DE2117497A1 - Thread, preferably for plastic screws - Google Patents
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Description
Paljntan w 8.11 θPaljntan w 8.11 θ
Dr. Ing. ΐϊ. Mo^cndanlcDr. Ing. Ϊ́ϊ. Mo ^ cndanlc
Dip!. Γί-.ys. V/. Schmilz * ' ' ' H a 'Dip !. Γί-.ys. V /. Melt * ''' H a '
2 Hamburg 36
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Böllhoff & Co. as Äprj,Böllhoff & Co. a s Äpr j,
4812 Brackwede/Westf.
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Gesinde, vorzugsweise für Kunststoffschrauben Servants, preferably for plastic screws
Die Erfindung betrifft ein Gewinde, vorzugsweise · für Kunststoffschrauben zum Einschrauben in mit einem kontinuierlichen Gegengewinde versehene Muttern oder Gewindebohrungen.The invention relates to a thread, preferably for plastic screws to be screwed into a continuous counter-threaded nuts or threaded holes.
Bei derartigen Gewinden ist es erforderlich, daß sie den Gegebenheften des Kunststoffes Rechnung tragen. Während bei Metallschrauben ohne weiteres Gewinde verwendet werden können, deren Profil in seinen nach innen gehenden Teilen symmetrisch zu den Profilrücken oder nach außen gehenden Teilen ist, können durch die hierdurch entstehenden engen, scharfkantigen Rillen Kerbbeanspruchungen entstehen, denen Kunststoffe nicht ohne weiteres gewachsen sind.With such threads, it is necessary that they take into account the requirements of the plastic. While with metal screws can be used without further thread, their profile in its inward going parts is symmetrical to the profile back or outward parts, can thereby resulting narrow, sharp-edged grooves notch stresses arise, which plastics have not grown easily.
Es ist daher bekannt, zur Erfüllung dieser Erfordernisse den Durchmesser von Kunststoffschrauben größer zu machen, als es ihren übrigen Festigkeitseigenschaften entsprechen würde. Das aber bedeutet einen höherenIt is therefore known to increase the diameter of plastic screws in order to meet these requirements than it would correspond to their other strength properties. But that means a higher one
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Materialbedarf, vor allem aber einen größeren Platzbedarf, der das ganze Gerät verteuern kann, in das die Schrauben eingesetzt werden müssen.Material requirements, but above all a larger space requirement, which can make the entire device more expensive, in the the screws must be inserted.
Es ist auch schon bekannt, derartige Schrauben cLt flacheren Gewindeprofilen zu versehen. Dadurch aber wird die Lastaufnahmefähigkeit der einzelnen Gewindegänge vermindert.It is also already known to provide such screws with flatter thread profiles. But because of that the load-bearing capacity of the individual thread turns is reduced.
Dir Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, ein den besonderen Gegebenheiten des Kunststoffes angepaßtes Gewinde zu schaffen, das insbesondere die bei bisher üblichen Gewinden auftretende Kerbwirkang vermeidet.The invention is therefore based on the object of providing a device that is adapted to the particular characteristics of the plastic To create a thread, in particular the notch effect that has occurred in previously common threads avoids.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die Profilrücken oder nach außen gehenden Teile des Profils des Gewindes dem Profil des Gewindes der Mutter entsprechen und mit der gleichen Ganghöhe den Schraubenbolzen umlaufen, dabei aber einen Abstand voneinander haben, der einem Zwei- bis Mehrfachen der Ganghöhe der Mutter entspricht, wobei der dadurch gebildete, breite, nach innen gehende Teil des Profils ausgerundet ist und bei 360°, 180° oder einer anderen Winkelteilung ^ je eine SprungstelleThis object is achieved according to the invention in that the profile backs or outwardly extending parts of the profile of the thread correspond to the profile of the thread of the nut and with the same pitch rotate around the screw bolt, but at a distance of two or more times corresponds to the pitch of the nut, with the wide, inward part formed thereby of the profile is rounded and at 360 °, 180 ° or another angle division ^ a jump point each
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gebildet ist, in der das Gewinde um die Ganghöhe deris formed in which the thread around the pitch of the
Profilrücken oder nach außen gehenden Teile des Profils verspringt.The back of the profile or parts of the profile going outwards jump off.
In Durchführung dieses Erfindungsgedankens ist im Profil des Gewindes der Abstand der Profilrücken oder nach außen gehenden Teile gleich der Anzahl der Sprungstellen plus 1, wobei die Anzahl der Sprung-In carrying out this inventive concept, the distance between the profile backs is in the profile of the thread or outgoing parts equal to the number of Jump points plus 1, where the number of jump
1MO0 - 1 MO 0 -
stellen -—;— beträgt.places -; - amounts to.
