DE1961993A1 - Metal screw with plastic head - Google Patents

Description

HUBERT FRKIHERR VON WELSERHUBERT FRKIHERR VON WELSER

mOnohin ·βmOnohin · β

Beichre i b ung der ErfindungSubmission of the invention

Wetallachraube mit stoffkopf Wetallachraube with sto ffkopf

Kunst-Arts-

Anmelder :Applicant:

Karcher Schraubenwerke GmbHKarcher Schraubenwerke GmbH

6639 Beckingen (Saar)6639 Beckingen (Saar)

Die Erfindung betrifft eine lie tails chraube »it Kunstetoffkopf. Solche Schrauben haben den Vorteil einer großen Korrosionsbeständigkeit des Schrau*· benkopfee und sie vermögen eine zuverlässig abdichtende Verbindung zwischen der Auflagefläche des Schraubenkopfes und der Gegenfläche des su verbindenden Teils herzustellen, ohne diese dabei zu verletzen. Auch können sie in ihrer Farbe an die des durch sie zu verbindenden Teiles angepaßt w erden.The invention relates to a lie-tail screw Plastic head. Such screws have the advantage a high corrosion resistance of the screw head and they are capable of a reliable one sealing connection between the contact surface of the screw head and the opposite surface of the su connecting part without damaging it. They can also be customized in their color that of the part to be connected by them are adapted.

Es sind derartige Schrauben bekannt, bsi denen über einen metallischen Schraubenkopf mit konischem axialem Querschnitt eine Kappe aus elastischem Kunststoff gezogen und deren fester Sitz durch die konische Formunterschneidüng desSuch screws are known, bsi those a cap over a metallic screw head with a conical axial cross-section elastic plastic and its tight fit through the conical shape undercut of the

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Kopfes gewährleistet werden soll (DGbm 1.914.879). Diese Kappe kann aber auf den runden Schraubenkopf kein Drehmoment übertragen. Noch weniger kann damit die oben beschriebene Dichtwirkung erreicht werden.Head should be guaranteed (DGbm 1.914.879). This cap can open do not transmit any torque to the round screw head. The one above can do even less with it described sealing effect can be achieved.

Ferner wurde eine Metallschraube mit Kunststoffkopf beschrieben, bei der durch die polygonale Form des radialen Querschnittes des Kopfes des Metallrohlings der Schraube eine gewisse Versahnung mit der in einem Gussverfahren aufgebrachten, für den Singriff des Schließwerkzeuges ebenfalls polygonal gestalteten Kunststoffkappe erzielt wird. Die Abdichtwirkung läßt sich dabei durch einen unter der Kappe angeordneten gesonderten Dichtungsring erzielen (Brit.Pat. 953*009 und DGbm 1.9*5-782).Furthermore, a metal screw with a plastic head was described in which the polygonal Shape of the radial cross-section of the head of the metal blank of the screw a certain degree of cogging with that applied in a casting process, also polygonal plastic cap for the single handle of the locking tool is achieved. The sealing effect can be achieved by a separate one arranged under the cap Achieve sealing ring (British Pat. 953 * 009 and DGbm 1.9 * 5-782).

Bei einem weiteren Vorschlag weist der zylindrische Kopf des Metallrohlingß auf seiner Stirnseite zwei breite sich kreuzende Schlitze auf, die sich in axialer Richtung so weit erstrecken, daß von dem Material des Kopfes nur vier krallenförmige Segmente stehenbleiben, die sich mit den im Gus 3 verfahre η auf geformten Kunststoffkopf versahnen. Die Dichtwirkung wird dabei durch verbreiterten Rand dee. lunatstoffkopfes im Zusammenwirken mit einem zusätzlichen lippen» föraigen unterhalb doe konischen Bundes d«eIn a further proposal, the cylindrical head of the metal blank faces on its face two wide intersecting slots, which extend so far in the axial direction, that of the material of the head only four claw-shaped segments remain, which are with the in Gus 3 proceed η on molded plastic head. The sealing effect is thereby through widened edge dee. lunatstoffkopfes im Interaction with an additional lip » Föraigen below the conical collar d «e

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Metallrohlings angeordneten Kragen herbeigeführt, der sich zwischen Auflagefläche des Kunststoffkopfes und Auflagengegenfläche an diese anlegt» Eine gegenüber den Auflagekräften wirkender fester Sitz dee Kunststoffkopfes an dem Metallrohling soll ein geringfügiges Herumgreifen des Materials des Kunststoffkopfes um den konischen Schraubenbund bewirken (tJS.Fat. 3-W.290).Metal blank arranged collar brought about between the support surface of the Plastic head and support counter surface rests against them »One against the support forces Acting tight fit of the plastic head on the metal blank should be a little reaching around effect of the material of the plastic head around the conical screw collar (tJS.Fat. 3-W.290).

