DE102007029275A1

DE102007029275A1 - Protective cap for screw connection, has core made of thermoplastic material e.g. thermoplastic polypropylene, and surrounded by thermoplastic elastomer, where sealing and clamping lips are formed at front end turned away from cap head

Info

Publication number: DE102007029275A1
Application number: DE102007029275A
Authority: DE
Inventors: Andreas Thiel
Original assignee: RADOLID Thiel GmbH
Current assignee: RADOLID Thiel GmbH
Priority date: 2007-06-22
Filing date: 2007-06-22
Publication date: 2009-01-02

Abstract

The cap has a core (6) made of thermoplastic material e.g. thermoplastic polypropylene, and surrounded by thermoplastic elastomer. Sealing and clamping lips (4, 3) are formed at a front end turned away from a cap head (1). The clamping lip lies below a chamfer of a nut head or screw in a mounted condition. The sealing and clamping lips are made of thermoplastic elastomer. The cap is formed by injecting thermoplastic material in an injection mold. Grooves (5) formed as interruption are provided between the lips. The core extends across entire height of the cap.

Description

Die Erfindung betrifft eine die mit einer Klemmlippe unter der Fase eines Schrauben- oder Mutterkopfs anliegt und einer Dichtlippe, wobei Klemm- und Dichtlippe aus einem thermoplastischen Elastomer bestehen. Die Erfindung betrifft außerdem ein Verfahren zur Herstellung von Schutzkappen für Schraubverbindungen.The Invention relates to a with a clamping lip under the chamfer a screw or nut head and a sealing lip, wherein clamping and sealing lip made of a thermoplastic elastomer consist. The invention also relates to a method for the production of protective caps for screw connections.

Derartige Schutzkappen sind bekannt und dienen insbesondere dem Korrosionsschutz der abgedeckten Schraubverbindungen. Mit den Kappen soll verhindert werden, dass Feuchtigkeit an die Schraubverbindung gelangt und die Schraubverbindung dadurch beschädigt wird.such Protective caps are known and are used in particular for corrosion protection the covered screw connections. With the caps should be prevented be that moisture gets to the screw and the Screw connection is damaged.

Die bekannten Schutzkappen für Schraubverbindungen sind in der Regel aus relativ harten Werkstoffen hergestellt. Da sie in der Regel einteilig ausgebildet sind, sind auch die Klemmlippe und die Dichtlippe aus dem harten Material hergestellt. Zwar erfüllen die bekannten Schutzkappen die an sie gestellten Anforderungen. Allerdings ist aufgrund der Härte des verwendeten Materials eine teilweise unzureichende Anpassung der Lippen an die Oberfläche des jeweiligen Bauteils festzustellen. Dies gilt insbesondere für die Verwendung an Schraubverbindungen, die Bauteile mit einer relativ hohen Oberflächenrauhigkeit zusammenhalten.The known protective caps for screw are in usually made of relatively hard materials. Since she is in are usually formed in one piece, are also the clamping lip and the sealing lip made of the hard material. True, meet the known protective caps the requirements placed on them. However, due to the hardness of the material used a partial inadequate adaptation of the lips to the surface of the respective component. This is especially true for the use on screw connections, the components with a relative high surface roughness together.

Zur Vermeidung dieses Nachteils ist es aus der DE 10 2005 030 817 A1 bekannt, neben der Klemmlippe eine Dichtlippe an die Schutzkappe anzuspritzen, die aus einem Elastomer bestehen. Dicht- und Klemmlippe sind über Kanäle mit dem Kappenkopf verbunden, durch die in einem zweiten Verfahrensschritt bei Eindringen des Elastomers dieses in den Bereich der Klemm- und Dichtlippe fließt.To avoid this disadvantage, it is from the DE 10 2005 030 817 A1 known to inject a sealing lip to the cap, which consist of an elastomer in addition to the clamping lip. Sealing and clamping lip are connected via channels with the cap head through which flows in a second step in the penetration of the elastomer this in the region of the clamping and sealing lip.