Das erfindungsgemäße Gewinde wird vorzugsweise für Schrauben verwendet, die aus Polystyrol, Polyamid oder einem anderen Thermoplasten oder aus einem Mischpolymerisat oder aus einem Polykondensat oder Polyajfclükt bestehen.The thread according to the invention is preferably used for screws made of polystyrene, polyamide or another thermoplastic or from a copolymer or from a polycondensate or Polyajfclükt exist.
In Weiterführung des Erfindungsgedankens wird das erfindungsgemäße Gewinde vorzugsweise in einer zweigeteilten Form hergestellt, deren Trennebene in mindestens einer Sprungstellenebene liegt,In a continuation of the concept of the invention, the thread according to the invention is preferably divided into two A mold is produced whose parting line lies in at least one level of the jump point,
Nach einem anderen Erfindungsgedanken ist der das Gewinde tragende Schraubenbolzen in dessen Sprungstellen etwa um die Gewindetiefe abgeflacht.According to another idea of the invention, the screw bolt carrying the thread is in its jump points flattened about the depth of the thread.
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Die Profilrücken können bei dem erfindungsgemäßen GeDreieck- ,In the case of the triangular,
winde/ Trapezform oder irgendeine andere bekannte Gewindeprofilform haben.thread / trapezoidal shape or any other known thread profile shape to have.
Der Profilfuß kann bei dem erfindungsgemäßen Gewinde aus einem Radius bestehen.In the case of the thread according to the invention, the profile foot can consist of a radius.
Nach einem ■weiteren Erfindungsgedanken kann der Profilfuß aber auch aus einem flachen Korbbogen gebildet wer-P den.According to a further inventive idea, the profile foot can also be formed from a flat basket arch the.
Die mit der Erfindung erzielten Vorteile bestehen insbesondere darin, daß die nach innen gehenden Profilteile des Gewindes breit und mit großem Radius ausgebildet sind, wodurch eine Kerbwirkung dieses Teiles des Gewindeprofils vermieden wird. Trotzdem kann eine normale Mutter oder Gewindebohrung mit kontinuierlichen Gewindegängen zur Aufnahme des erfindungsgemäßen Schraubengewindes verwendet m werden. Kunsisboffschrauben mit dem erfindungsgemäßen Gewinde können mit Vorteil im Spritzguß- oder Preßverfahren mit zwei- oder mehrteiliger Form hergestellt werden, wenn ^ die Formtrennebene in eine oder mehrere SprungstellenThe advantages achieved by the invention are in particular that the inwardly extending profile parts of the thread are wide and formed with a large radius, whereby a notch effect of this part of the thread profile is avoided. Nevertheless, a normal nut or threaded collar may be used with m continuous threads for receiving the screw thread according to the invention. Kunsisboff screws with the thread according to the invention can be produced with advantage in the injection molding or pressing process with a two-part or multi-part mold if the mold parting plane is divided into one or more discontinuities
oo gelegt wird. Doch können sie auch im Gewinderollverfahren
o> mit Vorteil hergestellt werden.
οoo is placed. But they can also be produced with advantage in the thread rolling process.
ο
"^ Bei der fortschreitenden Anwendung von Kunststoffen im Maschinen- und Gerätebau hielt man es bisher weitgehend für notwendig, Schraubverbindungen mittels Metallschrauben auszuführen. Kunststoffschrauben gäLten insbesondere wegen ihrer Gefährdung durch die Ker'bwirkung der"^ With the advancing use of plastics In machine and device construction, it was largely considered necessary to use screw connections by means of metal screws to execute. Plastic screws were particularly valid because of their endangerment by the notch effect of the
Gewinderillen für nicht geeignet, bei normalen Abmessungen die auftretenden Belastungen aufzunehmen. Eine umso höhere Bedeutung kommt der vorliegenden Erfindung zu, welche dem Einsatz von Kunststoffschrauben neue Gebiete öffnet, so daß ihre besonderen Vorteile wie Zähigkeit, Korosionsbeständigkeit, leichtes Gewicht und einfache Herstellungsmöglichkeit sich vorteilhaft auswirken können.Thread grooves are not suitable for absorbing the loads that occur with normal dimensions. The present invention, which involves the use of plastic screws, is all the more important opens new areas, so that their special advantages such as toughness, corrosion resistance, light weight Weight and ease of manufacture can have a beneficial effect.
Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in den Zeichnungen dargestellt.An embodiment of the invention is shown in the drawings.
Fig. 1 zeigt eine bisher übliche Kunststoffschraube in Vorderansicht.Fig. 1 shows a conventional plastic screw in a front view.
Fig. 2 zeigt die Schraube nach Fig. 1 ±i Draufsicht. Fig. 3 zeigt die Schraube nach Fig. 1 in SeitenansichtFig. 2 shows the screw according to Fig. 1 ± i top view. Fig. 3 shows the screw according to Fig. 1 in side view
Fig. 4 zeigt eine erfindungsgemäße Schraube in Vorderansicht. 4 shows a screw according to the invention in a front view.
Fig. 5 zeigt die Schraube nach Fig. 4 in Draufsicht. Fig. 6 zeigt die Schraube nach Fig. 4 in Seitenansicht.Fig. 5 shows the screw according to Fig. 4 in plan view. Fig. 6 shows the screw according to Fig. 4 in side view.
Fig. 4a zeigt eine andere Ausführung der erfindungsgemäßen Schraube» in Vorderansicht.4a shows another embodiment of the screw according to the invention in a front view.
Fig. 5 a zeigt die Schraube nach Fig. 4a in Draufsicht.Fig. 5a shows the screw according to Fig. 4a in plan view.
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Fig. 6 a zeigt die Schraube nach. Fig. 4a in Seitenansicht. Fig. 6 a shows the screw after. 4a in side view.
Fig. 7 zeigt die Schraube nach Fig. 4 mit abgeflachter Seite in Vorderansicht.Fig. 7 shows the screw according to FIG. 4 with a flattened one Side in front view.
Fig. 8 zeigt die Schraube nach Fig. 7 in Draufsicht. Figo 9 zeigt die Schraube nach Fig. 7 in Seitenansicht.Fig. 8 shows the screw according to Fig. 7 in plan view. FIG. 9 shows the screw according to FIG. 7 in side view.
Fig. 10 und 11 zeigen zwei andere Profilformen für dasFigs. 10 and 11 show two other profile shapes for the
erfindungsgemäße Gewinde.thread according to the invention.
In den Fig. 1 bis 3 ist eine Kunststoffschraube dargestellt, die ein normales Spitzgewinde mit Dreieckprofil "trägt. Auf den Schraubenbolzen 1, der aus Polyamid, Polystyrol, Polyakrylmethyl oder einem anderen thermoplastischen Kunststoff, aus einem Mischpolymerisat oder auch aus einem Polyleondensat oder Polyaddukt bestehen kann, ist ein Spitzgewinde 2 geschnitten, dessen Profil wendelförmig und kontinuierlich um den Bolzenkern umläuft.In Figs. 1 to 3, a plastic screw is shown, which has a normal pointed thread with a triangular profile ". On the screw bolt 1, which is made of polyamide, polystyrene, polyakrylmethyl or another thermoplastic material, from a copolymer or from a poly condensate or polyadduct, a pointed thread 2 is cut, the profile of which is helical and continuous revolves around the bolt core.
Die Figo 4 bis 6 zeigen dagegen eine bevorzugte Ausführung einer Schraube aus Kunststoff. Hier läuft das Profil, dessen nach außen gehender Teil 3 dem Profil nach Fig. 1 bis 3 entspricht, dessen nach innen gehender Teil 4 aber die doppelte Breite der Ganghöhe nach Fig.4 to 6, however, show a preferred embodiment a plastic screw. Here the profile runs, the outward part 3 of which is the profile 1 to 3, the inward part 4 of which, however, is twice the width of the pitch according to FIG.
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1 "bis 3 hat, einmal um den Schraubenbolzen 1 um. Hierauf verspringt das Profil um den Betrag einer Ganghöhe und läuft so wiederum eimal um den Bolzen 1 herum. Das gleiche Spiel wiederholt sich Gang für Gang. Die Schraube erhält dadurch bei jedem Gang eine Sprungstelle 5.1 "to 3, once around the screw bolt 1. Then the profile is offset by the amount of one Pitch and runs once around bolt 1. The same game is repeated aisle for Corridor. This gives the screw a jump point 5 with every turn.
