DE2443201A1

DE2443201A1 - Vorrichtung fuer die herstellung von befestigungselementen

Info

Publication number: DE2443201A1
Application number: DE2443201A
Authority: DE
Inventors: Richard Joseph Duffy; Richard Montgomery Elliott; Philip James Rodden
Original assignee: USM Corp
Current assignee: Nylok LLC
Priority date: 1973-09-10
Filing date: 1974-09-10
Publication date: 1975-03-13
Also published as: DE2443201C2; JPS5055638A; AU7311374A; IT1021214B; JPS588907B2; ES430088A1; SE389051B; CA1033116A; FR2243044B1; US3894509A; BR7407562D0; GB1475750A; FR2243044A1; SE7411363L

Description

DlpL-lnci. Heinz Bardehle

iMö^a'Herrnstr. 15,TcI. 29 2555 Postanschrift München 26, Postfach 4

München, den lO. September 1974 ik

Mein Zeichen: P 1651 Anmelder: USM Corporation

Flemington / New Jersey

Zustelladresse: 140 Federal Street

Boston

Massachusetts USA

Vorrichtung für die Herstellung von Befestigungselementen

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung für die Herstellung von selbstsichernden, mit Innengewinde versehenen Elementen und insbesondere eine Vorrichtung für die kontinuierliche Herstellung von Elementen, wie z.B. Befestigungselementen, bei welchen das selbstsichernde Merkmal durch eine deformierbare Kunststoffschicht, welche auf der inneren mit Gewinde versehenen Oberfläche des Elementes befestigt ist, erreicht wird.

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Es sind bereits ein Verfahren und eine Vorrichtung für die Herstellung eines selbstsichernden, mit Gewinde versehenen Elementes vorgeschlagen worden, bei denen die Schwierigkeiten einer Kunststoffablagerung auf den Endflächen des mit Gewinde versehenen Elementes vermieden werden und die eine Ablagerung von Kunststoff auf der mit Gewinde versehenen Oberfläche in dem ausgewählten Bereich mit einem Minimum an Spritzern auf andere Teile der mit Gewinde versehenen Oberfläche bewirken» Bei diesem Verfahren und dieser Vorrichtung wird eine Mutter oder ein anderes mit Innengewinde versehenes Teil erhitzt und in einer Lage, in welcher ihre Achse von oben nach unten verläuft, mit fein verteilten Kunststoffpartikeln besprüht, welche auf der geheizten Oberfläche aufgefangen und aufgebaut werden, um einen plastischen Körper zu bilden. Während die Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens bereits recht zufriedenstellend ist» hat man festgestellt, daß bei der Massenproduktion von solchen mit Innengewinde versehenen Elementen, wie für eine wirtschaftliche Anwendung des Verfahrens wünschenswert ist, Verbesserungen für die Vorrichtung anzustreben sind.

Es können z„B» automatische Mittel vorgesehen werden, um die mit Innengewinde versehenen Elemente kontinuierlich durch die verschiedenen Stationen zu bewegen, in welchen die Elemente geladen werden, die Schicht auf die Elemente aufgetragen wird und die Elemente mit einer erheblichen Geschwindigkeit entladen werden. Hierbei ist festgestellt worden, daß geringfügige Mengen von Kunststoffmaterial, die auf verschiedenen Teilen der Vorrichtung zurückgeblieben sind, ziemlich schädlich für die Beseitigung des Materials sind, das auf der Endfläche oder den Endführungsgewindegängen des Elementes abgelagert ist» Um zu gewährleisten, daß die selbstsichernde Eigenschaft erzielt wird, muß das Element darüber hinaus, während es durch die Vorrichtung in

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kontinuierlicher Weise bewegt wird, so genau angeordnet werden, daß die Schicht an einer besonderen Stelle auf den inneren Gewindegängen aufgenommen wird»

Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht daher darin, eine verbesserte Vorrichtung für die Herstellung von selbsfsichernden, mit Innengewinde versehenen Elementen zu schaffen, bei welcher ein aus elastischem, thermoplastischem Material bestehender sichernder Körper oder Schicht auf das Element an einer genauen Stelle in Pulverform aufgebracht wird« Darüber hinaus soll die Vorrichtung für die kontinuierliche Herstellung von selbstsichernden, mit Innengewinde versehenen Elementen einfach im Betrieb und relativ kostensparend in der Herstellung und in der Betätigung sein. Schließlich soll die Vorrichtung automatisch sein, geringe Unterhaltung erfordern, zuverlässig sein und daher leicht an einen Herstellungsbetrieb anpaßbar sein, bei dem eine Mehrzahl solcher Vorrichtungen von einem einzigen Mann, betätigt werden kann«

Dies wird gemäß der Erfindung durch Schaffung einer Vorrichtung zum Aufbringen von sichernden Schichten aus elastischem, thermoplastischem Kunststoff auf mit Innengewinde versehene Gegenstände mit Öffnungen an beiden Enden des mit Gewinde versehenen Teiles erzielt, die im allgemeinen eine Unter— Stützungseinrichtung zur Aufnahme der mit Innengewinde versehenen Gegenstände und Mittel zur Bewegung der UnterStützungseinrichtung längs eines vorbestimmten Weges aufweist» auf .. dem der Gegenstand auf der Unterstützungseinrichtung an einer ersten Stelle aufgenommen wird«, Es sind mit der unter— stützungseinrichtung verbundene Leitungen vorgesehen, die eine Ausströmungsöffnung aufweisen, welche gegen den Teil der Gewindegänge des auf der Unterstützüngseinrichtung gelagerten Gegenstandes gerichtet ist» auf welchen die Schicht aufgebracht werden soll. Die Leitungen haben eine Einlaßöffnung

