Messtechniken zur Prüfung von Kosmetik-Spiralspannstiften der Serie 550 für Kosmetiketuis
von Christie Jones, Leiterin der Marktentwicklung
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SPIROL® Kosmetik-Spiralspannstifte der Serie 550 wurden speziell für den Einsatz als Scharnierstifte in Kosmetiketuis entwickelt. Die auslaufende Windung dieses extra leichten Spiralspannstifts ist “eingebettet “ oder eingerollt um sicherzustellen, dass der Stift seine runde Form behält. Zusätzlich ist die auslaufende Windung mit einer Fase versehen, um einen fließenden Übergang in den keilförmigen Bereich “Komma” zu erreichen (siehe Abbildung 1). Ein Hauptmerkmal des Spiralspannstifts ist, dass der Durchmesser an der auslaufenden Windung gleich oder kleiner ist, als der daran angrenzende Durchmesser. Dadurch wird verhindert, dass die Kante der auslaufenden Windung nicht mit dem Innendurchmesser der Bohrungswand in Kontakt kommt und beim Einführen kein Material abgetragen wird. Nach der Montage sorgt die 1,5-fache Wicklung dafür, dass der KosmetikSpiralspannstift eine ausreichende Radialkraft aufweist, um das gewünschte langfristige Schwenkmoment zu erreichen und gleichzeitig den Kunststoff nicht zu beschädigen. Wenn man bedenkt, dass der Spiralspannstift eine funktionsfähige Feder ist, wird er Stöße und Schwingungen absorbieren und den Kunststoff vor übermäßiger Kraft abschirmen, die die Bohrung aufweiten könnte. Das Ergebnis ist eine außergewöhnliche Performance unter Beibehaltung der gewünschten Sitzfestigkeit und Funktion während der gesamten Lebensdauer des Produkts. Diese Faktoren machen den SPIROL® KosmetikSpiralspannstift der Serie 550 zu einem idealen Scharnierstift für Kosmetiketuis.
Abbildung 1
Die auslaufende Windung des KosmetikSpiralspannstifts Serie 550 verfügt über eine Fase, die sicherstellt, dass an der auslaufenden Windung keine vorstehende Kante vorhanden ist und ein fließender Übergang in den keilförmigen Bereich erreicht wird.
A: Keilförmiger Bereich “Komma”
B: Angefaste Kante an der auslaufenden Windung
Messung des Durchmessers
Der Durchmesser wird mithilfe einer Bügelmessschraube (Abbildung 2a) mit verkleinerten Messflächen gemessen. Standard-Messschrauben (Abbildung 2b) sind zu groß und eignen sich nicht zur Messung solch dünner Stifte. Es wird auch dringend empfohlen, eine Kopflupe (Abbildung 3) zu verwenden, um die korrekte Ausrichtung der Stifte während der Überprüfung sicherzustellen.
Abbildung 2a
Bügelmessschraube mit verkleinerter Messfläche
Abbildung 2b
Standard-Bügelmessschrauber
Abbildung 3
Kopflupe
Der Spiralspannstift liegt im Bereich von 270° des Außendurchmessers innerhalb der Spezifikationen. Die Messungen mit der Bügelmessschraube erfolgen bei 0°, 45° und 90°, beginnend an der auslaufenden Windung, wie in den nachfolgenden Grafiken dargestellt (Abbildung 4). Es ist sehr wichtig, dass der Stift zwischen dem oberen und unteren Amboss zentriert ist und dass die Bügelmessschraube nicht über den Kontaktpunkt mit dem Stift hinaus festgezogen wird. Schon der geringste überschüssige Druck führt zu einem falschen Messergebnis. Der Durchmesser muss mindestens im Abstand eines Stiftdurchmessers ab dem Stiftende gemessen werden. Dadurch werden Messfehler aufgrund des Übergangs von der Anfasung zum Stiftdurchmesser verhindert. Beispiel: bei einem Ø1,2-mm-Spiralspannstift wird der Durchmesser im Abstand von 1,2 mm zum Stiftende gemessen.
0°
45°
Abbildung 4
Messungen mit der Bügelmessschraube.
90°
Durch die Verwendung eines Bügel-Messschraubenhalters (Abbildung 5) kann der Prüfer den Stift leichter zwischen den Messflächen der Bügelmessschraube fixieren und sicherstellen, dass kein übermäßiger Druck während der Messung ausgeübt wird. Halten Sie den Stift korrekt ausgerichtet zwischen Daumen und Zeigefinger und drehen Sie die Spindel der Bügelmessschraube vorsichtig herunter, bis die Messflächen den Stift berühren.
