尤其用于壳体的螺钉的制作方法

本发明涉及螺钉，该螺钉尤其设置用于壳体例如用在卫生领域的开关装置壳体。

用于开关装置、尤其是用于控制信号仪的壳体主要由塑料构成并由通过紧固螺钉相互固定连接的上部和下部组成。

图3示出了开关装置壳体100的一个例子，它由具有用于操作开关钮的多个开口103的上部102和下部104组成。具有盘形沉头和塑料螺纹的多个螺钉106将上部102紧固在下部104上。为了获得尽可能高的保护等级，可以在上部和下部之间设置密封108。密封材料在此位于上部102内且以其形状总是直达螺钉106的沉头下方，使得在螺钉106的拧紧状态下所述密封108相对于壳体密封该螺钉106。

因为螺钉头略微沉埋落位在壳体上部102中的凹窝内且因为所需的公差而所述头还略微小于上部102的凹窝，故在螺钉头与壳体上部之间出现缝隙，沉积物如污垢、清洗剂或甚至细菌可能集中在该缝隙里。这样的沉积物也可能集中在螺钉头中的作为工具接口的槽缝里。

尤其当在卫生领域例如药品或食品生产设备中采用这样的开关装置壳体时，这样的沉积物是一个严重问题，尤其当它们溶解并进入所加工的食品或药品时。在壳体内的这种缝隙或凹处的清洗也是成问题的。

因此，壳体如开关装置壳体内的缝隙和凹处通常在卫生领域是针对按卫生规程制造的产品的永久性污染危险。

由德国公开出版物de102009044746a1公开了一种螺钉，其具有设于螺钉头与螺纹部之间的圆柱形部或杆部，它的直径大于螺纹部且它大致居中具有用于容纳密封的槽。

美国公开出版物us2007/0098520a1描述了一种用于压入金属板中的销，它具有设于销头底面与环形凸起之间的槽。为了密封应装入销的孔，销头涂覆有密封材料如环氧树脂。也可以在销头底面上设置凹空部用于容放密封材料。

德国实用新型专利公告号de202007014325u1描述了一种安装结构，其具有安装在环形槽内的弹性环例如o形环，该环形槽在该结构的螺钉杆的纵向延伸部上大致居中地开设于该螺钉杆中。

现在，本发明的任务是提出一种螺钉，它尤其设置用于壳体如用在卫生领域的开关装置壳体，并且它在拧紧状态中提供尽量低的颗粒沉积可能性并且还易于清洁。

该任务通过独立权利要求的主题来完成。本发明的其它实施方式是从属权利要求的主题。

本发明所基于的构想在于提供一种螺钉，其具有靠上设置的即靠近螺钉头设置的密封安装可能性，从而在螺钉拧入状态中在螺钉且确切说是螺钉头与壳体部之间不会出现或至少只出现很小的间隙。根据本发明，该构想是如此实现的，如此改进螺钉的沉头，即，在收缩部与真正的螺钉头部之间开设用于安放密封的槽。由此，密封相比于常用于壳体螺钉紧固的螺钉类型从螺纹侧看靠近螺钉头尖端移位，从而得以避免在螺钉头和壳体部之间形成很深的缝隙，借此可以防止或至少减轻在深缝隙内沉积的危险。