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am gegenüberliegenden Ende zur Aufnahme eines thermoplastischen Kunststoffes in Pulverform, der auf den Gewindegängen des Gegenstandes abgelagert wird. Eine Abflußöffnung ist vorgesehen, um thermoplastisches Material unter Druck herbeizuschaffen, wenn sie in Ausrichtung mit der Einlaßöffnung ist» Darüber hinaus ist eine vakuumeinrichtung zur Beaufschlagung mit einem Unterdruck vorgesehen, wenn sie in Ausrichtung mit der Einlaßöffnung steht» Die Mittel zur Bewegung der Unterstützungseinrichtung längs eines vorbestimmten Weges bewirken die Bewegung der Unterstützungseinrichtung zu der Stelle, an welcher ein Gegenstand von der Unterstützungseinrichtung aufgenommen wird, und dann zu einer Stelle, an welcher die Leitungsöffnung "" in Ausrichtung mit der Abflußöffnung gebracht wird, und anschließend zu einer Stelle, an welcher die Einlaßöffnung in Ausrichtung mit der Vakuumeinrichtung gebracht wird.

Bei einem kontinuierlichen Betriebszyklus bewirken daher die Leitungen ein Aufbringen des thermoplastischen Kunststoffes auf den besonderen Teil der inneren Gewindegänge eines Gegenstandes. Anschließend werden die Leitungen vor dem nächsten Betrieb von thermoplastischem Kunststoff gereinigt.

Im folgenden wird ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel der Erfindung in Verbindung mit den Figuren beschrieben.

Es zeigt:

Fig. 1 eine perspektivische Ansicht einer Vorrichtung für die Herstellung von selbstsichernden, mit Gewinde versehenen Befestigungselementen gemäß der Erfindung,

Fig. 2 eine Draufsicht der Vorrichtung gemäß Fig. 1,

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wobei Teile des Aufbaus zur Aufdeckung von darunterliegenden Merkmalen weggebrochen sind,

Fig» 3 einen Querschnitt längs der Linie III-III der Fig„ 2 mit Einzelheiten des Aufbaus,

Fig. 4 einen Querschnitt längs der Linie IV-IV der Fig. 2 mit weiteren Einzelheiten des Aufbaus,

Fig» 5 einen Längsschnitt längs der Linie V-V der Fig» 4, der diesen Teil des Aufbaus im einzelnen zeigt»

Fig, 6 eine Draufsicht auf einen Teil des in Fig.. 2 dargestellten Aufbaus in einem der Klarheit wegen vergrößerten Maßstab,

Fig. 7 eine Seitenansicht des in Fig« 6 gezeigten Aufbaus,

Figo 8 eine Draufsicht auf einen anderen Teil des in Fig» 2 dargestellten Aufbaus in einem der Klarheit wegen vergrößerten Maßstab und

Fig. 9 eine Seitenansicht des in Fig» 8 gezeigten Aufbaus. ·

In den Figuren, insbesondere in den Fig. 1 und 2, ist eine Vorrichtung für die Herstellung eines "selbstsichernden, mit Innengewinde versehenen Gegenstandes in Form einer Sechskantmutter N gezeigt, welche allgemein ein drehbar gelagertes Transportglied in Form eines Tisches lo aufweist, der entlang einer vorbestimmten umlaufenden Bahn um seine zentrale Achse bewegbar ist, und zwar in der durch die Pfeile in Fig. 1 und 2 gezeigten Richtung.

Wenn der Tisch kontinuierlich um einen feststehenden Lagerkörper

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11 gedreht wird, wird ein Punkt auf dem Tisch 10 eine Anzahl von stationären Arbeitsbereichen passieren, welche für die Zwecke der vorliegenden Beschreibung als Betriebsstufen bezeichnet werden»

Während der ersten Betriebsstufe bewirkt eine Laderutsche 12, welche nach unten gegen die Oberfläche des Tisches lO geneigt ist, eine Ablagerung der Sechskantmutter N auf dem Tisch. Während einer nächsten Stufe wird ein elastisches, thermoplastisches Material in Pulverform auf die mit Innengewinde versehene Oberfläche der Mutter aufgebracht· Diese Stufe wird im wesentlichen von einem Vakuumabzug 13 eingeschlossen, deren Betrieb im folgenden im einzelnen erläutert werden wird.

Während einer nächsten nachfolgenden Stufe bewirkt eine zweite nach oben geneigte Rutsche 14, deren eines Ende an den Tisch lO angrenzt, das Entladen des Gegenstandes N von dem Tisch lO. Es folgt eine nächste Betriebsstufe, welche im wesentlichen den Teil des Tisches lO bedeckt, der zwischen der Entladestation und der Ladestation angeordnet ist und in welcher die Mittel zum Aufbringen des thermoplastischen Materials auf die Mutter N von übriggebliebenem Material gereinigt werden und für die nächste Betriebsfolge bereitgestellt werden.

Aus Pig« 1 geht hervor, daß der feststehende Lagerkörper 11 mit einem trichterförmigen Füllstutzen 15 versehen ist, der zur Aufnahme des pulverförmiger elastischen, thermoplastischen Kunststoffes zur Beaufschlagung der inneren Gewindegänge der Muttern N dient. Dieser Betrieb wird im folgenden im einzelnen erklärt werden.

Unter Bezugnahme auf die Fig. 2 bis 5, und insbesondere auf

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den Tisch 10, weist der dargestellte Tisch eine Nabe 16 mit einer Platte 17, die an ihrer obersten Oberfläche befestigt ist/ und mit einer Nut 18 zur Aufnahme eines Keilriemens 19 auf, welcher mit einem Motor (nicht gezeigt)' verbunden ist. Die Nabe 16 steht gleitend mit dem zentralen Lagerkörper 11 in Eingriff und wird durch den motorgetriebenen Keilriemen 19 in Drehung versetzt» wobei die Nabe durch ein Paar von Achsenlagern 20 und 21 gelagert ist.

