmesser d, einen Flankendurchmesser d2, einen
Kerndurchmesser d3 und weist die Steigung P auf. Das
Bolzengewinde 12 weist gegenüber dem metrischen ISO-Gewinde
folgende Abweichung auf: Der Flankenwinkel ist vorzugsweise
auf 50° verringert und der Außendurchmesser d ist wenigstens
auf den Außendurchmesser D des Muttergewindes 10 vergrößert.
Bei der in Fig. 1 dargestellten Gewindepassung aus einem
Größtmaß des Muttergewindes 10 und einem Kleinstmaß des
Bolzengewindes 12 ergibt sich daher ein Spiel Null zwischen
dem Gewindegrund des Muttergewindes 10 und der Gewindespitze
des Bolzengewindes 12. Bei einer Gewindepassung mit einem
Außendurchmesser d des Bolzengewindes 12 größer dem
Außendurchmesser D des Muttergewindes 10 ergibt sich somit
eine Preßpassung zwischen dem Muttergewinde und dem
Bolzengewinde, die sich vom Bereich des Gewindegrundes des
Muttergewindes in den angrenzenden Bereich der
Gewindeflanken erstreckt. Um den Unterschied zum normgemäßen
Gewindeprofil für das Bolzengewinde deutlich zu machen, ist
in Fig. 1 ein Flankenwinkel von 60° und ein verringerter
Außendurchmesser mit strichpunktierten Linien angedeutet.
Eine solche Gewindepassung hat relativ viel Flanken- und
Spitzenspiel zwischen Muttergewinde und Bolzengewinde.The thread profiles (pointed thread) shown in FIG. 1 show a nut thread 10 and a bolt thread 12 . The nut thread 10 is designed as a metric ISO thread with an outer diameter D, a core diameter D 1 , a flank diameter D 2 , a pitch P and a flank angle of 60 °. The bolt thread 12 also has an outer diameter d, a flank diameter d 2 , a core diameter d 3 and has the pitch P. The bolt thread 12 has the following deviation from the metric ISO thread: The flank angle is preferably reduced to 50 ° and the outer diameter d is at least enlarged to the outer diameter D of the nut thread 10 . In the thread fit shown in FIG. 1 from a largest dimension of the nut thread 10 and a smallest dimension of the bolt thread 12 , there is therefore zero play between the thread root of the nut thread 10 and the thread tip of the bolt thread 12 . With a thread fit with an outer diameter d of the bolt thread 12 larger than the outer diameter D of the nut thread 10 , there is thus an interference fit between the nut thread and the bolt thread, which extends from the area of the thread root of the nut thread into the adjacent area of the thread flanks. In order to make the difference to the standard thread profile for the bolt thread clear, a flank angle of 60 ° and a reduced outer diameter are indicated with dash-dotted lines in FIG. 1. Such a thread fit has a relatively large amount of flank and tip play between the nut thread and the bolt thread.
Die vorbeschriebene Kombination der Gewindeprofile soll
Anwendung finden bei Schraubverbindungen aus Bolzen und
Mutter, von denen wenigstens der Bolzen aus Kunststoff
hergestellt ist, beispielsweise aus Polyamid 66, welches
gegebenenfalls glasfaserverstärkt sein kann. In Fig. 2 sind
die Teile für eine solche Schraubverbindung aus einer
Sechskantschraube 14 und einer Sechskantmutter 16
dargestellt. Die Schraubverbindung kann jedoch auch aus
anderen Schrauben- und Mutterformen oder Gewinde in mit der
Schraube zu verspannenden Teilen bestehen. Die Schraube 14
aus Kunststoff weist an ihrem Schaft 18 einen Abschnitt 1 1
auf, welcher mit dem vorbeschriebenen Bolzengewinde 12
versehen ist. An seinem freien Ende ist der Schaft 18 auf
einen Außendurchmesser verkleinert, welcher mit dem
normgemäßen Muttergewinde 10 eine pressungsfreie
Gewindepassung ergibt. Der Druckmesserunterschied der beiden
Abschnitte l1 und l2 ist in der Zeichnung übertrieben groß
dargestellt. Der letztgenannte Schaftabschnitt kann eine
Länge l2 haben, die dem ein- bis dreifachen der Steigung P
entspricht. Die Mutter 16 weist dagegen das im Zusammenhang
mit der Fig. 1 beschriebene metrische ISO-Gewinde 10 auf.The combination of the thread profiles described above is intended to be used for screw connections made from bolts and nuts, of which at least the bolt is made from plastic, for example from polyamide 66 , which can optionally be reinforced with glass fibers. In Fig. 2, the parts for such a screw connection from a hexagon screw 14 and a hexagon nut 16 are shown. However, the screw connection can also consist of other screw and nut shapes or threads in parts to be clamped with the screw. The screw 14 of plastic material has at its shaft 18 to a portion 1 1 which is provided with the above-described bolt thread 12th At its free end, the shaft 18 is reduced to an outside diameter, which results in a press-free thread fit with the standard nut thread 10 . The pressure gauge difference between the two sections l 1 and l 2 is shown in the drawing in an exaggerated manner. The latter shaft section can have a length l 2 , which corresponds to one to three times the pitch P. The nut 16 , however, has the metric ISO thread 10 described in connection with FIG. 1.
