DE20109130U1

DE20109130U1 - Befestigungsvorrichtung

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Publication number: DE20109130U1
Application number: DE20109130U
Authority: DE
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2001-05-31
Filing date: 2001-05-31
Publication date: 2002-10-02
Anticipated expiration: 2011-06-01

Description

Kittmann, Roland - DEG-3«88:S2 &Idigr; *

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BEFESTIGUNGSVORRICHTUNG

Beschreibung

Befestigungsvorrichtungen aus Plastik finden wegen ihrer Unempfindlichkeit und ihrer kostengünstigen Herstellung breite Anwendung als Massenprodukte in vielen Industriebereichen.

Als typische Beispiele seien Kabelbinder oder Clips aus Plastik genannt, bei denen meist ein leicht elastischer Vorsprung oder Widerhaken in eine Öse einrastet.

Eine zugfeste Befestigungsvorrichtung stellt dabei gleich mehrere Anforderungen an das verwendete Material:

Das Material muß zum einen genügend elastisch oder nachgiebig sein, um ein leichtes Einführen des Vorsprungs oder Widerhakens in die Öse zu ermöglichen, zum anderen aber auch ausreichend zugfest sein, um den Rückweg des Vorsprungs oder Widerhakens durch die Öse zuverlässig zu sperren.

Stahl wäre dafür ein idealer Werkstoff, ist aber wegen seiner teuren und aufwendigen Verarbeitung nachteilig. In Spritzgußtechnik hergestellter Kunststoff ist bei derartigen Massenprodukten aus ökonomischen Gründen viel geeigneter.

Heute werden ca. 90% aller Kabelbinder in Spritzgußverfahren aus Polyamid hergestellt, das wegen seiner billigen Herstellung und seiner guten Elastizität und Zugfestigkeit bevorzugt wird. Allerdings muß dieses Material nach dem Spritzvorgang mit 3-6% Wasser konditioniert werden, um seine vorteilhaften Eigenschaften zu entfalten. Bei trockener Luft, wie sie z.B. in Lagerhallen oft anzutreffen ist, gibt Polyamid seine Feuchtigkeit zum Teil wieder ab und wird dabei spröde. Das führt zu dem bekannten Phänomen, daß Kabelbinder oder andere Befestigungsvorrichtungen aus Polyamid nach einiger Zeit brüchig werden, und sich dadurch die Befestigung manchmal unerwünschterweise wieder löst.

Auf der Suche nach geeigneten, nicht-hygroskopischen Materialien wurde man wiederum bei den Thermoplasten fündig. So werden heute viele Plastikbefestigungsvorrichtungen aus Polypropylen hergestellt, das zwar ausreichend elastisch und nicht-hygroskopisch ist, dessen Zugfestigkeit aber zu wünschen übrig läßt. Das Material hat aber eine geringe Reißdehnung, so daß es bei vielen Anwendungen nicht geeignet ist.

Der Ausweg schien bei Clips mit dem Material Polyoxymethylen (POM) gefunden, das nicht-hygroskopisch ist und ausreichende Zugfestigkeit aufweist. Dieses Material ist jedoch für Kabelbinder nicht elastisch genug und setzt darüberhinaus giftige Verbrennungsgase frei, die wegen der Gefahr für Bedienungspersonal und Umwelt unerwünscht sind.

Thermoplastische Elastomere kamen bisher für die Verwendung bei Plastikbefestigungselementen nicht in Frage, weil sie wegen ihrer gummiartigen Natur nicht über ausreichende Zugfestigkeit verfügen.

0 Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Befestigungsvorrichtung anzugeben, die die genannten Nachteile nach dem Stand der Technik zumindest teilweise überwindet, die sich insbesondere im Spritzgußverfahren herstellen läßt, deren mechanische Eigenschaften weitgehend unabhängig vom Feuchtigkeitsgehalt der Luft sind, und die dauerhaft ausreichend elastisch und zugfest ist, ohne dabei den Benutzer oder die Umwelt der Gefahr giftiger Verbrennungsgase auszusetzen.

Eine erfindungsgemäße Lösung dieser Aufgabe ist in Anspruch 1 gekennzeichnet. Danach enthält die Befestigungsvorrichtung ein thermoplastisches Elastomer mit einer Zugfestigkeit von mindestens 2 0 MPa, wie es in ähnlicher Form bereits für Gummimanschetten, Dichtungen und Dämpfungselemente verwendet wird. Dieses Material ist im Spritzgußverfahren herstellbar und weist die bei Elastomeren gewohnt guten Eigenschaften hinsichtlich Dauerhaf-

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tigkeit, Elastizität, Umweltverträglichkeit und geringer Wasseraufnahme auf.

Anspruch 2 zeigt eine alternative erfindungsgemäße Lösung der Aufgabe, verzichtet dabei aber auf die Angabe eines Absolutwerts für die Zugfestigkeit, und verweist stattdessen auf den in dieser Hinsicht optimal geeigneten Kunststoff Polyamid 66, insbesondere auf dessen Zugfestigkeit und Reißdehnung (siehe Anspruch 5).

Die Ausgestaltung der Erfindung nach Anspruch 3 ist deshalb besonders zweckmäßig, weil die ganze oder der vorwiegende Teil der Befestigungsvorrichtung in einem Spritzguß hergestellt werden kann.

Es kann aber auch vorteilhaft sein, nur die bei der mechanischen Befestigungssperre besonders beanspruchten Teile der Befestigungsvorrichtung aus dem thermoplastischen Elastomer herzustellen, wie in Anspruch 4 angegeben.