Weiterhin unter Bezugnahme auf diese Figuren 2 bis 5 weist die Nabe 16 eine Anzahl von darin ausgebildeten, kreisförmigen Kanälen 22 auf, die jeweils nach innen in Richtung des Lagerkörpers 11 eine Öffnung haben und an dem entgegengesetzten Ende ein Rohr 23 aufnehmen, wobei das Rohr und der Kanal in Kombination eine Leitung bilden, wie weiter unten im einzelnen erklärt werden wird_o

Wie am besten in Fig. 2 gezeigt, ist der äußere Umfang der Platte 17 mit einer Anzahl von V-förmigen Schlitzen 24 versehen, von denen jeder eine Zunge 2 5 hat» die unterhalb des entsprechenden Schlitzes angeordnet ist und sich nach außen von dem entsprechenden Schlitz erstreckt, um eine Tasche oder Ausnehmung zur Aufnahme einer mit Gewinde versehenen Sechskantmutter N der gezeigten Art zu bilden» Jedes der Rohre 23 hat einen mit ihm durch Verschweißung oder andere Mittel verbundenen Armträger 26- Eine Anzahl von Befestigungselementen 27 dienen zur Verbindung des Trägers 26 mit der Platte 27, wobei die entsprechende Zunge 25 dazwischen geschoben ist« Jede der Zungen 25 hat eine darin ausgebildete kreisförmige Öffnung. Das äußere Ende des Rohres 23 ist nach oben um ungefähr 45 gebogen, um sich durch die kreisförmige Öffnung in der Zunge und etwas über die Zunge in eine Lage zu erstrecken, welche das äußere Ende des Rohres in einer Sechskantmutter anordnen würde,

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die in der von dem entsprechenden V-förmigen Schlitz 24 gebildeten Tasche aufgenommen ist«

Unter Bezugnahme insbesondere auf die Fig_o 3, 4 und 5 weist der Lagerkörper 11 eine zentrale Bohrung 28 auf, in welche der Einfüllstutzen 15 eingeführt ist und welche sich bis zu einem Punkt in der Nähe des Bodens des Lagerkörpers erstreckte Die Bohrung 2 8 ist nahe ihres Mittelpunktes nach außen geflanscht und hat eine geschlitzte Öffnung 29_f welche sich um ungefähr 180 um den Lagerkörper 1.1 erstreckt und von dem ausgeflanschten Teil der Bohrung 28 nach außen in dem Lagerkörpßr 11 führt und mit der Anzahl von Kanälen ausgerichtet ist/ wenn der Tisch auf dem Lagerkörper 11 ahgeordnet ist. Ein konisch geformter Verteiler 30 ist in dem ausgeflanschten Teil der Bohrung 28 angeordnet und mit der viand der Bohrung an dem Teil der wand verbunden, der nicht durch die geschlitzte Öffnung 29 weggebrochen ist. Der Verteiler 30 trennt daher den oberen Teil der Bohrung 28 von dem unteren Teil über den gesamten Umfang der Bohrung mit Ausnahme des Teiles, in welchem die geschlitzte Öffnung 2 9 angeordnet ist»

Eine Einlaßöffnung 31 erstreckt sich in die Bohrung 28 an ihrem untersten Ende und ist mit einer Fluidumsdruckquelle, z.B. einer Luftpumpe (nicht gezeigt)» verbunden.

Diametral gegenüber der geschlitzten Öffnung 2 9 und nahe der äußeren Kante des Lagörkörpers 11 sind eine Anzahl von senkrechten kreisförmigen Hohlräumen 32 angeordnet» vier an der zahl, welche am besten in Fig. 2 dargestellt sind.

Das untere Ende eines jeden Hohlraumes 32 endet in einer Kammer 33 mit größerem Durchmesser, und das obere Ende endet an einer zweiten geschlitzten Öffnung 34 ähnlich der diametral

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gegenüberliegenden geschlitzten Öffnung 29- Im vorliegenden Fall erstreckt sich die geschlitzte Öffnung 34 von der äußeren Peripherie der Nabe 11 über einen Umfang von ungefähr 150, zu einer inneren Wand 35, wie in Fig«, 2 gezeigt. Die geschützte Öffnung 34 ist mit den Kanälen 22 ausgerichtet und bildet daher einen Strömungsweg von den Rohren 23 zu der Kammer 33, mit welcher eine Vakuumquelle (nicht gezeigt) in Verbindung steht, wenn die Rohre 23 in den Bereich bewegt werden, über welchen die Öffnung 34 ausgebildet ist.

Unter Bezugnahme insbesondere auf die Fig= 3 und 4 kann aus dem Aufbau festgestellt werden, daß der Tisch lO von der Nabe 11 aufgrund der entfernbaren Halteplatte 36, welche' mit vier Befestigungselementen in Form von Schrauben 37 befestigt ist, leicht entfernbar ist. Wenn die Schrauben 37 entfernt sind, kann die Halteplatte 36 von dem Aufbau angehoben und der Tisch lO entfernt und anschließend durch einen Tisch ersetzt werden, der zur Aufnahme von mit Innengewinde versehenen Befestigungselementen mit einer unterschiedlichen Größe und Form gegenüber denjenigen, die an den gezeigten Tisch lO angepaßt sind, dient.

