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Die Erfindung betrifft eine Kopfschraube,
Abdeckkappe oder ein ähnliches,
mit einem Kopf versehenes Befestigungsmittel, vorzugsweise zur Befestigung
von Belägen,
insbesondere solche mit textilen Oberflächen in Fahrzeugen (z. B. PKW,
LKW, Omnibus, Zugwaggon, Schift, Caravan, Flugzeug), wobei der Kopf
eine Einsenkung für
den Eingriff eines geeigneten Werkzeugs, wie Kreuzschlitz, Schlitz,
Mehrkanteinsenkung oder dgl. aufweist und wobei die obere Fläche des
Kopfes mit einer textilen Beschichtung, wie Flock, versehen ist.
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Eine solche Kopfschraube ist bereits
aus der Gebrauchsmusterschrift
DE 94 02 134 U1 bekannt.
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Derartige Kopfschrauben sind besonders
geeignet zur Befestigung von Belägen
an Flächen
und Teilen, die mit textiler Oberfläche ausgestattet werden sollen.
Dazu gehören
z. B. Kofferraum, Ladeflächen,
Insassenräume
und sonstige Innenräume
und Innenflächen.
Derartige Kopfschrauben haben zu diesem Zweck meist ein selbstschneidendes
Gewinde, um so in möglichst
einfacher Weise derartige Beläge
mit textiler Oberfläche,
z. B. im Innenraum oder dgl. festlegen zu können.
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Der Einsatz solcher Schrauben oder
anderer Befestigungsteile mit Kopf ist natürlich auch in anderen Bereichen
möglich,
wie im Innenausbau, Laden- und Messebau, für Dekorateure und den Heimwerker.
Gegenüber
der Befestigung mittels Klebung o. ä. nicht mehr lösbaren Befestigungsverfahren
hat die Befestigung mittels einer derartigen Kopfschraube o. ä, mit einem
Kopf versehenen Befestigungsmittel den Vorteil, daß die Verbindung
wieder lösbar
ist, um beispielsweise einen textilen Belag auszutauschen, zu reinigen
oder an unterhalb des textilen Belages angeordnete Einrichtungen
herankommen zu können.
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Es kann sich aber auch um eine Abdeckkappe
für einen
Kopf einer Schraube od.dgl. handeln.
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Benutzt man Kopfschrauben oder Schrauben
mit Abdeckkappen oder ähnliche
Befestigungsmittel, die einen blanken oder unbeschichteten Kopf aufweisen,
ist der Kopf gegenüber
dem mit der Kopfschraube befestigten, vorzugsweise textile Oberfläche aufweisenden
Belag deutlich sichtbar, was optisch stark auffällt und u. a. ästhetisch
unbefriedigend ist.
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Auch kann aus technischen Gründen das Hervortreten
des Kopfes der Kopfschraube oder eines ähnlichen Befestigungsmittels
Nachteile haben, beispielsweise den der Möglichkeit der Korrosion, des
elektrischen Kontaktes, der Kälte-
oder Wärmebrücke oder ähnliches,
besonders bei metallischen Schrauben und Befestigungsmitteln. Die
gemäß der eingangs
genannten Druckschrift verwendete textile Beschichtung vermeidet
viele dieser Nachteile. Allerdings soll gemäß der Druckschrift sich die
Beschichtung insbesondere auch in den Schraubenschlitz hinein erstrecken,
was in manchen Fällen
den Halt des Schraubenziehers im Schlitz und damit das Festziehen
der Schraube beeinträchtigt.
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Aufgabe der Erfindung ist es, die
oben geschilderten Nachteile zu beseitigen und die aus dem Gebrauchsmuster
DE 94 02 134 U1 bekannte
Kopfschraube zu verbessern.
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Gelöst wird die Aufgabe dadurch,
daß die textile
Beschichtung eine Faserlänge
von zumindest dem Radius einer im wesentlichen runden Einsenkung
oder der halben Breite einer im wesentlichen langgestreckten Einsenkung
aufweist.
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Gleiches gilt für Schrauben mit Abdeckkappen
bzw. für
die Kappen als solche, die entweder über den Rand eines Kopfes einklipsbar
sind (Snap-In-Verfahren) oder aber mittels Nase oder Zapfen in einem
Loch oder ähnlichem
auf dem Schraubenkopf befestigt werden. Auch bei Muttern lassen
sich Abdeckkappen einsetzen.