Die bekannte Schutzkappe erfüllt die an sie gestellten Anforderungen. Allerdings ist der konstruktive Aufwand zur Erstellung der Schutzkappe relativ hoch, da zunächst die Kappe mit Hilfe eines Werkzeugs im Spritzgussverfahren hergestellt wird, welches die Kanäle sowie die Klemm- und Dichtlippen freihält; sodann ist in einem weiteren Werkzeug das Elastomer einzuspritzen, welches in die Kanäle und den Bereich der Klemm- und Dichtlippe fließt.The known cap meets the requirements placed on them. However, the design effort to create the protective cap relatively high, since first the cap with the help of a tool produced by injection molding, which the channels and keeps the clamping and sealing lips free; then is in Another injection tool to inject the elastomer, which in the channels and the area of the clamping and sealing lip flows.

Hier will die Erfindung Abhilfe schaffen. Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die Herstellung von Schutzkappen zu vereinfachen und gleichzeitig die Qualität der Schutzkappen beizubehalten. Gemäß der Erfindung wird diese Aufgabe dadurch gelöst, dass die Kappe einen Kern aufweist, der von dem thermoplastischen Elastomer umgeben ist.Here The invention aims to remedy this. The invention is the task based on simplifying and simultaneously producing protective caps to maintain the quality of the caps. According to the Invention, this object is achieved in that the cap a core surrounded by the thermoplastic elastomer is.

Mit der Erfindung ist eine Schutzkappen für Schraubverbindungen geschaffen, die im Vergleich zu bekannten Schutzkappen einfacher und damit preiswerter herzustellen ist. Gleichzeitig weist die erfindungsgemäße Schutzkappe ebenso gute Qualitäten hinsichtlich der Klemmwirkung als auch der Dichtwirkung auf, wie dies bei den bekannten Schutzkappen der Fall ist.With The invention is a protective caps for screw created, compared to known caps easier and thus cheaper to manufacture. At the same time, the inventive Protective cap as good qualities in terms of clamping action as well as the sealing effect, as in the known protective caps the case is.

Bei dem Verfahren zur Herstellung von Schutzkappen für Schraubverbindungen wird zunächst in eine die Form der Schutzkappe nachbildende Spritzgussform ein thermoplastisches Elastomer eingespritzt und im Anschluss von der gleichen Seite ein Thermoplast eingespritzt. Mit diesem nach dem 2-Komponenten-Verfahren agierenden Verfahren zur Herstellung von Schutzkappen ist eine sehr einfache und damit preiswerte Herstellung der Schutzkappen möglich. Dies ergibt sich daraus, dass in dem gleichen Werkzeug zunächst das Material der Klemm- und Dichtlippe eingespritzt wird. Die Menge des einzuspritzenden Materials ist dabei kleiner als das tatsächliche Volumen der Kammer in dem Spritzgusswerkzeug. Im Anschluss daran wird das den Kern der Schutzkappe bildende Material in die Form eingespritzt. Das den Kern bildende Material verdrängt dabei das die Klemm- und Dichtlippe bildende Material in Richtung der Wand der Spritzgussform, so dass sich der Kern ausbildet. Gleichzeitig drängt das den Kern bildende Material das übrige Material in den Bereich der Klemm- und Dichtlippe, so dass diese die vorgegebene Form annehmen. Insgesamt erreichen das den Kern bildende Material sowie das die Klemm- und Dichtlippe bildende Material ein Volumen, welches genau demjenigen des die Schutzkappe nachbildenden Spritzgusswerkzeugs entspricht. Dadurch ist gewährleistet, dass die gewünschte Formgebung exakt erreicht wird.at the method for the production of protective caps for screw is first in a the shape of the protective cap replicating Injection mold, a thermoplastic elastomer injected and following from the same side injected a thermoplastic. With this acting according to the 2-component process method for making protective caps is a very simple and therefore inexpensive production of protective caps possible. This results the fact that in the same tool first the Material of the clamping and sealing lip is injected. The amount the material to be injected is smaller than the actual material Volume of the chamber in the injection mold. After that The material forming the core of the protective cap becomes the mold injected. The material forming the core displaces while the clamping and sealing lip forming material in the direction the wall of the injection mold, so that the core is formed. simultaneously the material forming the core forces the rest Material in the area of the clamping and sealing lip, so this take the given form. Overall, that's the core forming material and the clamping and sealing lip forming material a volume which exactly matches that of the protective cap Injection molding tool corresponds. This ensures that that the desired shape is achieved exactly.