Aufgrund der Notwendigkeit, eine Gleitpassung zwischen dem Tisch lO und dem zentralen Lagerkörper 11 vorzusehen,, ist eine ausgeprägte Möglichkeit gegeben, daß Material, welches zwischen den Rohren 23 und der geschlitzten Öffnung 29 oder zwischen den Rohren und der geschlitzten Öffnung 34 gefördert wird, zwischen der äußeren Oberfläche des Lagerkörpers 11 und der inneren Oberfläche der Nabe 16 des Tisches lO zu entweichen versucht. In dem Lagerkörper 11 ist daher ein Paar von Umfangsnuten 38 und 39 ausgebildet, welche sich vollständig um den Lagerkörper herum erstrecken. An einer an die innere wand 35 des Schlitzes 34 angrenzenden Stelle erstreckt sich eine senkrechte Bohrung 40 nach oben

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durch den Lagerkörper 11 und ist ein Paar von Durchgängen 41 und 42 vorgesehen, welche an den Nuten 38 und 39 enden. Ein Kanal 43 erstreckt sich von der Bohrung 40 und ist mit einer Luftdruckquelle (nicht gezeigt) zur Schaffung eines Luftdruckes in der Bohrung 40 verbunden. Somit wird Ma- · terial, das zwischen der Nabe 16 und dem Lagerkörper 11 zu entweichen versucht» hieran gehindert, da jeder auftretende Luftstrom von den Nuten 38 und.39 in die Öffnungen 29 und 34 stattfindet*

Unter Bezugnahme auf Fig« 1 und 2 kann festgestellt werden, daß der Vakuumabzug 13 lediglich zu Zwecken der Annehmlichkeit in zwei peile unterteilt ist, und beide Teile zusammengenommen den Bereich um den Lagerkörper 11 herum bedecken, in welchem die geschlitzte Öffnung 29 ausgebildet ist. Das heißt, der gesamte Bereich, über welchen der thermoplastische Kunststoff in Pulverform durch die L<ohre 23 gefördert wird¹, ist in Umfangsrichtung von dem Abzug 13 bedeckt. Beide Teile des Abzuges 13 sind im wesentlichen gleich aufgebaut. Daher wird nur der erste Teil,, wie in Fig«, I gezeigt, im einzelnen beschrieben.

jederder Abzugteile ist mit einer Kammer 44 versehen, welche mit einem Unterdruck durch eine ein Vakuum erzeugende Einrichtung (nicht gezeigt) beaufschlagt ist. Eine Deckplatte 45 erstreckt sich nach außen von dem Abzug 13 zu einer Lage über dem Tisch lO, was dazu dient, eine auf dem Tisch angeordnete Mutter N zu bedecken. Um über den Abzug 13 ein gleichmäßiges Vakuum herzustellen, sind eine Anzahl von Querwänden 46 innerhalb jedes Teiles des Abzuges 13 angeordnet, die zur Bildung einer Anzahl von getrennten Vakuumbereichen dienen, wobei jeder im wesentlichen den gleichen Unterdruck aufweist, der auf den Bereich oberhalb der Mutter N, die an die Öffnung des Abzugs/angrenzend

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angeordnet isti appliziert wird«,

ι Die gezeigte Zuführanordnung weist die Rutsche 12 auf, welche angrenzend an den Umfang des Tisches lO gelagert und mit ihrer untersten Entladeseite in geringem Abstand über der ' Oberfläche der Platte 17 angeordnet ist» Die Rutsche hat eine äußere Schiene 47, die sich über eine innere Schiene

48 hinaus erstreckt, wie am besten in den Fig_e 6 und 7 gezeigt» Der Abstand zwischen der äußeren Schiene 47 und der inneren Schiene 48 ist im wesentlichen gleich der Breite zwischen den Kanten des hexagonalen Teiles der auf den Tisch lO zu fördernden Mutter N. Wie in den Figuren 6 und 7 gezeigt, werden die Muttern Schlüsselfläche an Schlüssel- "* fläche ausgerichtet, wenn sie die Rutsche 12 hinuntergleiten, und sind daher für den Eingriff mit dem V-förmigen Schlitz 24 auf dem Tisch lO ausgerichtet. Ein Abschnitt

49 der Rutsche 12 ist aus einem Material mit geeigneten induktionsfreien und wärmewiderstehenden Eigenschaften hergestellt und erstreckt sich durch eine Induktionsspule 50, die in geeigneter Weise geneigt ist und um den Rutschenabschnitt angeordnet isti um eine durch den Abschnitt gleitende Mutter N zu erhitzen» Die Mutter N kann durch jeden geeigneten handelsüblichen Zuführer gefördert werden, z.B.

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einen Schüttelzuführer oder ein/anderen Zuführer„ Da solche Vorrichtungen im Stande der Technik wohl bekannt sind, werden sie bei der Beschreibung der vorliegenden Erfindung als unwichtig betrachtet und sind daher nicht dargestellt worden.

Auf der von der Rutsche 12 aus gegenüberliegenden Seite des Tisches lo ist eine ähnlich aufgebaute Rutsche 14 angeordnet/ wie am besten in den Figuren 8 und 9 in Verbindung'mit Fig. 1 dargestellt· Die Rutsche 14 bewirkt die Entfernung der Muttern N von dem Tisch lO. Sie ist in ähnlicher Weise wie die Rutsche 12 geneigt, wobei ihr unterstes Ende, welches

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im vorliegenden Falle das mutteraufnehmende Ende ist» angrenzend an die Oberseite des Tisches 10 angeordnet ist. Die Rutsche 14 hat eine äußere Schiene 51, welche sich über eine innere Schiene 52 hinaus erstreckt, wobei beide Schienen im wesentlichen in einem Abstand quer durch den hexagonalen Teil einer Mutter N voneinander angeordnet sind. Das oberste Ende der Rutsche 14 kann offengelassen werden, so daß die Muttern N in einen Sammelbehälter (nicht gezeigt) fallengelassen werden können, oder kann zu einer anderen Rutsche oder Fördereinrichtung führen, um die Muttern zu einem nachfolgenden Arbeits- oder Speicherbereich zu tragen.