Da Schraubverbindungen mit wenigstens einem Bauteil aus
Kunststoff unter erschwerten Einsatzbedingungen zum Lösen
neigen, ist auf den Schaftabschnitt l1 der Sechskantschraube
14 ein Klebstoffsystem aus mikroverkapseltem Klebstoff und
gegebenenfalls einem Härtemittel aufgetragen. Der
Schaftabschnitt l2 ist dagegen frei von einem solchen
Auftrag, ebenso das Muttergewinde 10 der Sechskantmutter 16.Because threaded connections tend to at least one component made of plastic under difficult conditions for release, is to the shaft portion 1 l of the hexagonal screw 14, an adhesive system of microencapsulated adhesive and optionally applied to a curing agent. The shaft section l 2 , on the other hand, is free of such an order, as is the nut thread 10 of the hexagon nut 16 .
Das Herstellen der Schraubverbindung, das heißt das
Aufschrauben der Sechskantmutter 16 auf die
Sechskantschraube 14, wird durch den Schaftabschnitt l2
erleichtert, weil hierbei keine Pressung zwischen dem
Muttergewinde 10 und dem Bolzengewinde 12 auftritt und ein
Klebstoffauftrag fehlt. Nach Überwinden des Schaftabschnitts
l2 tritt jedoch Pressung zwischen dem Muttergewinde 10 und
dem Bolzengewinde 12 im Bereich des Gewindegrundes des
Muttergewindes 10 auf. Hierdurch wird der Klebstoffauftrag
von der Gewindespitze des Bolzengewindes zu den
Gewindeflanken hin verdrängt und unterliegt wenigstens im
Bereich der Gewindeflanken einem Druck und/oder einer
Scherung solcher Höhe, welche zum Aufbrechen der
Mikroverkapselung führt und das Klebstoffsystem aktiviert.
In Fig. 1 ist der von Klebstoff 20 ausgefüllte Bereich
zwischen den Gewindeprofilen von Muttergewinde 10 und
Bolzengewinde 12 mit Kreuzschraffur dargestellt. Der
aktivierte Klebstoff 20 hat in Verbindung mit der
erfindungsgemäßen Gewindegestaltung ein erheblich höheres
Lösemoment der Schraubverbindung zur Folge als dies bei der
Kombination von Schraube und Mutter mit jeweils metrischen
ISO-Gewinde und zusätzlichem Klebstoffauftrag der Fall ist.The production of the screw connection, i.e. unscrewing of the hex nut 16 on the hexagonal screw 14, through the shaft portion l 2 easier because in this case no pressure between the nut thread 10 and the bolt threads 12 occurs, and an application of glue is missing. After overcoming the shaft section l 2 , however, pressure occurs between the nut thread 10 and the bolt thread 12 in the area of the thread root of the nut thread 10 . As a result, the adhesive application is displaced from the thread tip of the bolt thread to the thread flanks and is subject, at least in the region of the thread flanks, to pressure and / or shear of such a height that leads to the microencapsulation breaking open and activating the adhesive system. In Fig. 1, the area filled with adhesive 20 between the thread profiles of nut thread 10 and bolt thread 12 is shown with cross hatching. The activated adhesive 20 in connection with the thread design according to the invention results in a considerably higher loosening torque of the screw connection than is the case with the combination of screw and nut, each with a metric ISO thread and additional adhesive application.