In vorteilhafter Weiterbildung der Erfindung wird die Spritzgussform gekühlt. Die Kühlung der Spritzgussform bietet den Vorteil, dass das zuerst eingespritzte – heiße – Material bei Kontakt zur Wand auskühlt und somit dort anheftet. Dadurch bedingt ist bei Fortsetzung des Verfahrens durch Einspritzen des den Kern bildenden Materials gewährleistet, dass das nachgespritzte Material nicht versehentlich eine Menge an zuerst eingespritztem Material verdrängt, welches dann eine Berührung des kernbildenden Materials mit der Wandung hervorruft. Auf diese Weise wird sichergestellt, dass der Kern vollständig von dem die Klemm- und Dichtlippe ausbildenden Material umgeben ist.In Advantageous development of the invention is the injection mold cooled. The cooling of the injection mold offers the advantage that the first injected - hot - material cools on contact with the wall and thus adheres there. This is due to continuation of the process by injecting the the core forming material ensures that the sprayed Material not accidentally a lot of the first injected Material displaced, which then a touch of the nucleating material with the wall causes. To this Way, it ensures that the core is completely from the clamping and sealing lip forming material is surrounded.

Andere Weiterbildungen und Ausgestaltungen der Erfindung sind in den übrigen Unteransprüchen angegeben. Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt und wird nachfolgend im Einzelnen beschrieben. Es zeigen:Other Further developments and embodiments of the invention are in the remaining Subclaims specified. An embodiment The invention is illustrated in the drawing and will be described below described in detail. Show it:

1 den Schnitt durch eine erfindungsgemäße Schutzkappe. 1 the section through a protective cap according to the invention.

Die als Ausführungsbeispiel gewählte Schutzkappe für Schraubenverbindungen ist zur Anwendung bei Sechskantmuttern oder Sechskantschrauben vorgesehen. Sie besteht aus einem Kappenkopf 1 sowie einem Kappenmantel 2. An dem dem Kappenkopf 1 abgewandten stirnseitigen Ende der Kappe, welches dem jeweiligen Bauteil zugewandt ist, sind eine Klemmlippe 3 sowie eine Dichtlippe 4 ausgebildet. Die Klemmlippe 3 greift in montiertem Zustand unter die Fase eines – nicht dargestellten – Schrauben- oder Mutterkopfes.The chosen as an exemplary protective cap for screw connections is intended for use with hex nuts or hexagon screws. It consists of a cap head 1 and a cap coat 2 , At the cap head 1 remote from the front end of the cap, which faces the respective component, are a clamping lip 3 as well as a sealing lip 4 educated. The clamping lip 3 engages in the assembled state under the chamfer of a - not shown - screw or mother head.

In Abwandlung des Ausführungsbeispiels besteht die Möglichkeit, dass die Klemmlippe ebenfalls bis auf das Bauteil ragt. In diesem Fall ist die zwischen Klemmlippe 3 und Dichtlippe 4 vorgesehene Rinne 5 als Unterbrechung zwischen den beiden Lippen 3 und 4 zu sehen. Die Rinne 5 bildet dann eine Unterbrechung von Kriechwegen innerhalb der von der Klemmlippe 3 sowie der Dichtlippe 4 gebildeten Dichtfläche, was eine erhebliche Verbesserung der Dichtwirkung bedeutet, da die Kapillarkräfte die Rinne nicht überwinden können.In a modification of the embodiment, there is the possibility that the clamping lip also extends to the component. In this case, the between clamping lip 3 and sealing lip 4 provided gutter 5 as an interruption between the two lips 3 and 4 to see. The gutter 5 then forms an interruption of creepage paths within of the clamping lip 3 as well as the sealing lip 4 formed sealing surface, which means a significant improvement in the sealing effect, since the capillary forces can not overcome the groove.