Bei diesen beiden Torschlägen einer Verbindung des Kunststoffkopfes mit dem Ifetallrohling ist eine sichere übertragung des von den Schließ» werkzeugen auf den Kunststoffkopf ausgeübten Drehmomentes auf den MetaXlrohling nicht gewähr» leistet, so daß bei stärkerer Beanspruchung mit einem Abdrehen άβϋ Kunststoffkopfes zu rechnen ist. Gleiches rauß für die Übertragung der Auflagekräfte gelten, die auf die Auflagefläche des Kunststoffkopfes einwirken, da durch den Dichtungsring einerseits, den im wesentlichen konischen Bund andererseits beim Ansiehen der Schraube radiale Kräfte ausgeübt werden, die die Seitenwandungen dos Kunststoffkopfes vom Hetallrohling abheben oder diese sprengen können«With these two hits of a connection between the plastic head and the metal blank, a reliable transfer of the torque exerted by the locking tools on the plastic head to the metal blank is not guaranteed, so that the plastic head will be twisted off when subjected to greater stress. The same applies to the transmission of the bearing forces that act on the bearing surface of the plastic head, because the sealing ring on the one hand and the essentially conical collar on the other hand exert radial forces when the screw is tightened, which can lift the side walls of the plastic head off the metal blank or blow it up «

Aufgabe der Erfindung ist es, «tine sichere Übertragung dea Drehmomentes auf den Wetallrohling zu ermöglichen und ein Ablösen oderThe object of the invention is to ensure reliable transmission of the torque to the wetall blank to allow and a detachment or

Zerstören des Kunststoffkopfes auch bei festen Ansiehen auch nach mehrmaligem Schließen und Lösen der Schraubverbindung zu vermeiden und sogleich eine sichere Abdichtung zwischen Schraubenkopf und den zu verbindenden !Peilen ohne Verletzung ihrer Oberfläche zu bewirken·Destruction of the plastic head even with solid ones Avoid tightening even after closing and loosening the screw connection several times and at the same time a secure seal between the screw head and the bearings to be connected without damaging their surface

Diese Aufgabe wird dadurch gelöst, daß an dem nach dem Kopfende der Schraube zu eich in seinem Querschnitt konisch erweiternden oberhalb eines Bundes angeordneten Kopf des Metallrohlingrf eine Mehrzahl radialer Bippen vorgesehen sind. Diese Rippen greifen tief in da3 sie umgebende Material der Kunststoffkappe ein und nehmen so das beim Festziehen oder Lösen der Schraube auftretende Drehmoment auf. Gleichzeitig wirken die Bippen als Bewehrung des Material des Kunststoffes, das zudem durch den Eingriff des Schließwerkzeuges in die keilförmigen Rippen-Zwischenräume gepreßt wird· Die konische Form des Kopfes des Metallrohlings wirkt als Formuntersehneiduag für das ihn umgebende Material des Kunststoffkopfes. Dadurch wird dessen Ablösung vom Hetallrchling durch Kräfte vermieden, die auf die Auflagefläche des Schraubenkopfes einwirken. Zum gleichen Zweck wird vorgeschlagen, den radialen Abstand der Außenflächen der Bippen ve& der Sc&r&ubenlfiöeaachs· in Bi«htung auf das Köpfend© der Schraube zunehmen tu lassen.This object is achieved in that on the after the head end of the screw to be calibrated in Its cross-section widening conically above a collar arranged head of the Metallrohlingrf a plurality of radial ribs are provided. These ribs reach deep into the surrounding ones Material of the plastic cap and thus take away what occurs when tightening or loosening the screw Torque on. At the same time, the ribs act as reinforcement for the material of the Plastic, which is also produced by the engagement of the closing tool in the wedge-shaped interstices between the ribs is pressed · The conical shape of the head of the metal blank acts as a form undercut for the material of the plastic head surrounding it. This will replace it Avoided by the metal knuckle through forces, which act on the contact surface of the screw head. For the same purpose it is proposed that the radial distance between the outer surfaces of the ribs and the shaft axis in bend on the head of the screw.