Unter Bezugnahme auf die besondere Ausgestaltung der Rutschen 12 und 14 bildet die äußere Schiene 47 der Rutsche 12, wie in Fig» 6 gezeigt, ein Mittel zur Führung der Mutter N in die richtige Lage in dem V-förmigen Schlitz 24 des Tisches lO_f wonach die Mutter durch ihre Schwerkraft für den verbleibenden Teil ihrer Bahn, auf dem Tisch an ihrem platz gehalten werden kann. Es kann aber auch eine Anzahl von » Federbügeln 6o verwendet werden, um eine radiale Haltekraft für die Muttern, wenn notwendig, zu schaffen. In ähnlicher Weise dient die äußere Schiene 51 der Rutsche 14 bei Entfernung der Mütter N dazu, die Mutter in Ausrichtung mit dem Schlitz 24 so lange zu halten, bis die Mutter über den Tisch angehoben ist, und die innere Schiene 52 dient in Verbindung mit der Schiene 51 zur Führung der Mutter entlang der Rutsche zu ihrem Bestimmungsort.

Im Betrieb wird die hier beschriebene Vorrichtung zunächst durch Ladung des Einfüllstutzens 15 mit einem thermoplastischen Kunststoff in Pulverform vorbereitet. Das Material kann aus einem Pulver bestehen, welches eine Mischung mit einem größeren Anteil von pulverförmigem Polyamidkunststoff (Nylon 11) und einem geringeren Anteil an Epoxydharz aufweist»

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wobei die Partikelgrößenverteilung derart isti daß weniger als 2% in einem Sieb Nr. 70 zurückgehalten, ungefähr 90% in einem Sieb Nr₀ 140 zurückgehalten werden und ungefähr 5% ein Sieb Nr<» 32 5 passieren»

Während die Mittel zur Einführung von thermoplastischem Kunststoff in Pulverform zu der Vorrichtung als trichterförmige Einfüllstutzen 15 gezeigt worden sind, kann zu Zwecken der Erfindung das Material selbstverständlich auch von einer entfernten Quelle beschafft und kontinuierlich durch eine geeignete. Leitung zu dem Lagerkörper 11.gefördert werden» Darüber hinaus wird der Zustrom an Kunststoffmaterial durch eine Ventilausrüstung oder andere im Stand der Technik wohl bekannte Mittel zugemessen, um so die Zuflußgeschwindigkeit entsprechend der Produktionsgeschwindigkeit, der Muttergröße , der Gewindegröße oder den Temperaturveränderungen zu steuern.

Wenn das Material in die Vorrichtung eingeführt ist, werden die Mittel zur Schaffung eines Vakuums in der Kammer 33 und dem Kanal 43 und die Mittel zur Schaffung eines Luftdruckes in der Einlaßöffnung 31 betätigt. Außerhalb des Lagerkörpers 11 werden die Mittel zur Erzeugung eines Vakuums in dem Abzug 13 in Gang gesetzt. Die Induktionsspule 50 wird mit Energie versorgt, um die Muttern N auf ihrem Weg entlang der Rutsche 12 aufzuheizen»

Wenn die vorbereitenden, oben dargestellten Schritte ausgeführt worden sind, befindet sich die Vorrichtung in einem fertigungsbereiten Zustand„ Dann werden der Motor zum Antrieb des Keilriemens 19 und die Zuführmittel der Muttern N auf die Rutsche 12 betätigt/ um die Bearbeitung eines typischen Satzes von mit Innengewinde versehenen Befestigungselementen in Gang zu setzen. Wenn der Tisch 10 sich ungefähr

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mit zehn Drehungen pro Minute in Richtung der in den Fig.

1 und 2 dargestellten Pfeile dreht/ werden die Muttern N. in die Rutsche 12 eingeführt und rutschen Schlüsselfläche an Schlüsselfläche durch die Induktionsspule 50, in welcher jede Mutter auf eine genügend hohe Temperatur gebracht wird, um das oben beschriebene thermoplastische Pulver an der mit Gewinde versehenen Oberfläche der Mutter bei Berührung festhaften und durch die von der Oberfläche kommende Wärme schmelzen zu lassen, um einen kontinuierlichen Kunststoffkörper zu bilden. Wenn eine Mutter N sich dem Tisch lO nähert, wird sie auf der Rutsche 12 durch die äußere Schiene 47 so lange gehalten, bis sie in Ausrichtung mit einem V-förmigen Schlitz 24 ist und dadurch über einem entsprechenden Rohr positioniert ist, welches mit seiner Abflußöffnung in der mit Gewinde versehenen Öffnung der Mutter angeordnet ist. Der Tisch 10 dreht sich mit einer konstanten Geschwindigkeit (ungefähr 10 Umdrehhngen pro Minute) und jede Mutter N verbleibt auf dem Tisch für ungefähr eine halbe Umdrehung oder ungefähr 3 Sekunden, wobei die Abflußöffnung des hohlen Rohres 2 3 leicht in die mit Gewinde versehene Öffnung der Mutter vorspringt°

Wenn sich der Tisch lO dreht, wird jedes Rohr 23 derart bewegt, daß sein entsprechender Kanal 22 in Ausrichtung mit der geschlitzten Öffnung· 29 kommt, und die angrenzend an die Rohrabflußöffnung angeordnete Mutter befindet sich gleichzeitig unterhalb der Deckplatte 45 des Abzuges 13. Durch die Einlaßöffnung 31 wird Luft in den unteren Teil der hohlen Bohrung 28 gefördert, wo sie in die geschlitzte Öffnung 29 eintritt· Die Luft strömt horizontal durch einen konvergierenden Bereich zu der geschlitzten Öffnung 29 über den Pulverschlitz, der durch die Wand der Bohrung

2 8 und den konisch geformten Verteiler 30 gebildet ist, wo sie das Pulver aufnimmt, und strömt dann durch einen

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divergierenden Bereich. Das Pulver wird mit einheitlicher Geschwindigkeit zu dem Pulverschlitz gefördert und die konvergierenden-divergierenden Bereiche, erzeugt durch die Luft, welche von dem an den Verteiler 30 angrenzenden Teil der Bohrung 28 in die geschlitzte Öffnung 29 strömt» ' schaffen eine leichte Saugwirkung oder "Venturi-Effekt" am Pulverschlitz, wodurch das Pulver in den Luftstrom gezogen wird. Die geschlitzte Öffnung 29 und ihr Pulverschlitz zwischen dem Verteiler 30 und der Bohrung 28 erstrecken sich ungefähr 180 um den Lagerkörper 11 herum. Es findet daher über diese Bogenlänge der Bahn eine kontinuierliche Ablagerung des Pulvers auf die aufgeheizte Mutter N statt·