现在，本发明的一个实施方式涉及一种尤其用于壳体如开关装置壳体的螺钉，该螺钉具有至少局部带有螺纹的长形部段和螺钉头。根据本发明，在所述螺钉头和长形部段之间设置呈圆锥形形成的部段。圆锥形部段以其尖端与该长形部段的一端相接，且螺钉头的底面与圆锥形部段的底面对置。在螺钉头底面与圆锥形部段底面之间设有用于容纳密封的槽。通过所述螺钉的有利设计，密封尽量靠近螺钉头安置，即直接安放在螺钉头下方，使得在螺钉拧入状态中几乎直接在螺钉头下方实现螺钉头底面与壳体之间的密封，进而在壳体中不留可供沉积的缝隙和凹处。这样的螺钉可被设计成同与常见或标准的沉头螺钉相同的结构空间相配套，但具有在螺钉头和拧入孔壁之间没有间隙或至少形成较小间隙、随之而来的更容易的可清洗性和使用常见工具的优点。通过比常见的螺钉更靠近位于螺钉头顶面的密封，密封也更靠近待螺钉紧固的部分的表面，由此避免在所述螺钉头与部分之间形成间隙，尤其在其表面与拧入孔壁之间形成间隙，并且得到从螺钉头至待螺钉紧固部分表面的近似完整的表面，而基本没有由缝隙造成的中断。

作为密封，例如可以采用o形环。o形环可以由符合卫生的材料如符合卫生的弹性体材料制造，由此不会出现o形环本身污染待加工物质。

所述螺钉头和呈圆锥形形成的部段可以被设计成是一体的并由金属构成。作为金属，例如可以采用满足一定卫生要求的不锈钢。

该螺钉可以被设计成是完全一体的并由金属构成，尤其在用在食品领域时由符合食品的不锈钢构成。

该长形部段的螺纹可以具有尤其适用于塑料的螺纹形状、尤其是非常适于拧入塑料中的螺纹形状，其例如能对应于目前已针对塑料所采用的标准螺钉中那样的相同的螺纹形状。因此，在具有标准拧入孔的塑料壳体情况下无需做出改变，并且本发明的螺钉可以代替常见螺钉来使用。

该螺钉头能以外多角头、尤其是外六角头形式构成，其只具有倒圆边缘和隆起的头表面。由此可以避免就像例如在开槽螺钉头中那样有其它部位用于不希望的颗粒集中。另外，可以从螺钉头至待螺钉紧固部分的表面获得几乎没有清晰边缘的表面，由此可避免螺钉头可能接触到的待加工物质弄脏。

可如此设计所述槽的尺寸，最多露出待容纳密封的表面的四分之一。由此提供尽量小的供异物如清洗剂或外界影响所用的作用面，该作用面可能不利地影响例如分解所述密封。

所述槽的尺寸设计和成形可以如此匹配于待容纳的密封，即，根据密封材料硬度，在螺钉被拧入螺钉开口时所施加至该密封的接触压力仅强烈压缩该密封，使得在规定的密封作用下未出现密封受损。

呈圆锥形形成的部段可以具备约90°的张角。

从以下结合附图所示的实施例的说明中得到本发明的其它优点和应用可能性。

在说明书、权利要求书和摘要以及附图中，采用在如后所述的附图标记列表中所使用的术语及对应的附图标记，附图示出：

图1示出根据本发明的用于开关装置壳体的螺钉的一个实施例的三个不同视图，

图2示出图1的螺钉的在拧紧状态中的截面图，此时详细示出了螺钉的o形环密封，

图3示出用常见的沉头螺钉拧紧时的开关装置壳体。

在以下的说明中，相同的、功能相同的和功能相关联的零部件可以带有相同的附图标记。以下仅举例指出绝对值，它们不被认为是限制本发明。

图1的中间图以立体图表示本发明的螺钉10，其具有塑料螺纹12、90°收缩部16、作为工具接口的外六角头14和在收缩部16的圆形基表面18和外六角头14的呈圆形的底面15之间设置的用于容纳并支承o形环的槽20(o形环槽)。在图1的左图中以俯视图示出了外六角头14。在此能清楚看到收缩部16的基面18的直径略大于头14的底面15的直径。与此相应，开关装置壳体的孔径须至少对应于基面18的直径，但因为有公差而一般略大。在图1的右图中再次以侧视图示出了螺钉10。