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Die konische Form des Kopfes des Metallrohlings und der Außenkonturen der Rippen wird sweckmäßigerweise dadurch erreicht, daß das Material des Kopfes des Ketallrohlings durch Kaltverformung, s.B· durch Stauchen oder durch entsprechende andere HRBnahmen nach außen verdrängt wird· Die dadurch entstehende Vertiefung in der Stirnfläche des Kopfes des Mrtallrohlings wirkt dann zusätslich als Versahnung «wischen diesem und dem Kunststoff kopf ."The conical shape of the head of the metal blank and the outer contours of the ribs is curved achieved by the fact that the material of the head of the ketal blank is formed by cold deformation, see for example by upsetting or by corresponding other HRB names pushed to the outside · The resulting indentation in the face of the head of the mortar blank acts then additionally as a premonition "wipe this and the plastic head."

Durch die beschriebene Form des Kopfes des Schraubenrohlings werden nicht hur die Dreh- und Kippmomente sowie die CLemmkräf te vom Kunststoffkopf auf den Ätellrohling einwandfrei übertragen» sondern auch «ine sehr große, eine Vielzahl von Überschneidungen aufweisende Haftfläche für das Material des Kunststoffkopfes erzeugt. - ..Due to the described shape of the head of the screw blank, not only the turning and tilting moments as well as the clamping forces from Plastic head on the Ätell blank perfectly transfer "but also" into a very large one, one A large number of overlapping adhesive surfaces for the material of the plastic head generated. - ..

Der Kunotstoffkopf, der ein üblicher ^ kantenschraubenkopf sei» kann« wird zwecknäßigerweiee durch ein übliches Sprit«- oder Druckguss-. verfahren auf den ItotallrohUng aufgebracht und kann s.B. aus Polyamid gewünschter Varbg«bung bestehen. '"'"''; 'The plastic head, which is a common ^ edge screw head is "can" becomes more practical by a common fuel «- or die-cast. procedure applied to the ItotallrohUng and can s.B. Made of polyamide of the desired type exist. '"'" ''; '

tlm eine korrosioneverhinder·*· su ersielen und um die Auflageflücbt 4··tlm a corrosion prevention * su ersielen and around the contact area 4 ··

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Schraubenkopfes zu vergrößern, kann der Kunststoffkopf einen ringförmigen, sich radial erstreckenden Hand aufweisen, dessen untere Fläche mit der Auflagefläche des Bundes des Metallrohlings in einer Ebene liegt oder über diese leicht übersteht, z.B. in einem nach ihrem Umfang und in Sichtung auf die Auf lagengegenf lache zu ansteigenden spitzen Winkel konisch ist· Durch die letztgenannte Formgebung wird ein federnder Abschluss zwischen dem Schraubenkopf und der Auflagegegenflache erzielt. Die Klemmkräfte werden: bei Anziehen der Schraube dabei vom Bund des Schraubenrohlinge aufgenommen, während sie im Rand des Kunststoffkopfes zu elastischen Verformungen führen, die eine korrosionaverhindernde Abdichtung zwischen Kunststoffkopf und Auflagegegenfläche sowie dessen Anpassung an deren Unebenheiten bewirken.The plastic head can enlarge the screw head an annular, radially extending hand, the lower surface of which with the bearing surface of the collar of the metal blank is in one plane or above it easily protrudes, e.g. in an area based on its scope and in sighting the support counterf laugh is conical to increasing acute angle · By the latter shape becomes a resilient closure between the screw head and the supporting surface is achieved. the Clamping forces are: when the screw is tightened while being taken up by the collar of the screw blanks while they are in the edge of the plastic head lead to elastic deformations that create a corrosion-preventing seal between Cause plastic head and supporting surface as well as its adaptation to their unevenness.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt und wird im Folgenden näher beschrieben. Es zeigenAn embodiment of the invention is shown in the drawing and is described below described in more detail. Show it

Fig. 1 eine erfindungsgeniäße Schraube in1 shows a screw according to the invention in Seitenansicht,Side view,

Fig· 2 die gleiche Schraube von der Stirnseite des Kopfes her gesehen,Fig. 2 shows the same screw from the front seen from the head,

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Fig. 3 den Metallrohling der Schraube gemäß Fig. 1 und 2,3 shows the metal blank of the screw according to FIGS. 1 and 2,

Fig. 4- dessen Draufsicht von seiner Stirnseite her gesehen, Fig. 4- its top view seen from its front side,

