DE2022907A1

DE2022907A1 - Schraube

Info

Publication number: DE2022907A1
Application number: DE19702022907
Authority: DE
Inventors: Wilfried Kay; Louis Oestereicher
Original assignee: USM Corp
Current assignee: USM Corp
Priority date: 1969-05-16
Filing date: 1970-05-11
Publication date: 1970-11-26
Also published as: BE750506A; NL7006950A; US3618444A; NO126146B; FR2042691A1; SE349639B; DE2022907B2; DE2022907C3; GB1305418A; CH518462A; JPS4813892B1; ES380507A1; NL144036B

Description

Dipl.-Ing. Heinz Bardehle Patentanwalt

D-8 München 26, Postfach 4 Telefon 0811/29 25 55

München, den 11. Mai 1970

Mein Zeichen: P

Beschreibung zum Patentgesuch

der Firma OSM CORPORATION in Flemington New Jersey und BOSTON, Massachusetts, V.St.A,

betreffend: Schraube.

Priorität: 16. Mai 19^9 - V.St.A.

Die Erfindung betrifft eine Schraube mit einem in einer Kunststoffkappe eingebetteten Kopf.

Schrauben dieser Art finden häufig im Baugewerbe Verwendung,

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ORIGINAL INSPECTED

wobei ihre Köpfe mitunter mit Kunststoff überzogen sind, um sie gegen umweltsbedingte Korrosionen zu schützen.. Diese bekannten Befestigungselemente sind jedoch insofern nachteilig, als daß die Kunststoffüberzüge beim Verschrauben häufig von den Metallköpfen abrutschen oder -brechen bzw. sich derartig verlagern, daß sie ihre Schutzwirkung verlieren.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Befestigungselement zu schaffen, dessen Kopf so ausgebildet ist, daß eine daraufsitzende Kunststoffkappe auch unter Einwirkung großer Kräfte beim Einschrauben nicht verschoben wird, bzw. sich nicht lösen kann.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß der Kopf von einem auf den Schaft zugeneigten und in seiner auf den Schaft weisenden Fläche mit einem eine Ringnut aufweisenden Ringflansch umgeben und unterhalb des Flansches mit einer Schulter versehen ist, wobei die Kunststoffkappe zwischen Flansch und Schulter von der Ringnut gehalten wird.

Nach einer weiteren Ausbildung der Erfindung 1st an der Mantelfläche der Kunststoffkapp© eine in Schaftriehtung schräg auswärts weisende Lippe vorgesehen.

Die mit der Erfindung erzielten Vorteile bestehen Insbesondere darin, daß die Kunststoffkappe durch die erfindungsgemäße

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Ausbildung des Kopfes der Schraube gegen Verlagerung In alle Richtungen gesichert 1st und daß durch die Ausbildung der Kunststoffkappe ein wirksamer Korrosionsschutz gewährleistet ist.

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Ein AusfÜhruffgsbeispiel der Erfindung ist In der Zeichnung dargestellt und wird im folgenden näher beschrieben.

Es zeigen:

Fig. 1 einen Grundriß einer Kunststoffkappe und eines Teils der Schraube;

Fig. 2 eine teilweise Seitenansicht,, im Schnitt, einer erfindungsgemäßen Schraube und

Fig. 3 eine Seitenansicht, teilweise Im Schnitt, einer erfindungsgemSßen Schraube in Wirkstellung.

Die erfindungsgemäße Schraube besteht aus einem Gewindeschaft 20 aus Metall mit Kopf 22 und einer diesen einschließenden und gegen Umweltseinflüsse sichernden Kappe 10 aus Kunststoff.

Der Kopf 22 hat einen größeren Außendurchmesser als der Schaft 20. Die obere Fliehe 30 des Kopfes 22 ist in der aus Flg. 1 ersichtlichen Art geriefelt. Rillen 32 der Rlefelung bilden Halterungen für die Kappe 10 auf dem Kopf 22.

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Die geriefelte Oberfläche 50 befindet sich auf einem zylindrischen Teil 36, der eich oberhalb des Haliptteilee 40 des ! Kopfe» SS befindet. Der Hauptteil 4ö hat einen größeren Durch* j messer als der zylindrische Teil 36 und als der Schaft 20. Weitere Haltemittel für die Kappe 10 werden durch vom Hauptteil 40 auegehende und nach aufwärts gerichtete Ansätze 44, welche sich entlang des Umfange* des Kopfes 22 befinden, ge- _ bildet. Diese Ansetze bilden vor allem eine Sicherung für die Kunststoffkappe10 gegen umfangmäMge Drehkräfte, welche von einem Werkseug, s.B. einem Schraubenschlüssel₄ beim Einschrauben in ein Werkstück ausgeübt werden.