Bei der dargestellten Ausführungsform ist der Tisch lO ungefähr mit sechzig Rohren 23 versehen, wobei jedes Rohr geringfügig in die Mutter N unter einem Winkel von ungefähr 45 vorspringt. Das Pulver wird daher durch das Rohr 23 derart geführt, daß es auf die .inneren Gewindegänge des Befestigungselementes an einem Punkt etwas oberhalb des untersten Gewindeganges auftrifft, und der Luftpulverstrom ist derart eingestellt, daß nur wenig Pulver auf den obersten Gewindegang auftrifft. Während das Rohr 23 und die mit ihm verbundene Mutter N gemeinsam um den 180 -Abschnitt rotieren, wird ein stetiger, recht gleich- ■ mäßiger Pulverstrom in die Mutter geworfen« Gleichzeitig zieht der Vakuumabzug 13 überschüssiges Material in den Abzug und weg von der Mutter N während des 180 -Abschnittes. Der Strom von "Vakuumluft" durch die innere Öffnung in der Mutter und über die Kopfseite der Mutter verhindert* daß Pulver an der Mutter festhaftet, ausgenommen dort, wo das Pulver direkt von dem Rohr 23 auf die Muttergewindegänge auf tr if ft. . ■."..·.

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Wenn das Rohr 23 und die mit ihm verbundene Mutter N die Betriebsstufe überschreiten, in welcher der Kanal 22 in Ausrichtung mit der geschlitzten Öffnung 2 9 ist (und folglich unter dem Abzug 13 hervortreten), ist ein kleiner Bogen von ungefähr 15° vorgesehen, in welchem der Kanal 22 dem äußeren Umfang des Lagerkörpers 11 gegenübersteht» Das Rohr 23 ist daher abgeschlossen« Ungefähr an diesem Punkt der Tischbewegung konfrontiert die Mutter die Führungskante der Rutsche 14 und, während sie noch mit dem V-förmigen Schlitz 24 in Eingriff steht, wird sie mit der Schiene 51 der Rutsche ausgerichtet» Die Muttern N werden dann in einen Schlüsselflächen-gegen-Schlüsselflächen-Eingriff durch kontinuierliche Bewegung des Tisches lo gezwungen und werden in einem kontinuierlichen Strom zwischen der inneren Schiene 52 und der äußeren Schiene 51 der Rutsche 14 bewegt, um von dem Tisch lO zu einem Aufnahmepunkt entfernt zu werden.

Während des nächsten ungefähr 150 -Bogens der Rotationsbahn findet eine nächste Betriebsstufe statt, in welcher jedes der Rohre 23 mit ihrem Kanal 22 in Ausrichtung mit der geschlitzten Öffnung 34 gebracht wird, welche mit der Kammer 33 verbunden ist, an welcher ein Vakuum angeschlossen wird. Über einen Bogenabstand von 150 wird jedes der Rohre 23 mit Vakuum beaufschlagt, das jedes überschüssige Material aus dem Rohr 23 und dem Kanal 22 entfernte

Viie man vorhersehen kann, können bei Schaffung eines Rohres 23, welches nach oben unter einem Winkel von 45 gebogen ist/ um das pulverförmige Material in der beschriebenen Art und Weise auf die inneren Gewindegänge der Mutter N zu verteilen, Materialpartikel auf die äußerste Oberfläche der Rohröffnung auftreffen und würden daher auf einer nachfolgenden Mutter abgelagert, wenn diese Mutter in aufgeheiztem Zustand auf den Tisch gebracht und über die Abflußöffnung des Rohres.

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bewegt wird. Durch Schaffung der Vakuumkammer 33 und Absaugen des Materials nach innen weg von der Öffnung des Rohres 23 wird das Material im wesentlichen an der Öffnung entfernt und die Wahrscheinlichkeit, daß Material an einer unerwünschten Stelle auf einem nachfolgenden Befestigungselement abgelagert wird, wird dadurch im wesentlichen ausgeschaltet»

Da der hier ausgeführte grundlegende Vorgang verlangt/ daß die Kunststoffpartikel nach oben gezwungen werden, löst der vorliegende Aufbau in einzigartiger Weise diejenigen Probleme, die mit der Massenproduktion von mit Innengewinde versehenen Befestigungselementen verbunden sind, v/obei ein solcher Vorgang benutzt wird«, Ein wichtiges Merkmal, die Kunststoffpartikel nach oben gegen die mit Gewinde versehene Oberfläche zu zwingen, besteht darin, daß diejenigen Partikel, welche nicht auf heißen Oberflächen gefangen werden, nach oben durch den Gasstrom getragen werden und entweder von heißen Oberflächen von höheren Gewindegängen gefangen werden oder durch den oberen Öffnungsteil der Mutter, oder anderer mit Gewinde versehener Befestigungselemente entladen werden» Wenn solche Kunststoffpartikel nach unten durch die Mutter gerichtet werden, könnte Kunststoff nur auf den oberen Oberflächen der Gewindegänge gesammelt werden, da Schwerkraft nicht zur Verfügung stehen würde, um Kunststoff auf die Gewindeoberflächen entgegengesetzt zu den Oberflächen direkt in Linie mit den eintretenden Kunststoffpartikeln zu tragen» Durch Benutzung eines Systems, in welchem das durch Luft mitgerissene Pulver nach oben auf die Gewindegänge des Befestigungselementes gezwungen werden muß, um eine Bearbeitung zu erreichen, welche gegenüber bekannten Bearbeitungen verbessert ist, hat die vorliegende Erfindung zahlreiche Vorteile=

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Indem die Rohre in einem sauberen Zustand gehalten werden und die Mutter N genau auf dem Tisch 10 aufgrund der V-förmigen Schlitze 24 angeordnet ist/ bleiben die ersten und letzten Gewindegänge der Mutter in sauberem Zustand, um so das Aufbringen der Mutter auf ein mit Außengewinde versehenes Befestigungselement zu erleichtern. Das Vorsehen von Anordnungs- und Säuberungselementen führt zu einem Minimum von Pulverablagerung auf den Gewindegängen außerhalb des Bereiches, in welchem die Schicht gewünscht wird, und eliminiert auch jegliche Pulverablagerung auf den äußeren Mutteroberflächen.