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Durch diese Maßnahme wird die beispielsweise
metallische Oberfläche
des Kopfes durch einen textilen Belag, vornehmlich Flock abgedeckt,
der optisch an die Umgebungsstruktur und Umgebungsfarbe anpaßbar ist,
ohne daß der
Eingriff eines Werkzeugs zum Anziehen der Schraube in der Einsenkung
des Kopfes selbst oder in der auf ihn aufgesteckten Abdeckkappe
leidet.
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Zur Anpassung an die Umgebungsstruktur kann
es auch zweckmäßig sein,
bei dem aufgebrachten Flock vor der physikalischen Trocknung oder
chemischen Vernetzung des Befestigungsmittels (Klebers) zusätzliche
Hilfsmittel einzusetzen, um z. B. die Flockoberfläche desorientiert
auszubilden. Das Befestigungsmittel wird dadurch weitgehend unsichtbar, was
optische Vorteile hat. Auch technische Vorteile können sich
ergeben, beispielsweise dadurch, daß der vorzugsweise textile
Belag, wie z. B. Flock besondere Eigenschaften aufweist, die die
blanke Kopffläche
des Befestigungsmittels nicht aufweist, beispielsweise eine elektrische
oder thermische Isolierung ergibt.
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Besitzt der Kopf auch eine Umfangsfläche (umlaufenden
Rand), ist es von Vorteil oder sogar unerläßlich, ebenfalls diese Umfangsfläche in einem
Arbeitsgang mit einem Flock ähnlicher
oder gleicher Art zu beschichten, wie es bei der oberen Kopffläche der Fall
ist.
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Derartige Kopfschrauben oder sonstige
mit einem Kopf versehenen Befestigungsmittel weisen üblicherweise
die bereits erwähnte
Einsenkung für den
Eingriff eines Werkzeuges auf, wie beispielsweise einen Kreuzschlitz
für das
Ansetzen eines Kreuzschlitzschraubenziehers, einen Schlitz für den Einsatz
eines normalen Schraubenziehers, eine Mehrkanteinsenkung (bei sogenannten
Torx-Schrauben bzw. Imbusschrauben) für den Eingriff eines Innensechskant-
oder Vielzahnwerkzeuges, in welchen Fällen erfindungsgemäß der Flock – wie schon
erwähnt – eine Teilchenlänge aufweist,
die zumindest die Länge
des Radius einer im wesentlichen runden Einsenkung oder die halbe
Breite einer langgestreckten Einsenkung aufweist. Durch die von
dem Rand der Einsenkung sich wegerstreckenden Flockfasern wird dann
erreicht, daß diese
Einsenkung weitgehend unsichtbar wird. Das gilt auch noch dann,
wenn die Einsenkung zum Einschrauben der Kopfschraube od. dgl. mit
Hilfe eines Werkzeuges benutzt worden ist, weil danach sich die
zunächst
weggedrückten Flockfasern
durch die Rückstellelastizität innerhalb kurzer
Zeit wieder in ihre alte Orientierung ausrichten und so die Einsenkungshöhlung wieder
optisch verschließen.
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Dieser optische Verschluß hängt im wesentlichen
vom Flockrohmaterial (üblicherweise
Polyamid) und vom verwendeten Klebstoff ab. Ist die Klebverbindung
Schraubenfläche/Flock
zu schwach, wird an diesen scharfen Kanten der Einsenkung der Flock und/oder
der Klebstoff ungewollt entfernt und die Einsenkung bleibt sichtbar.
Dies kann allerdings in manchen Fällen auch ein Vorteil sein.
Wenn man nämlich zur
Demontage die Schraubenköpfe
suchen muß, und
die Anpassung des Flocks an die Umgebung sehr genau ist, so daß der Schraubenkopf
nahezu unsichtbar ist, kann die noch sichtbare Einsenkung die Suche
erleichtern.
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Als Faserlänge für den Flock haben sich Längen zwischen
0,3 und 1,0 mm als besonders günstig erwiesen.