Die Unterseite des Hauptteils Ho ist mit einem Hingflansch 50« welcher schaftwärts gerichtet entlang des äußeren Umfanges des Haupteiles 40 verläuft, versehen. Der Flansch 50 und eine Schüler 54 bilden eine verhältnismäßig tiefe Ringnut 56, in welcher ein Teil der Kunststoffkappe 10 nach dem Angießen der-φ selben gehalten wird. Dadurch wird eine weitere Sicherung gegen eine unerwünschte Verlagerung_s vor allem ein Abheben, der Kunststoffkappe 10 gebildet.*

Die Kappe 10 wird direkt an d@n Metallkopf 22angegossen. Die äußere, unfangfOraige Fläche einer unteren Schulter 28 und eine untere Fläche 6ö der Schulter 54 bilden Angriffsflächen für eine Spritzgießform wihreiid des @l®ßvorganges.

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Die Kunststoffkappe 10 besteht aus eine» Angriffsteil 70 und einer davon ausgehenden, auswärts und schaftwärtβ gerichteten äußeren Lippe 72, die den Kopf 22 s&haftwÄrts überragt. Der Angriffsteil 70 ist meist so ausgebildet, daß er von einem gewöhnlichen Werkzeug, z.B. einem JSohraubeneohlfis sei, bearbeitet werden kann« Wie aus Pig· 2 und 3 ersehen werden kann ist die Kunststoffkappe 10 mit einer inneren Lippe 76 versehen, welche mit dem Schaft fluchtend und zur Schulter 54 ausgerichtet verläuft. Das untere Ende der inneren Lippe 76 liegt etwas tiefer als die untere Schulter 28. Wie Fig. 2 zeigt, weist die Unterseite der Kunststoffkappe 10 ein Profil von konischem Querschnitt auf, sodaß zwischen der inneren und äußeren Lippe 76; 72 eine tiefe, ringförmige Rille 80 entsteht· Die Lippen 72 und 76 bilden flexible Abdichtungen gegen korroslonsfördernde Einflüsse*

Wenn die Kunststoffkappe 10 an den Netallkopf 22 angegossen wird, fließt der Kunststoff in die Rillen 32, bedeckt die Ansätze 44 und fließt in die Ringnut 5$ zwischen dem Flansch 50 und der Schulter 54. Durch die erflndungsgemäße Ausbildung des Kopfes 22 wird daher die Kunststoffkappe 10 gegen Entfernung oder Verlagerung in alle Richtungen gesichert.

An der Innenseite der äußeren Lippe 72 ist eine Anzahl von Wülsten 82 ausgebildet welche gegen die Oberfläche eines mit ,der erfindungsgemäßen Schraube versehenen Werkstückes gedrückt werden und dadurch die Wirksamkeit der Abdichtung erheben.

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Die innere Lippe 7ß kann aueh"weggelassen »repden»- so4a$ die· . äußere Lippe 72 direkt mit der Schulter 5$ od©r mit €er unteren Schulter 28 verbunden isfc«.

Die Vorteile des efffindungsgemSflöB B@f©gfi|^ggig@@i@m©nt8_: kommen in der nachstehenden Beschreibung-, eines Arbeitsvorganges deutlioh zum Awsteuek, Die Seto@u|ie kamr auf Srund der' Porm des Angriff steil®» der Kunstefypff kappe IO 'mittels, eines, gewöhnlichen Werkseug@@j> gJ, ©ine© S'ehraubengehlfigseXs* ge- ., setzt werden. Die innig© Y@rbindung d@r Kunststoffkappe 10 mit den Rillen 32 und den ilsisäfcsen kH bewirkt _β daß die auf die Kappe 10 ausgeübte Kraft direkt auf de» Sehaft 20 übertragen wird, ohnf ^d^ß sich die Kunststoffkappe 10 und .i©r-Metallkopf 22 relativ zueinander bewegen.