¥ird die normale Mutter, wie sie für das Gewinde nach Fig. 1 bis 3 geschnitten ist, auf diesen erfindungsgemäßen Schraubenbolzen aufgeschraubt, so ist aus den Fig. 4 bis 6 zu erkennen, daß bei der ersten Umdrehung beispielsweise der erste, dritte, fünfte usw., also jeder ungeradzahlige Gewindegang trägt. Bei der zweiten Umdrehung dagegen trägt der zweite, vierte, sechste usw., also jeder geradzahlige Gewindegang. Wenn die gleiche Anzahl Gewindegänge der Mutter tragen soll, wie in der alten Ausführung nach Fig. 1 bis 3, so muß zwjt die Mutter doppelt so lang sein wie bisher. Dafür aber wird der Bolzen ungleich fester, einmal durch die gdSßere Breite seiner Gewindegänge, vor allem aber dadurch, daß das Gewindeprofil selbst in seinem inneren Teil breiter und zudem mit größerem Radius ausgerundet ist, so daß die gefährliche Kerbwirkung der alten Form des Gewindes vermieden wird.¥ ¥ ird the normal nut, as it is cut for the thread according to Fig. 1 to 3, on these according to the invention Screwed bolt, it can be seen from FIGS. 4 to 6 that in the first revolution, for example, the first, third, fifth, etc., i.e. every odd-numbered thread turn wearing. On the other hand, on the second rotation, the second, fourth, sixth, etc., each even-numbered, carries Thread. If the nut should have the same number of threads as in the old one Execution according to Fig. 1 to 3, so must the mother be twice as long as before. On the other hand, however, the bolt becomes much stronger, once through the thicker one Width of its threads, but above all because the thread profile itself is wider in its inner part and is also rounded with a larger radius, so that the dangerous notch effect of the old shape of the thread is avoided.
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Ein-e andere Ausführung des erfindungsgemäßen Gewindes zeigen die Fig· 4 a bis 6a, Wiederum steigt das Gewindeprofil mit der Ganghöhe nach Fig* 1 bis 3 an. Doch beträgt hier die Entfernung der; ätiferen Profilrückan 6 voneinander das Dreifache dieser Ganghöhe* Das Profil, umläuft jeweils 180° des iJmfanges des Schraubenbolzens,, also die Hälfte desselben* Hierauf verspringt das Profil um ein Drittel seiner Breite, also um die Ganghöhe des Prof ils der Fig. 1 bis 5- Biese Ausführung hat daher zwei Sprungstellen 7 und 8t die um 180° gegeneinander versetzt sind. Jeder Gewindegang der Mutter f die wiederum die gleiche ist wie für die alter Ausführung nach Fig. 1 bis 3, wird auf atm vorderen Teil dta Bolzens auf. einer Seite und gleichzeitig auf dem hinteren Teil des Bolzens auf der anderen Seite geführt. Der folgende Gewindegang wird zur gleichen Zeit auf de» vorderen Teil des Bolzens auf derAnother embodiment of the thread according to the invention is shown in FIGS. 4 a to 6 a. Again, the thread profile increases with the pitch according to FIGS. 1 to 3. But here the distance is the; The profile back to 6 from each other is three times this pitch * The profile runs around 180 ° of the circumference of the screw bolt, i.e. half of the same * The profile then jumps off by a third of its width , i.e. by the pitch of the profile in FIGS. 1 to 5 - This version therefore has two jump points 7 and 8 t which are offset from one another by 180 °. Each thread turn of the nut f, which in turn is the same as for the old version according to Fig. 1 to 3, is on atm front part dta bolt. one side and at the same time on the rear part of the bolt on the other side. The following thread turn is carried out at the same time on the front part of the bolt on the
ersten anderen» auf dem hinteren Teil des Bolzene auf der/Seite geführt· Der dritte Gewindegang wird wieder geführt wie der erste, usw.first other »on the back of the bolt on the / side guided The third thread turn is guided again like the first, etc.