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In Spezialfällen kann auch Mahlflock – grob gemahlenes
Material – eingesetzt
werden. Der Flock wird auf der Oberfläche und ggf. auf der Umfangsfläche des
Kopfes mit einem Klebstoff befestigt, wobei der Klebstoff vorzugsweise
auf eine chemisch aufgerauhte bzw. vorbehandelte Oberfläche des
Kopfes aufgebracht wird. Mechanisches Aufrauhen hat sich als nicht
durchführbar
erwiesen, da dabei die Geometrie der Schraubenfläche verändert werden kann.
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Die Beflockung erfolgt dann in an
sich bekannter Weise in einem elektrischen Feld.
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Dabei kann zum einen mit und zum
andern auch gegen die Schwerkraft beflockt werden. In vielen Fällen haben
sich auch Kombinationen Elektrostatik-Pneumatik oder Elektrostatik-Pneumatik
und Mechanik als günstig
erwiesen.
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Im elektrischen Feld, wobei die Schraube
mit dem aufgebrachten Klebstoffilm Erdpotential aufweist, wird dann
der Flock radial zur Oberfläche
des zu beschichtenden Schraubenkopfes oder seines Randes aufgebracht.
Der Klebstoffilm nimmt nur soviel Flock auf, wie auf der einen Seite
mittels Dosierung angeboten wird, auf der anderen Seite unter Einwirkung
des elektrischen Feldes im Klebstoff etabliert werden kann. Flocküberschuß wird meistenteils mittels
einer Nachflockelektrode wieder entfernt.
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Der mit Flock versehene Klebstoffilm
wird dann zum Aushärten
gebracht, sei es physikalisch oder chemisch, bei Normal- oder erhöhter Temperatur.
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Als Klebstoffe werden vorzugsweise
zweikomponentige Reaktionsklebstoffe, lösemittelfrei oder lösemittelhaltig,
in besonderen Fällen
auch wasserverdünnbar,
eingesetzt.
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Die Erfindung wird nachfolgend anhand
von Ausführungsbeispielen
näher erläutert, die
in den Zeichnungen dargestellt sind.
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Es zeigt:
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1 in
einer perspektivischen Ansicht eine Kreuzschlitzschraube mit selbstschneidendem
Gewinde, bei der ein Teil des Kopfes mit einem Flock beschichtet dargestellt
ist; und
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2 in
einer schematischen Ansicht eine Möglichkeit, die Beflockung des
Schraubenkopfes zu bewirken.
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1 zeigt
in einer perspektivischen Ansicht als Beispiel eine Kopfschraube 10,
bestehend aus einem tellerartigen Kopf 12, von dem aus
ein mit Außengewinde
versehener Schaft oder Stift 14 in üblicher Weise ausgeht. Auf
der Kopffläche 16 des
Kopfes 12 ist hier ein Kreuzschlitz 18 angeordnet,
in den in an sich bekannter Weise ein Kreuzschlitzschraubendreher
eingebracht und dadurch die Schraube gedreht werden kann, beispielsweise,
um sie in die Blechkarosserie eines Fahrzeuges einzuschrauben, beispielsweise
zu dem Zweck, eine Fußmatte,
eine Innenraumverkleidung gleich welcher Art oder sonstiges Material
mit textiler Oberfläche
an diesem Blech zu befestigen. Vorzugsweise ist für diesen
Fall der Gewindeschaft 14 mit einem so gestalteten Gewinde ausgestattet,
daß dieses
Gewinde sich ein Gewinde in dem Blechmaterial selbst schneidet.
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Andere Ausgestaltungen der Kopfschraube oder
des sonstigen, mit Kopf oder Abdeckkappe versehenen Befestigungsmittels
sind möglich.
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Der Kopf 12 weist hier auch
eine Umfangsfläche 20 auf,
die im wesentlichen senkrecht zur oberen Kopffläche 16 verläuft. Gegenüber z. B.
Linsenkopf-, Rundkopf- oder Senkkopfschrauben, die eine derartige
senkrecht zur oberen Kopffläche
verlaufende Umfangsfläche 20 nicht
aufweisen, hat die hier dargestellte Gestalt den Vorteil, daß der Kopf
insgesamt flach ist, was zur Befestigung von Wandverkleidungen,
Bodenbelägen
und ähnlichem
z. B. im Sichtbereich eines Fahrzeugs Vorteile bietet.