Aufgrund der extremen Flexibilität des Stifts ist die Prüfung mit äußerster Sorgfalt durchzuführen. Im Gegensatz zur Messung von starreren Komponenten sollte der Kontakt der Messflächen mit dem Stift anhand der Kopflupe (oder einer anderen Vergrößerungslinse) erkannt bzw. zwischen Daumen und Zeigefinger anstatt über das Festziehen des Stifts mit der Messschraubenspindel erfühlt werden. Wenn Sie fühlen, dass die Spindel der Bügelmessschraube den Stift nach dem ersten Kontakt „zusammendrückt“ wurde sie zu weit heruntergeschraubt und das Messergebnis ist falsch.
Abbildung 5
Bügel-Messschraubenhalter
Längenmessung
Die Länge eines Kosmetik-Spiralspannstifts kann leicht mit einem Messschieber gemessen werden. Es ist wichtig, dass der Stift direkt zwischen die Messschenkel des Messinstruments positioniert wird. Siehe die Fotos unten:
Messung des Durchmessers der Anfasung („B“ Max.)
Der Durchmesser der Anfasung “B” (siehe Abbildung unten) ist kleiner ausgelegt als der empfohlene Mindestdurchmesser der Bohrung, um das Einführen zu erleichtern. Dieses Merkmal sollte mit einem Profilprojektor gemessen werden. Der Durchmesser der Anfasung lässt sich am Leichtesten überprüfen, wenn der Stift horizontal in eine v-förmige Vorrichtung gelegt (Abb. 6a) oder zur Unterstützung der Stift senkrecht in eine Modelliermasse eingesetzt wird (Abb. 6b). Stellen Sie die Vorrichtung bzw. die Modelliermasse mit dem Stift auf die Glasplatte des Profilprojektors. Bei Verwendung der v-förmigen Vorrichtung positionieren Sie die y-Achse des Fadenkreuzes im Projektionsbildschirm an der äußersten Kante der Anfasung. Bei Verwendung von Modelliermasse positionieren Sie die x-Achse des Fadenkreuzes im Projektionsbildschirm an der äußersten Kante der Anfasung. Resetten Sie die Messeinreichtung, bevor Sie das Fadenkreuz an der gegenüberliegenden Kante der Anfasung positionieren. Das Messergebnis entspricht dem Durchmesser der Anfasung.
Abbildung 6a
Stift in v-förmiger Vorrichtung mit Profilprojektor
Abbildung 6b
Stift in Modelliermasse mit Profilprojektor
Konstruktionsrichlinien für Kosmetiketuis
SPIROL Kosmetik-Spiralspannstifte der Serie 550
Die Verwendung eines KosmetikSpiralspannstifts der Serie 550 vereinfacht das Design, da ein Versatz der inneren und äußeren Bohrungen zueinander zur Erzeugung von Reibung nicht mehr erforderlich ist. Beabsichtigter Versatz ist in der Fertigung schwierig zu kontrollieren und führt zu Spannungen im Scharnier, was Rissbildung und Herausfallen des Stiftes zur Folge hat. Nachfolgend einige Richtlinien, die bei der Gestaltung von Kosmetiketuis beachtet werden sollten:
Idealerweise sollten die Bohrungsdurchmesser im Deckel und Boden gleich groß sein.
- Wenn es nicht möglich ist, identische Bohrungsdurchmesser im Deckel und Boden zu fertigen, kann die Toleranz zwischen den äußeren und inneren Bohrungen wie folgt sein:
- Äußere Bohrungen = Hälfte der unteren Toleranz
- Innere Bohrungen = Hälfte der oberen Toleranz
- Der Versatz sollte nicht mehr als 0,05 mm betragen.
- Mindestens 60% der Stiftlänge sollten tragende Länge in der inneren Scharnierbohrung sein.
- Die Auflagefläche in jeder Scharnierbohrung sollte dreimal so gross wie der Durchmesser des Stiftes sein.
- Die Tiefe der inneren Scharnierbohrung sollte mindestens 0,35 mm tiefer sein, als die eingeführte Stiftlänge, um bei der Montage Risse am Bauteil zu vermeiden.
- Der minimale Durchmesser des Scharniers sollte zwei- bis dreimal so groß sein wie der Stiftdurchmesser, um eine ausreichende Wandstärke zu gewährleisten.
SPIROL Modell HC, horizontales, duales Stifteinsetzgerät
Entwickelt zum Installieren der SPIROL Kosmetik-Spiralspannstifte der Serie 550 in Kunststoffscharniere.
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