Die Ausführung nach Fig, 4a bis 6a hat tertigungetecfcniscfc den Vorteil, daß sie in zwei Hälften geteilt i»t, da dies im allgemeine» bei der zur Heratelluag benutzten Fora auch der Fall, ißt· Beispielsweise keim eine solche For« elfte Spritzgußforja sein* Dann wird sie in derEbene 4&r Sprung-7 und β geteilt,· Zur Herstellung der TeilforaenThe embodiment of FIG, 4a-6a has t ertigungetecfcniscfc the advantage of being divided into two halves i "t as this in general" when used to Heratelluag Fora also the case eats · For example, germ such For "eleventh Spritzgußforja be * Then it is divided in the level 4 & r jump-7 and β, · To produce the partial forums
kann man beispielsweise einen Pfaffen benutzen, der das positive Profil des halben Bolzens trägt und in das ausgeglühte Material der Form eingedrückt wird. Im Falle der Fig. 4a bis 6a kann für beide Seiten der Form der gleiche Pfaffen benutzt werden. Er muß nur umgedreht und um ein Drittel des Abstandes der Profilrücken des Gewindes versetzt werden. Das gleiche gilt, wenn die Form im Elektroerosionsverfahren hergestellt wird, für die Irosionselektrode, For example, you can use a priest who has the positive profile of the half bolt and is pressed into the annealed material of the mold. In the case of FIGS. 4a to 6a, the same priest can be used for both sides of the mold. It only has to be turned around and offset by a third of the distance between the profile backs of the thread. The same applies if the mold is made using the electrical discharge machining process, for the erosion electrode,
Auch bei der Ausführung nach Fig. 4 bis 6 lädt sich die Form hälftig ausführen. Dies hat aber den kleinen Nachteil, daß auf der einen Seite im glatt durchgehenden Teil des Gewindes eine Formnaht entsteht, die durch Gratbildung störend sein könnte. Hier schafft die Ausführung nach Fig. 7 bis 9 dadurch eine Verbesserung, daß der Schraubenbolzen an der Seite der Sprungstellen 5 der Fig. 4 bis 6 eine Abflachung 9 um die Gewindetiefe erhält, so daß ein etwaiger Grat hier nicht zum Tragen kommt. In the embodiment according to FIGS. 4 to 6, too, the shape is loaded in half. However, this has the small disadvantage that on the one hand, in the smooth continuous part of the thread, a molded seam is created which could be disruptive due to the formation of burrs. Here, the embodiment according to FIGS. 7 to 9 creates an improvement in that the screw bolt on the side of the jump points 5 of FIGS. 4 to 6 is flattened 9 by the thread depth, so that a possible burr does not come into play here.
Wild das erfindungsgemäße Gewinde durch das Rollverfahren zwischen ebenen Gewindewalzbacken hergestellt, so bereitet keine der möglichen B'ormen besondere Schwierigkeiten. Bei dien ein Verfahren' ist es auch möglich, das erfindungngemäße Gewinde nach Wunsch mit einer größeren Zahl von Dp.rungste3.len, also einer If the thread according to the invention is produced by the rolling process between flat thread rolling jaws, none of the possible B'iforms presents any particular difficulties. In the one method it is also possible to use the thread according to the invention with a larger number of Dp.rungste3.len, so one
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anderen Umfangsteilung φ als 36O° oder 180°, auszuführen. Dabei !»eträgt der Abstand der Profilrücken descircumferential graduation φ other than 360 ° or 180 °. The distance between the profile backs of the
Gewindes voneinander —-fc~ , also.wie gezeigt, beiThread from each other —- fc ~, i.e., as shown, at
JL = 360° zwei, bei .£ = 180° drei Ganghöhen.JL = 360 ° two, at £ = 180 ° three pitches.
Die Anordnung eines größeren Radius im Gewindegrund ergibt eine Verringerung des Kernquerschnittes der erf indungsgemäßen Gewindebolzen, Fig. 10 zeigt ein erfindungsgemäßeä'Gdwindeprofil nach Fig. 4 bis 6, bei dem der Ausrundungsradius 10, der tangential in das Dreiecksprofil däv Profilrücken eineündtt, verhältnismäßig groß ist. In Fig. 11 dagegen ist ditsir Radius durch einen flachen Korbbogen Ί1 ersetzt, so daß dör Kernquerschnitt des Bolzens in geringerem Maß· geschwächt Wird.The arrangement of a larger radius in the thread root results in a reduction of the core cross-section of the threaded bolts according to the invention, Fig. 10 shows a threading profile according to the invention according to Figs. 4 to 6, in which the radius of curvature 10, which tangentially joins the triangular profile däv profile back, is relatively large . In Fig. 11, on the other hand, the radius is replaced by a flat cage arch Ί1, so that the core cross-section of the bolt is weakened to a lesser extent.
Das Profil der Prafilrücken kann außer der dargestellten Dreieck?*»jede andere Gewindepröfilform besitzen.The profile of the prafil back can be other than the one shown Triangle? * »Have any other thread profile shape.
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1972
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- 1972-08-04 FR FR7228203A patent/FR2195286A5/en not_active Expired
- 1972-08-09 BE BE787389A patent/BE787389A/en unknown
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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Also Published As
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| NL7210580A (en) | 1974-02-05 |
| BE787389A (en) | 1972-12-01 |
| DE2117497B2 (en) | 1973-02-22 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| C3 | Grant after two publication steps (3rd publication) | ||
| E77 | Valid patent as to the heymanns-index 1977 |