Die Unteransprüche 6 und 7 geben denkbare spezielle Ausgestaltungen der Befestigungsvorrichtung bzw. des 0 thermoplastischen Elastomers an.

Anspruch 8 gibt eine mögliche Ursache an, die zu einer erhöhten Zugfestigkeit des thermoplastischen Elastomers führt.

Ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel der Erfindung wird nachstehend anhand der Zeichnung und der Tabelle näher erläutert.

Eigenschaft	Polyamid 66	Arnitel® PL650	Arnitel® EL740	Evoprene
Zugfestigkeit (MPa)	43	27	45	<15
Feuchtigkeitsabsorp tion bei 50% (%)	2,2	0,3	0,15	-
immergierte Wasser absorption (%)	6,7	1,7	0,6	-

Die Tabelle vergleicht die mechanischen Eigenschaften von Polyamid und herkömmlichen thermoplastischen Elastomeren wie Evoprene mit denen von neuentwickelten Kunststoffen der Firma DSM Engineering Plastics, Arnitel
EL740 und Arnitel® PL650. Sie zeigt, daß hinsichtlich der Zugfestigkeit bei den zwei Arnitel -Kunststoffen ein entscheidender Fortschritt erzielt wurde, ohne dabei die bekannt guten Eigenschaften der thermoplastischen Elastomere hinsichtlich Dauerhaftigkeit und geringer Hygroskopizität aufgegeben zu haben.

Dies macht die Verwendung thermoplastischer Elastomere für Befestigungsvorrichtungen möglich, die eine gewisse Rigidität des Materials voraussetzen, wie z.B. Kabelbinder oder Clips.

Die Verbesserung der Zugfestigkeit wurde dadurch erreicht, daß man das für Elastomere charakteristische Gumminetz soweit reduzierte, daß die elastischen Eigenschaften des thermoplastischen Elastomers zugunsten besserer Zugfestigkeit zurücktraten.

Die Figuren zeigen typische Beispiele für die erfindungsgemäßen Befestigungsvorrichtungen, und zwar:

Figur 1 eine schematische Ansicht eines Kabelbinders in geöffnetem Zustand;

Figur 2 eine schematische Ansicht eines Kabelbinders in geschlossenem Zustand; und

Figur 3 eine schematische Ansicht eines typischen Schließmechanismus für einen Clip.

Figur 1 zeigt einen Kabelbinder mit einer Lasche 10 und einer Öse 11. Die Lasche weist mehrere Vorsprünge 12 0 auf, die sich in einen Gegenhaken 13 an der Öse einrasten lassen.

Figur 2 zeigt den Kabelbinder in seinem eingerasteten, geschlossenem Zustand. Der Gegenhaken 13 muß nun stabil genug sein, um den Rückweg der Lasche 10 durch die Öse zu sperren. Dabei kommt es entscheidend auf die Zugfestigkeit des verwendeten Kunststoffs an.

Noch deutlicher wird dies anhand von Figur 3. Sie zeigt einen für Kunststoffclips typischen Schließmechanismus in geöffneter und geschlossener Form. Hier greift ein pfeilförmiger Widerhaken in eine Öffnung und kann nicht mehr zurück. Für die Beständigkeit des Verschlusses kommt es nun wiederum auf die Zugfestigkeit des Kunststoffs an, und zwar insbesondere an den mechanisch besonders beanspruchten Stellen 14, damit sich die Pfeilspitze bei Belastung nicht nach unten umbiegt.

Dies erfordert Zugfestigkeiten von etwa 20 MPa, wie sie bei thermoplastischen Elastomeren bisher nicht bekannt waren.

Ferner kommt es sowohl für den Kabelbinder als auch für den Clip darauf an, daß der Kunststoff die gewünschten Eigenschaften auch bei ungünstigen Außenbedingungen, wie etwa geringer Luftfeuchtigkeit beibehält. Dies gewährleisten thermoplastische Elastomere wegen ihrer geringen Hygroskopizität (vgl. Zeile 2 in der Tabelle).

Zusammenfassung

Befestigungsvorrichtungen, insbesondere Kabelbinder oder Clips, die ein thermoplastisches Elastomer mit einer Zugfestigkeit von mindestens 20 MPa enthalten.

Claims

1. Befestigungsvorrichtung, dadurch gekennzeichnet, daß sie ein thermoplastisches Elastomer mit einer Zugfestigkeit von mindestens 20 MPa enthält.

2. Befestigungsvorrichtung, dadurch gekennzeichnet, daß sie ein thermoplastisches Elastomer mit mechanischen Eigenschaften enthält, die im wesentlichen den von Polyamid 66 entsprechen.

3. Befestigungsvorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, die überwiegend oder vollständig aus dem thermoplastischen Elastomer besteht.

4. Befestigungsvorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, bei der nur mechanisch besonders beanspruchte Teile das thermoplastische Elastomer enthalten.

5. Befestigungsvorrichtung nach Anspruch 2, wobei die Zugfestigkeit oder die Reißdehnung des thermoplastischen Elastomers im wesentlichen der von Polyamid 66 entspricht.

6. Befestigungsvorrichtung nach einem der vorstehenden Ansprüche, die in einem Kabelbinder oder Clip besteht.

7. Befestigungsvorrichtung nach einem der vorstehenden Ansprüche, wobei das thermoplastische Elastomer in der Modifikation Arnitel® EL740 oder Arnitel® PL650 vorliegt.

8. Befestigungsvorrichtung nach einem der vorstehenden Ansprüche, wobei die verbesserte Zugfestigkeit auf einer Reduzierung der Gummivernetzung des Elastomers beruht.