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Wie die linke Hälfte der Darstellung von 1 erkennen läßt, wird
der Kopf 12 mit einem vorzugsweise aus textilen Fasern
bestehenden Flock beschichtet, der aus kurzgeschnittenen Einzelfasern von
beispielsweise 0,3 bis 2,0 mm Länge
besteht, in Einzelfällen
bis 4 mm, wobei das eine Ende der Faser in geeigneter Weise, vorzugsweise
mittels einer Klebstoffschicht auf der Fläche 16 bzw. auf der
Fläche 20 des
umlaufenden Randes befestigt ist und durch die radiale Anordnung
auf der gesamten Fläche
sowie dem umlaufenden Rand einen textilen, pelz- oder samtartigen
Belag bildet.
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Die Flocktechnologie ist an sich
Stand der Technik, daher sei nur kurz dargelegt, daß der zu
beflockende Gegenstand, wie beispielsweise im vorliegenden Fall
eine Befestigungsschraube, in einem elektrischen Feld beschichtet
wird. In aller Regel bildet hier der beschichtete Schraubenkopf
das Erdpotential, dem gegenüber
eine Hochspannung führende
Elektrode angeordnet ist. An dieser Elektrode wird die Flockfaser
aufgeladen und wandert dann entlang den Feldlinien zu der auf Erdpotential
liegenden Schraube und etabliert sich dort mit einem Faserende des
beispielsweise textilen Materials im Klebstoffilm. Ist die Textilfaser
gleichmäßig lang
geschnitten und gerade, ohne Krümmungen,
und liegt die richtige Feldstärke
an, richtet sich der Flock immer radial zur klebstoffbeschichteten
Fläche
aus. Durch unterschiedliche Flocklängen oder geringere Feldstärke können auch
desorientierte Flockoberflächen
entstehen, was sich u. U. in Nadelfilzen oder aus sonstigen Floren
bestehenden Gebilden optisch besser einordnet. 1 läßt die radiale
Anordnung der einzelnen Flockfasern erkennen, wobei natürlich die
Flockdichte wesentlich höher
ist, so daß weder
Klebstoffilm noch Schraubenkopf sichtbar sind.
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Die einzelnen, bei 22 angedeuteten
Fasern haben z. B. eine Faserlänge
von einem Millimeter. Diese Länge
ist bei nicht zu großen
Schrauben ausreichend, um beispielsweise den Kreuzschlitz 18 im wesentlichen
unsichtbar zu machen, dadurch, daß sich die Fasern in den Bereich
des Schlitzes leicht hineinbiegen, selbst dann, wenn sie in dem
Schlitz selbst nicht angeordnet sind. Normalerweise sollte das Schlitzinnere
frei bleiben, um den Angriff des Schraubwerkzeugs an den Schlitzinnenflächen nicht zu
beeinträchtigen.
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Dies ist insbesondere dann wichtig,
wenn mit sogenannten Magnetbits geschraubt werden soll.
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Falls eine Umfangsfläche 20 vorhanden
ist, wie es 1 erkennen
läßt, ist
es meist günstig
oder sogar erforderlich, auch diese Umfangsfläche mit Flock zu beschichten,
wie es in dieser Darstellung zu erkennen ist. Demgegenüber sollte
jedoch die Unterfläche
des Kopfes (umgreifend über
den Radius) und der Schaft 14 vom Flock freigehalten werden,
zum einen, weil hier ein Flock nicht erforderlich ist, zum anderen,
weil dadurch u. U. das Anziehen der Schraube erschwert werden kann,
da der Flock das Anziehen der Schraube behindern könnte, dieses
aufgrund von erhöhter
Reibung (Kletteffekt), die zwischen der Unterfläche des Schraubenkopfes 12 und
der Fläche des
zu befestigenden textilen Materials zwangsläufig auftritt.
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In 2 ist
schematisch dargestellt, wie die Beflockung besonders einfach durchgeführt werden kann.