Kurz vor dem Ende des EinschraulrroFg&sigcsB legt sich die äußere Lippe 72 auf die ö tefflä«sh@ 90 am Werkstückes. : Dies war bisher der kritische Moment, Ik welchem die Kunststoffüberzüge bekannter Befestigungselemente versagten. Die Kunststoffkappe 10 wird zu diesem Seitpunkt von einer lockeren Stellung (Fig. 2) in eine stark angespannte Stellung (Fig. 3)» versetzt. In voll verschraub'ter-Stellung liegt die untere Schulter 28 der Schraube an der Oberfläche 90 des Werkstückes an. Sobald die äußere Lippe 72 mit der Fläche 90 des Werkstückes in Eingriff gerät, treten Kräfte auf, welche die Kunststoffkappe 10 vom Metallkopf 22 zu trennen suchen. Diese Kräfte werden bis zu

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Punkt vergrößert, an welchem sich die Schraube in voll verschraubter Stellung (Pig. 3) befindet. Durch den Rlngflansch 50 am Metallkopf 22 wird ein Entfernen der Kunststoffkappe 10 jedoch verhindert.

Der in der Ringnut 56 «wischen dem Ringflansch fO und der Schulter 54 liegende Teil der Kunststoffkappe 10 wird vom Flansch 50 festgehalten. Diese vom Ringflansch 50 ausgeübte Kraft reicht aus, um die von den Lippen 72 und 76 wahrend der Verschraubung Übertragenen Gegenkräfte auszuschalten. Durch die erfindungsgemlAe Ausbildung des Befestigungseleraentes konnte das Problem eines unwillkürlichen Entfernens der Kunststoffkappe überwunden werden.

Ein weiterer Vorteil der erfindungsgemäßen Konstruktion besteht darin, daft vom Ringflansch 50 entlang dem gesamten umfang der Lippe 72 und auf die innere Lippe 76 ein dauernder Druck ausgeübt wird.

Da sich die innere Lippe 76 etwas unterhalb der unteren Schulter 28 des Kopfes 22 erstreckt und kürzer als die äußere Lippe 72 ist, erfolgt ihr Eingriff mit der Oberfläche 90 des Werkstückes, nachdem die äußere Lippe 72 bereite an d*ra Werkstück anliegt. Auf Grund des konischen Querschnittes der Rille 80 hat die innere Lippe 76 eine relativ sum Schaft 20 hin abgeschrägte Auftenflache. Aus diesem Grunde wird der unterste teil der Lippe 76 bei voller Verschraubung des Befestigungsele-

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mentes unter die Fläche 60 der Sehultei⁹ 5^ gequetscht. Dadurch wird eine weitere Abdichtung d@s Metallteile der Schraube ereielt. Die ringförmigen Wülste d@r äuiSeren Lippe 72 werden gleichermaßen durch den Flansch 50 gegen die Oberfläche 90 des Werkstückes gedrückt und tragen dadurch gur Verbesserung
des Sitzes des Abdichtkopfes 10 auf d©u Werkstück bei.

Claims

tit PATENTA N SPRÜCHE

1.1 Schraube mit einem in einer Kunststoffka pe eingebetteten Kopf, dadurch gekennzeichnet,

daß der Kopf (22) von einem auf den Schaft (20) zugeneigten und in seiner auf den Schaft (20) weisenden Fläche mit einem eine Ringnut (56) aufweisenden Ringflansch (50) umgeben und unterhalb des Flansches (50) mit einer Schulter (5*0 versehen ist, wobei die Kunststoffkappe (10) zwischen Flansch (50) und Schulter (5¹I) von der Ringnut (56) gehalten wird.

2. Schraube nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß unterhalb der Schulter (5¹O eine weitere Schulter (28) vorgesehen 1st.

3. Schraube nach Anspruch 1 und 2, d a d u r c h gekennzeichnet, daß an der Mantelfläche der Kunststoffkappe (10) eine in Schaftrichtung schrSg auswärts weisende Lippe (72) vorgesehen ist.

4. Schraube nach Anspruch 1 bis 3,dadurch gekennzeichnet, daß an der Kunststoffkappe (10) eine zweite, innerhalb der ersten Lippe (72) gelegene Lippe (76) vorgesehen 1st.

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5. Schraube nach Anspruch 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß in der inneren Fläche der ersten Lippe (72) Wülste (82) vorgesehen sind.

PT/ALC

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