Die einfache Maschine kann mit minimalen Kosten hergestellt werden und erfordert nur einen minimalen Aufwand an Auswechselteilen für verschiedene Muttergrößen. Wenn es erwünscht ist, eine unterschiedliche Mutter mit einer Schicht zu versehen, kann dies dadurch erreicht werden, daß lediglich die Halteplatte 36. entfernt und der Tisch lO von dem Lagerkörper 11 angehoben wird, wonach ein neuer Tisch und entsprechende Rutschen und ein Abzug verwendet werden können, die einem unterschiedlich großen Befestigungselement angepaßt sind ο

Zusätzlich wird die Ausfallzeit der Maschine minimisiert aufgrund der tatsächlichen Vermeidung des Verstopfens irgendwelcher Pulverdurchgänge und Klemmens der Muttern auf den Förderwegen.

Zusammenfassend kann aufgrund der obigen Beschreibung festgestellt werden, daß die Beaufschlagung des Rohres 23 zuerst mit Pulver und Luftdruck und anschließend mit Vakuum verschiedenen Zwecken dient. Zunächst verhindert es jeden nach außen gerichteten Kunststoffstrom, der dann an der Außenfläche der aufgeheizten Mutter N haften bleiben könnte,

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während die Mutter auf dem Tisch lO positioniert oder von dem Tisch entfernt wird. Darüber hinaus entfernt das Vakuum jedes überschüssige Pulver von den Rohren 23, um einen allmählichen Pulveraufbau und ein Verstopfen der Rohre zu verhindern» Ein weiterer Vorteil des durch das Rohr 23 gezogenen Vakuums besteht darin, daß es einen Strom kühler Luft durch die Abflußöffnung des Rohres auf rechterhält, um einen allmählichen Temperaturaufbau und das möglicherweise daraus sich ergebende Anhaften des Pulvers an dem Rohr zu verhindern»

Ein anderes vorteilhaftes Merkmal des vorliegenden Aufbaus besteht darin, daß die Anordnung und Form des Vakuumabzuges 13 relativ zu der Mutter N und die Luftgeschwindigkeit auch die Pulververteilung auf der Mutter beeinflussen und dazu dienen, die Zuführung des Pulvers in dem "Venturi"-Bereich zu unterstützen. '

Ein weiteres wichtiges Merkmal des vorliegenden Aufbaus besteht in der Art und Weise des zuführens der Muttern N auf den Tisch lO und das nachfolgende Entfernen der Muttern, von dem Tisch. Die Muttern werden Schlüsselfläche an Schlüsselfläche orientiert und können als eine Kette angesehen werden, welche mit den 120 -Schlitzen 24 der Platte 27 kämmt, welche als Kettenzahnrad angesehen werden kann. Die Drehung des Tisches lO mit einheitlicher Geschwindigkeit dient als Geschwindigkeitsregler für das System» Wenn sich jede Mutter N dem unteren Ende der Rutsche 12 nähert, wird sie über die Öffnung eines Rohres 23 abgesenkt und kommt auch allmählich in kämmenden Eingriff mit dem V-förmigen. Schlitz 24 der Platte 17. Wenn der Tisch sich dann dreht, bewegt sich die Mutter weiter nach vorne. Die Mutter wird in engen Eingriff mit dem 12O°-Schlitz durch die äußere Schiene 47 der Rutsche 12 geführt, auch bei Geschwindigkeiten von

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ungefähr 600 Befestigungselemente pro Minute» Es wurde gefunden, daß die Zentrifugalkraft auf dem Tisch lO geringfügig ist, wobei nur die Schwerkraft und die Federbügel 60 notwendig waren, um die Mutter N an Ort und Stelle zu halten ο

Die Rutsche 14 dient dazu, den Zug von Muttern N von dem Tisch lO zu entfernen, indem sie die Muttern nach oben führt und in Eingriff mit den V-förmigen Schlitzen 24 der Platte 17 und in linearer Ausrichtung während ihrer anfänglichen Aufv;ärtsbewegung durch Berührung mit der äußeren Schiene 51 hält»

Es kann daher festgestellt werden, daß der beschriebene Aufbau^ dazu dient, die verschiedenen Ziele der vorliegenden Erfindung durch eine Vereinigung von Elementen zu erreichen, welche zusammenwirken, um eine Vorrichtung für die kontinuierliche Herstellung von selbstsichernden, mit Innengewinde versehenen Befestigungselementen zu schaffen, welche eine wesentliche Verbesserung über' bekannte Vorrichtungen darstellt.