Fig. 5 einen teilweisen Schnitt durch den Kopf des Metallrohlinge nach Flg. 3 und 4-·FIG. 5 shows a partial section through the head of the metal blank according to FIG. 3 and 4-

Der s.B. mit einem Blechschraubengewinde versehene lfetallrohling 1 weist einen die Kiemkraft aufnehmenden an seiner Oberseite zur Längsachse der Schraube konisch ansteigenden Bund 2 auf» Am Kopf 3 des Ifetallrohlings 1 sind vier radiale Bippen 4- angeordnet, die mit ihrer Unterseite mit dem Bund 2 und mit ihrer Innenseite mit dem Kopf 3 des Ifetallrohlings verbunden sind und deren Außenfläche 5 in Richtung auf das Kopfende der Schraube zu nach außen geneigt ist. Die zwischen den Bippen 4- liegenden Außenflächen des Kopfes 3 des Ketallrohlings 1 verjüngen sich konisch nach dem Bund 2 zu, so daß sie ebenso wie die Außenflächen 5 der Rippen 4- formunterschneidend den sie allseitig umgebenden Kunststoffkopf 6 gegen die auf sein· Auflageflache wirkenden Auflage- und Kippkr&fte abstützen. Die sich tief in das Material dw» "... Kunatetoffkopfes 6 erstreckenden Rippen °4The s.B. provided with a self-tapping screw thread Metallic blank 1 has a clamping force absorbing on its upper side Longitudinal axis of the screw conically rising collar 2 on »At the head 3 of the Ifetallrohlings 1 are four radial ribs 4- arranged, with their underside with the collar 2 and with their inside are connected to the head 3 of the Ifetallrohlings and the outer surface 5 in the direction is inclined outwards towards the head end of the screw. Those lying between the ribs 4- Outer surfaces of the head 3 of the ketal blank 1 taper conically towards the collar 2, see above that they, like the outer surfaces 5 of the ribs 4, form undercutting them on all sides surrounding plastic head 6 against the Support surface acting support and tilting forces prop up. Which goes deep into the material dw »" ... Kunatetoff head 6 extending ribs ° 4

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dae auf den z.B. als SechskantQChraubenkopf ausgebildeten Kunststoffkopf vom Schraubenschlüssel ausgeübte Drehmoment in vollem Umfang auf· Dabei wird ein Lösen der Verbindung zwischen Metall und Kunststoff, ein Abscheren oder ein Aufsprengen des Kunststoffkopfes auch hei scharfem Anziehen der Schraube auch nach d«ren mehrmaligem Schließen und Losen sicher vermieden. Der Kunststoff kopf weist einen über den Bund 2 hinaus sich radial erstreckenden Rand auf, dessen Auflagefläche zur Ebene der Auflagefläche des Bundes tellerförmig in einem spitzen Winkel in Richtung auf die Auflagegegenfläche geneigt ist. Das Material des Kuastetoflfcopfes, z.B. ein Polyamid, let eoveit elastisch, daß sich der Rand 7 heim Ansiehen der Schraube an die Gegenfläche anlegt bzw. an d**e«& Unebenheiten anpaßt und so die Aufgabe der Abdichtung zwischen Schraube und zu verbindenden Teilen erfüllt.dae on the e.g. hexagonal screw head trained plastic head torque exerted by the wrench in full on · This is a loosening of the connection between Metal and plastic, shearing off or blowing open the plastic head is also hot tightening the screw sharply even after thinning repeated closing and loosening safely avoided. The plastic head has a collar 2 addition to the radially extending edge, the bearing surface to the plane of the bearing surface of the covenant plate-shaped at an acute angle is inclined in the direction of the counter surface. The material of the Kuasteto head, e.g. Polyamide, let eoveit elastic that the Edge 7 after tightening the screw on the opposite surface creates or adapts to the unevenness and thus the task of sealing between Screw and parts to be connected met.

Die konische Jorm des Kopfes 3 des Metallrohlings 1 und der Konturen der Außenfläche 5 der Rippen 4- wird durch Verdrängen des Materials aus dem Inneren des Kopfes 3 s.S. durch Stauchen erzeugt, wodurch eine trichterförmige Ausnehmung β auf der Stirnfläche des Kopfes 3 entsteht, die als weitere Verzahnung mit dem Kunststoff und als Vergrößerung der haftenden Oberfläche des Kopf·· wirkt.The conical Jorm of the head 3 of the metal blank 1 and the contours of the outer surface 5 of the Ribs 4- is made by displacing the material from inside the head 3 see p. by upsetting generated, whereby a funnel-shaped recess β is formed on the end face of the head 3, the as further interlocking with the plastic and as an enlargement of the adhesive surface of the head works.