图2示出在图2的下方的视图中以俯视图被示出的螺钉10的沿线a-a的截面图，螺钉处于以下状态，它在此被拧入壳体部24的沉头孔26中。90°收缩部16就坐于壳体部24内的沉头孔的收缩部段内并借此固定螺钉10在壳体部24内的固定位置。因此，对于o形环22也得到与壳体部24相关的固定位置，并且施加于o形环22的弹性体上的压力因此被控制或限制，就像例如根据标准所要求的那样。

在图2的右上方的细节图中示出了针对o形环22的弹性体材料形成的压力，它尤其通过在头14和沉头18之间的槽的位置以及所述槽和o形环22的设计来限定并且可被相应测定以获得期望的密封作用。不同于此外常见的密封作用，在这里，主密封力在大致相对于螺钉10的拧入方向成90°的方向上作用，因而基本上与螺钉10的拧紧力无关。由此一来，o形环22的密封的压缩可被限制，因而防止o形环22的弹性体结构受损，所述损伤可导致接触压力损失和进而密封作用损失。可以如此选择用于o形环22的槽20(图1)的几何形状设计和尺寸以及o形环22的尺寸，根据o形环22的弹性体的材料硬度来获得尽量好的密封作用。例如可如此选择槽20和o形环22的设计，在由具有肖氏硬度70的橡胶构成o形环情况下，实现在螺钉拧入状态下的o形环的15％压缩，这是因为这样的压缩按照标准能可靠防菌密封。

当壳体部内的沉头孔和/或本发明螺钉的收缩部和槽的尺寸被设定为能保证密封功能时，即，当安装在螺钉的槽中的o形环可以密封壳体部表面沉孔边缘时，本发明的螺钉可因其与常见的沉头螺钉相似而代替它们。

可原则上从其形状尺寸按标准来设计的外六角头的头高度可以略小于标准头高度，尤其是所述头可以呈盘头状以便所述头没有远伸出壳体，但还是提供足以用于拧紧工具的插入接合点。被倒圆的头表面(见图1的右图)还简化并促成被拧入壳体中的螺钉的头的清洁。

因为在本发明的螺钉中所述密封部位尽量靠近位于待紧固部分尤其是壳体部的外侧区域里，故可以保证即便在螺钉紧固区域内螺钉紧固壳体也具有可接受的可清洁性，尽量不会有污垢颗粒沉积。

还遵循对本发明螺钉的可能实施方式的一些指示：螺钉的螺纹部可以按米制或针对塑料来设计。可以如此设计本发明的螺钉，它与同常见的标准螺钉相同的结构空间配套并能提高在螺钉紧固部位的壳体保护等级，以及允许常见的标准螺钉的简单更换。螺钉头可以符合应用领域的所有卫生要求如在规范中所述的卫生要求，并为此被设计成它不具有缝隙，允许可简单清洗，具有合适的与o形环密封和紧固工具(扳手、链轮)的接口。如此设计o形环的安装，所有密封部位靠近待螺钉紧固的(壳体)部分的表面，由此得到从螺钉头至(壳体)部分表面的近似完整的表面，而没有由缝隙和清晰边缘造成的中断。o形环密封的压缩被限制且与拧紧力无关，因为主密封力在大致90°横向于拧入方向的方向上作用。在每个安装位置中可以实现液体流出且保证简单的可清洁性。不存在对安装位置的限制。可以如此选择所用材料，其对于期望的应用领域如食品领域是允许的。例如该螺钉可以由合适的不锈钢一体制造，且该密封且尤其是o形环可由合格的弹性体制造。不需要用于进一步密封的油脂。该密封的对外露出部分可以相对小，大概只占整个密封表面的四分之一，由此提供尽量小的被异物如清洗剂或环境影响的作用面。从待螺钉紧固的(壳体)部分的表面突出的螺钉部分的尺寸可保持如此小，即，避免损伤，但还能良好传递拧入所需要的拧紧力。

附图标记

10螺钉

12塑料螺纹

14外六角头

15外六角头14的圆形底面

1690°收缩部

18收缩部16的圆形基面

20用于容纳o形环密封的槽

22o形环

24壳体部

26沉头孔