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Claims

Ansprüche ^

Vorrichtung zum Aufbringen von sichernden Schichten aus elastischem, thermoplastischem Kunststoff auf mit Innengewinde versehene Gegenstände mit Öffnungen an beiden Endendes mit Gewinde versehenen Teiles mit Mitteln zum Zuführen der Gegenstände auf eine Unterstützungseinrichtung, wobei die Zuführmittel Heizmittel für die Gegenstände aufweisen, und mit Mitteln zum Entfernen der Gegenstände von der Unterstützungseinrichtung, gekennzeichnet durch eine Anzahl von in der Unterstützungseinrichtung (lO) ausgebildeten Ausnehmungen (24) zur Aufnahme der mit Innengewinde versehenen Gegenstände (N) und Unterstützung jedes Gegenstandes, wobei die Achse des mit Gewinde versehenen Teiles von oben nach unten verläuft; durch eine Anzahl von rohrförmigen Leitungen (23) mit einer Ausströmungsöffnung, die zumindest teilweise innerhalb des mit Gewinde versehenen Teiles eines entsprechenden mit Innengewinde versehenen Gegenstandes angeordnet ist# wobei die Leitungen (23) in dem an die Öffnung angrenzenden Teil nach oben abgewinkelt sind, um die Strömung durch die Leitungsöffnung gegen einen.ausgewählten Bereich eines entsprechenden, mit Gewinde versehenen Gegenstandes (N) zu richten, und wobei die Leitungen (23) eine Einlaßöffnung (22) an dem der Ausströmungsöffnung entgegengesetzten Ende aufweisen, durch eine Mischkammer (28, 30, 31) zur Aufnahme von thermoplastischem Material und Fluidumsdruck mit einer darin ausgebildeten Abflußöffnung (29), durch eine Vakuumkammer (33) mit Unterdruck und einer darin ausgebildeten Öffnung (34) und durch Mittel (19) zur Bewegung der Unterstützungseinrichtung (lO) längs eines vorbestimmten Ueges, auf dtm die Einlaßöffnung (2.2). jeder Leitung (23) nacheinander in Ausrichtung mit der Abflußöffnung (2 9) der Mischkammer und der öffnung (34) der Vakuumkammer bewegt wird, um zuerst thermoplastischen

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Kunststoff durch jede Leitung (23) strömen und auf die Gewindegänge eines mit Innengewinde versehenen Gegenstandes (N) auftreffen zu lassen und um anschließend jede Leitung (23) von thermoplastischem Kunststoff zu reinigen.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch Vakuumabzugsmittel (13), die Gegenstände (N) auf der Unterstützungseinrichtung (10) im Ausrichtungsbereich der rohrförmigen Leitungen (23) mit der Abflußöffnung (29) der Mischkammer umhüllen, um überschüssigen thermoplastischen Kunststoff, der gegen die inneren Gewindegänge der Gegenstände (N) gerichtet ist, zu entfernen.

ο Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Unterstutzüngseinrichtung aus einem kreisförmigen drehbar auf einem feststehenden Lagerkörper (11) gelagerten Tisch (10) besteht, wobei die Abflußöffnung (29) der Mischkammer und die Öffnung (34) der Vakuumkammer an in Umfangsrichtung gegeneinander versetzten Stellen im Lagerkörper (11) angeordnet sind, so daß die Einlaßöffnung (22) der Leitungen (23) abwechselnd in Ausrichtung mit den Öffnungen (29, 34) in dem Lagerkörper (11) gebracht werden, wenn die Unterstutzungseinrichtung sich dreht.

4ο Vorrichtung nach den Ansprüchen 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Unterstützungseinrichtung (10) eine ebene Oberfläche (25) mit einer Anzahl von in gleichmäßigem Abstand angeordneten darin ausgebildeten Öffnungen aufweist, durch welche sich die rohrförmigen Leitungen (23) erstrecken, wobei die ebene Oberfläche den Boden einer jeden Ausnehmung (24) bildet, auf dem die Unterseite des Gegenstandes (N) ruht, wenn er in der Ausnehmung (24) aufgenommen ist.

5. Vorrichtung nach Anspruch 4, wobei die Gegenstände Sechskant-

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muttern sind, gekennzeichnet durch eine Anzahl von rechtwinklig zu der ebenen Oberfläche (25) ausgebildeten Wänden, von denen jede gemeinsam mit einer anderen die Seitenwand der Ausnehmung (24) bildet» wobei das Wandpaar zwei der hexagonalen Seiten einer Mutter erfaßt» um sie mit dem mit Innengewinde versehenen Teil an eine entsprechende Leitungsausströmungsöffnung angrenzend zu positionieren.

6ο Vorrichtung nach den Ansprüchen 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet» daß die Mittel zum Zuführen der Gegenstände (N) in die Ausnehmungen (24) eine geneigte Rampe (12) aufweisen, deren unteres Ende angrenzend an die ebene Oberfläche (2 5) der Unterstützungseinrichtung (lO) angeordnet und im" wesentlichen mit der Bahn der Unterstützungseinrichtung (10) ausgerichtet ist/ und die in einem Abstand, der geringfügig größer als die größte Querabmessung der auf der Unterstützungseinrichtung aufzunehmenden Sechskantmuttern ist» angeordnete Seitenwände aufweist» wobei die Muttern nacheinander die Rampe heruntergleiten können mit einer Seite in Berührung mit einer Seite einer vorausgehenden und einer nachfolgenden Mutter und wobei ein Paar von Seiten zur Ausrichtung mit einer Ausnehmung (24) der Unterstützungseinrichtung angeordnet ist«

7, Vorrichtung nach den Ansprüchen 1 und 6, dadurch gekennzeichnet» daß die Heizmittel (50) längs der Rampe (12) der Zuführmittel angeordnet sind, um die Temperatur der Gewindegänge des Gegenstandes (N) auf eine oberhalb der Erweichungstemperatur des thermoplastischen Materials liegenden Wert anzuheben, um hierdurch ein Festhaften des. Materials an den Gewindegängen bei Berührung mit diesen zu verursachen.

8. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Mittel zur Entfernung der Gegenstände (N) von der

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Unterstützungseinrichtung (lO) eine feststehende, geneigte Rampe (14) aufweisen, deren unteres Ende an die Unterstützungseinrichtung angrenzt» wobei die Gegenstände (N) auf die Rampe (3.4) gefördert und auf ihr durch Drehung der Unterstützungseinrichtung (lQ) bewegt werden.

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