Es ist ein Förderband 30 mit
entsprechenden Bohrungen vorgesehen. Die Bohrungen haben den gleichen
Durchmesser wie der Schaft 14, so daß die Schraube 10 aufgenommen
und festgehalten werden kann. Der Schaft 14, der durch
die Löcher
im Förderband 30 gesteckt
wird, muß so
befestigt sein, daß der Schaft
senkrecht und der Kopf parallel zum waagerechten Förderband 30 nach
oben ausgerichtet ist. Mit dem Förderband 30 werden
dann die Schrauben 10, kontinuierlich oder diskontinuierlich,
in die Klebstoffauftragsstation transportiert. Hier kann beispielsweise
eine aus Schaumgummi oder ähnlichem
Material bestehende Walze 32 bewegt werden, die über eine
Hilfswalze
34 mit einem geeigneten, in der Filmdicke bestimmten
Klebstoffilm beschickt wird, so daß die Walze 32 bei
ihrem Überfahren
der Köpfe
der Schrauben 10 die freiliegenden Flächen, hier die obere Fläche und
die Umfangsfläche 20 erreicht
und mit Klebstoff gleichmäßig beschichtet.
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Wichtig ist hier, daß dieser
Klebstoff nicht in die zur späteren
Betätigung
dienende Vertiefung (Eingriff) aufgetragen wird. Der hier geschilderte Klebstoffauftrag
ist nur eine Methode von vielen anderen möglichen Methoden. So kann der
Klebstoff beispielsweise auch im Siebdruck, im Tampondruck oder
je nach Schraubengeometrie im Spritzauftrag oder mittels sonstiger
geeigneter Applikationsmethode aufgetragen werden.
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Danach laufen die Schrauben in die
Beflockungsstation 36. In dieser wird im elektrischen Feld mit
den entsprechenden Fasern beflockt. Die Beflockung wird hier mit
und in Richtung der Schwerkraft vorgenommen und zwar dergestalt,
daß entweder durch
eine Dosierung, wobei ein Sieb die hochspannungsführende Elektrode
darstellt, der Flock ausgebürstet
wird, oder aber der Flock wird neutral ausgetragen und mittels einer
zwischengehängten
Gitterelektrode elektrisch aufgeladen. Entlang der Feldlinien etabliert
sich dann der Flock immer radial zu der zu beflockenden Fläche und
wird in dem vorher aufgebrachten Klebstoff entsprechend festgehalten.
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Nach erfolgter Beflockung in der
Beflockungsstation 36 folgt eine Vorreinigungsstation 38, die
den überschüssigen Flock
mittels Saugluft entfernt. Danach werden die beflockten Schrauben
einer Aushärte-
oder Trocknerstation 40 zugeführt, wo z. B. durch erhöhte Temperatur
getrocknet wird, um den Klebstoff physikalisch zu trocknen, oder
um ihn chemisch zu vernetzen.
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Nach der Passage durch die Trocknerstation 40 werden
die Schrauben dann mit einem Gebläse 42 gekühlt, und
dabei wird der noch überschüssige Flock
durch weitere Saugdüsen 44 abgesaugt.
Danach werden die Schrauben dann von Hand oder automatisch vom Band
abgenommen und verpackt. Vor dem Klebstoffauftrag (also vor der
Station 32, 34) kann eine Reinigungsstation (nicht
dargestellt) angeordnet werden, in der die zu beschichtende Oberfläche vor
dem Klebstoffauftrag von anhaftendem Schmutz, Staub oder Fett z.
B. mittels geeigneten Lösungsmitteln
gereinigt wird.
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Ergänzend kann auch eine chemische
Aufrauhung und Passivierung der Oberfläche vorgenommen werden durch
geeignete, im Handel erhältliche Mittel.
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Die Aufrauhung ist in der Schemazeichnung, ebenso
wie die Vorreinigung in der Darstellung von 2 nicht zu sehen, da diese Schritte u.
U. in einer separaten Fertigungsstation vorgenommen werden.
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Nach Reinigung und ggf. Aufrauhung
kann dann der Klebstoff, wie bereits geschildert, mit einer flexiblen
Walze bzw. einer entsprechenden anderen Auftragseinrichtung aufgebracht
werden.
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Nach der Klebstoffapplikation wird
dann im elektrischen Feld beflockt und eine Klebstofftrocknung bzw.
Klebstoffvernetzung durch Temperaturerhöhung oder einfach durch entsprechend
langen Zeitablauf vorgenommen.
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Neben dem einfachen Absaugen (Station 38)
bzw. gleichzeitigem Blasen und Saugen (Station 42, 44)
könnten
die überschüssigen Flockfasern auch
in hier nicht dargestellter Weise durch gleichzeitiges Bürsten und
Saugen entfernt werden.