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Die Klemmkräfte werden bei Festziehen der Schraube im Wesentlichen durch den Bund 2 aufgenommen, während sie am Band 7 durch dessen elastische Verformung und die Abdichtung des Spaltes »wischen dessen Auflagefläche und der Auflagengegenf lache bewirken.The clamping forces are when tightening the Screw taken up essentially by the collar 2, while they are on the band 7 by its elastic deformation and the sealing of the gap »wipe its contact surface and the Cause the counter surface.

Der Kunststoffkopf kann eine zu dem zu verbindenden Teil passende Farbe erhalten. Die erfindungegemäBe Schraube eignet sich vorzugsweise zur wetter- und korreoinsfesten Montieruag von kunststoffbeschichteten oder anderweitig veredelten oder gefärbten Flächen, die beim Befestigen mit der erfindungagemäßen Schraube nicht verlotst werden kttaatn.The plastic head can be given a color that matches the part to be connected. The inventions The screw is ideally suited for weatherproof and corrective installation of plastic-coated or otherwise refined or colored surfaces when fastening with the screw according to the invention kttaatn not be lost.

BatentansprücheBatent claims

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Claims (5)

PatentansprücheClaims Matallschreube mit Kunststoffkopf, der einen vom Kunststoff allseitig umgebenen Metallkorb, aufveiat,Metal screw with plastic head that one surrounded by plastic on all sides Metal basket, aufveiat, dadurch gekenneelehnet« daS «n dem nach dem Kopfende der Schraube su sich in seines Querschnitt konisch erweiternden oberhalb eines Bundes (2) angeordneten Kopf (3) des Metallrohlinge (1) tine Hehrsahl radialer Rippen W vorgesehen sind. as a result , the head (3) of the metal blank (1) tine Hehrsahl radial ribs W is provided after the head end of the screw which widens conically in its cross-section above a collar (2). 2. Schraube nach Anspruch 1, dadurch «akimsefohnet. dafl der radial· Abstand der Aufienfttäua (5) der Sippen (4) von der BcfrraubnnTJpqperiire in Richtung aai das Xepf eead« derielKB^tiM suniumfe.2. Screw according to claim 1, characterized «akimsefohnet . that the radial distance of the uprights (5) of the clans (4) from the frame in the direction of the direction of the derielKB ^ tiM suniumfe. 3· ßchraubts nach An»pruch 1_t 2« dadorctL gele—ntelehy»^. daß der Kopf (3) des HitaUsohHng» (Ί) ta «einer fltirnflloh· eine dgirch Verdrängeu dee Jlateriala de« Kopfes (3) entstandene, s.B. trichterförmige AusnehmungΓ(8) aufweist.3 · ßchraubts according to "Pruch 1 _t 2" dadorctL gele-ntelehy "^. that the head (3) of the HitaUsohHng "(Ί) ta" a fltirnflloh · a dgirch displacementu dee Jlateriala de "head (3) has a funnel-shaped recessΓ (8). 4. Schraube nach Anspruch 1, 2, 3« dadurch gekennzeichnet» daß der Kunststoffkopf (6) einen ringförmigen, sich radial4. Screw according to claim 1, 2, 3 « characterized t» that the plastic head (6) has an annular, radially 109825/0977109825/0977 erstreckenden Hand (7) aufweist, dessen untere Fläche nit der Auflagefläche des Bundes (2) in einer Ebene liegt·extending hand (7), whose lower surface nit the contact surface of the federal government (2) lies in one plane 5. Schraube nach Anspruch 4,5. screw according to claim 4, dadurch gckennacichnet, daß die untere Fläche des Bandes (7) de» Kunstetoffkopfes (6)
an eich bekannter Weise über die Auflage!
des Bundes (2) leKftt übersteht od*r in einem nach ihren Umfang in Hicii^ng auf dit AufIngegogenflache zu ansteigenden spitzen Winkel konisch ist. characterized gckenn acich net, that the lower surface of the strip (7) de "Kunstetoffkopfes (6)
in a well-known way about the edition!
des Bundes (2) leKftt protrudes or is conical in an acute angle that increases according to its circumference in the direction of the inclined surface. 109825/0977109825/0977 LeerseiteBlank page