Die Schutzkappe weist einen Kern 6 auf, der sich im Wesentlichen über die gesamte Höhe der Schutzkappe erstreckt. Der Kern 6 besteht aus einem teilkristallinen Thermoplast, bei dem es sich im Ausführungsbeispiel um Polypropylen handelt. Der Kern 6 ist voll ständig umgeben von einer Außenhaut 7 sowie einer Innenhaut 8. Außenhaut 7 und Innenhaut 8 erstrecken sich über den gesamten Umfang der Schutzkappe. Außen- und Innenhaut gehen im Bereich des Bauteils in die Klemmlippe 3 sowie die Dichtlippe 4 über. Außenhaut 7 und Innenhaut 8 sowie die Klemmlippe 3 und die Dichtlippe 4 sind aus demselben Material hergestellt. Im Ausführungsbeispiel handelt es sich um einen thermoplastischen Elastomer.The protective cap has a core 6 which extends substantially over the entire height of the protective cap. The core 6 consists of a semi-crystalline thermoplastic, which in the exemplary embodiment is polypropylene. The core 6 is completely surrounded by an outer skin 7 as well as an inner skin 8th , shell 7 and inner skin 8th extend over the entire circumference of the protective cap. The outer and inner skin go in the area of the component in the clamping lip 3 as well as the sealing lip 4 above. shell 7 and inner skin 8th as well as the clamping lip 3 and the sealing lip 4 are made of the same material. The exemplary embodiment is a thermoplastic elastomer.

Im Bereich des Kappenkopfes 1 ist eine Insel 9 aus dem die Haut 7, 8 bzw. die Lippen 3, 4 bildenden Material vorhanden. Die Insel 9 bewirkt aufgrund des im Verhältnis zum Kern 6 weicheren Materials eine Erhöhung der Elastizität im Bereich der Schutzkappe. Dies ergibt sich unter anderem systembedingt aus dem Herstellverfahren.In the area of the cap head 1 is an island 9 from the skin 7 . 8th or the lips 3 . 4 forming material available. The island 9 causes due to in relation to the core 6 softer material an increase in elasticity in the protective cap. Among other things, this results from the manufacturing process due to the system.

Die Verwendung und Anordnung der unterschiedlichen Materialien, aus denen die erfindungsgemäße Schutzkappe besteht, führt zu einer optimalen Anpassung der Schutzkappe an die an sie gestellten Aufgaben. Der verwendete teilkristalline Thermoplast, aus dem der Kern 6 hergestellt ist, stellt dabei die für die Schutzkappe erforderliche Stabilität her. Klemmlippe 3 sowie Dichtlippe 4 und Außenhaut 7 sowie Innenhaut 8 sind aus thermoplastischem Elastomer hergestellt. Dabei handelt es sich um einen widerstandsfähigen und gleichzeitig anschmiegsamen Kunststoff, der gut zu verarbeiten ist. Im Übrigen bildet das verwendete Elastomer einen hervorragenden Kompromiss zwischen der einerseits geforderten Weichheit, um eine optimale Anpassung an die Oberfläche des Bauteils zu schaffen; andererseits eine ausreichende Stabilität der Klemmlippe, um eine sichere Klemmung der Schutzkappe an der Schraubverbindung zu ermöglichen. Wie 1 zu entnehmen ist, sind auch die Außenhaut 7 sowie die Innenhaut 8 aus thermoplastischen Elastomer hergestellt. Dies ergibt sich unter anderem aus der Fertigung der Schutzkappe. Ebenso ist die Insel 9 aus thermoplastischem Elastomer hergestellt.The use and arrangement of the different materials of which the protective cap according to the invention consists leads to an optimum adaptation of the protective cap to the tasks imposed on it. The used semi-crystalline thermoplastic from which the core 6 is made, it produces the required stability for the cap. clamping lip 3 as well as sealing lip 4 and outer skin 7 as well as inner skin 8th are made of thermoplastic elastomer. It is a resistant and at the same time cuddly plastic, which is easy to work with. Incidentally, the elastomer used forms an excellent compromise between the softness required on the one hand, in order to provide optimum adaptation to the surface of the component; on the other hand, sufficient stability of the clamping lip to allow secure clamping of the cap on the screw. As 1 it can be seen, are the outer skin 7 as well as the inner skin 8th made of thermoplastic elastomer. This results inter alia from the production of the protective cap. Likewise, the island 9 made of thermoplastic elastomer.

Zur Herstellung der Schutzkappe findet die sog. Zwei-Komponenten-Technik Anwendung. Dabei werden innerhalb derselben Spritzgussform alle Bestandteile der erfindungsgemäßen Schutzkappe hergestellt. Hierzu wird zunächst in eine die Form der Schutzkappe nachbildende Spritzgussform das thermoplastische Elastomer eingespritzt. Dabei wird die Form lediglich teilgefüllt. Soweit die Spritzgussform gekühlt wird, setzt sich bereits zu diesem Zeitpunkt ein Teil des Elastomers an den Wänden der Form ab. In einem weiteren Schritt wird das teilkristalline Thermoplast in die Spitzgussform eingespritzt. Es verdrängt dabei das Elastomer und drängt dieses bis in den Bereich der Klemmlippe 3 bzw. der Dichtlippe 4. Das Thermoplast durchsetzt die gesamte Schutzkappe bis in den dem Bauteil zugewandten Bereich, wie dies 1 deutlich zu entnehmen ist. Zum Abschluss wird ein geringer Anteil Elastomer in das Werkzeug nachgespritzt, wodurch sich die Insel 9 bildet. Dies bewirkt einerseits eine höhere Elastizität im Bereich des Kappenkopfes 1. Andererseits verhindert das Nachspritzen, dass das Kernmaterial an der Oberfläche des Kappenkopfes 1 verbleibt. Gleichzeitig wird das in der Spritzgussmaschine vorgesehene Angusssystem für den nächsten Fertigungsvorgang gereinigt.To manufacture the protective cap, the so-called two-component technique is used. In this case, all components of the protective cap according to the invention are produced within the same injection mold. For this purpose, the thermoplastic elastomer is first injected into an injection mold simulating the shape of the protective cap. The mold is only partially filled. As far as the injection mold is cooled, already at this time a part of the elastomer settles on the walls of the mold. In a further step, the semi-crystalline thermoplastic is injected into the injection mold. It displaces the elastomer and forces it into the area of the clamping lip 3 or the sealing lip 4 , The thermoplastic penetrates the entire protective cap into the area facing the component, as this 1 can be clearly seen. Finally, a small amount of elastomer is injected into the mold, which causes the island 9 forms. This causes on the one hand a higher elasticity in the region of the cap head 1 , On the other hand, the post-injection prevents the core material on the surface of the cap head 1 remains. At the same time, the sprue system provided in the injection molding machine is cleaned for the next production process.

Mit Hilfe der erfindungsgemäßen Schutzkappe ist eine zu den aus dem Stand der Technik bekannten Schutzkappen vergleichbar gute Klemm- und Dichtwirkung erzielt. Durch das Vorsehen eines Kerns ist gleichzeitig eine ausreichend hohe Stabilität der Schutzkappe hervorgerufen. Die Art der Fertigung durch einfaches Nachspritzen des Kernmaterials in die bereits mit Hautmaterialteil gefüllte Spritzgussform bietet zudem eine Verringerung der Kosten, da auf das konstruktive Vorsehen der aus dem Stand der Technik bekannten Kanäle verzichtet werden kann.With Help of the protective cap according to the invention is a comparable to the known from the prior art caps achieved good clamping and sealing effect. By providing a core is at the same time a sufficiently high stability of the protective cap caused. The type of production by simple Nachspritzen of the core material in the already filled with skin material part Injection mold also offers a reduction in the cost because of the constructive provision known from the prior art Channels can be dispensed with.

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Zitierte PatentliteraturCited patent literature

DE 102005030817 A1 [0004]

Claims

Protective cap for screw connections, which bears with a clamping lip under the bevel of a screw or nut head and a sealing lip, wherein the clamping and sealing lip consist of a thermoplastic elastomer, characterized in that the cap has a core ( 6 ) surrounded by the thermoplastic elastomer.

Protective cap according to claim 1, characterized in that the core ( 6 ) consists of the thermoplastic.

Protective cap according to claim 2, characterized that the thermoplastic is polypropylene.

Method for producing protective caps for Screw connections, characterized in that first in an the shape of the protective cap simulating injection mold thermoplastic elastomer is injected, and that of the same side a thermoplastic is injected.

Method according to claim 4, characterized in that that the injection mold is cooled.