Mittel zur Erhöhung der Haftung sich berührender Flächen von gegeneinander dauernd unverschleblichen Maschinen- und anderen Konstruktionstellen. Es ist bekannt, zur Erhöhung des Rei bungszustandes zwischen den Berü.hrungs- fläolien fest zusammensitzender Maschinen- und anderer Konstruktionsteile Körper zu bringen, die mit einer oder bei-den dieser Flächen einen höheren Reibungskoeffizienten haben, als ihn,diese F lächen bei deren unmit telbaren Berührung hätten.
Bekannt sind als soleh-e Körper entweder schon vorbereitete Zusammensetzungen, bestehend aus feinen harten Körpern körniger N-a.U-tT, meist Korun#d oder Karborundum, die entweder keramiseh mit andern Körpern vereinigt wurden, oder mittels geeigneter Leimsorten auf Papier oder Leinen aufgebracht sind.
Schliesslich ist es auch bekannt, an #Stelle solelier vorbereiteter Zusammensetzungen nur die pulverisierten vorgenannten harten körnigün Körper zwi- sehen die Berührungsflächen der zu vereini genden Teile zu bringen, und e#s ist auch schon vorgeschlagen,
die pulverisierten Körper dabei mit einer Flüssigkeit oder Paete zu vermiGchen. Die Haftung der sich berühren den Konstruktionsteile hing nach diesem letz teren Verfahren einerseits voin Reibungs koeffizienten der pulverisierten Körper ge- genÜber den sich berührenden Flächen ab., anderseits vom Druck, mit,demdieseaufein- andergepresst wurden.
Die Erfindung betrifft ein Mittel zur E,rhöhung der Haftung sich berührender Flä,el-i,en von gegeneinander -,dauernd unver- schielilichen Maschinen- und ändern Kon- struktionstissflen, welches so fein verteilte Haftmittel enthält, dass diese geeignet sind, zwischen die genannten Berührungsflächen gebracht zu werden.
Gemäss der Erfindung weisen die Haftmittel keilartige Form auf, derart, dass sie, wenu siezwIsolien,die, parallel oder konzentrise.U mit geringem,Spiel aufein ander liegenden Flächen gebracht werden, be#im Verschieben dieser parallelen bezw. kon- zerdrischen Flächen sieh keilartig aafeinan- der schieben.
Ale keilartig werden derartige Haftkörper bezeichnet, welche Flächen auf weisen, die unter einem Winkel einer ideellen Spitze oder Schneide zulaufen oder solche tat sächlich. bilden. Das erwähnte Aufeinander- schieben der 1:
Iaftkörper tritt bei niolit keil artiger Form mclito,der höchstens nur zufällig a,uf. Es tritt hier, bei körniger,Struktur der Haftkörper, ein Abrollen aneinander beim Verschieben der pa.Tallelen Flächen ein.
Dem- gegenübeT wird nun durch dass Aufeinander- schieben der keilartigen -Haftkörper der Wi derstand, welcher sich einer gegenseitigen Verschiebung der sich berührenden Flächen unter der Einwirkung Ausserer Kräfte ent gegensetzt, bedeutend erhöht. In manehen Fällen können die Haftkörper zusammen mit einem zälifliissigeno#der paeteförmigen Binde mittel angewendet werden.
Diese, die Hai- tung,serliöllung bewirkenden Körperohen <B>fül-</B> len den immer vorhandenen, wenn auch manchmal noch so kleinen, leeren Raum zwi schen den sich berührenden Flächen ganz oder teilweise aus, setzen sieh hier fest<B>-</B> be sonders wenn sie unter Einwirkung mehr oder weniger hoher Kräfte beim Zusammen- fügen,der sieh beTührenden Flächen stehen<B>-</B> und vermehren dadurch die Reibung zwi schen den Berührung6flächen. Je nach den besonderen technischen Verhältnissen, unter welchen diese Flächen aufeinander sitzen oder zusammen wirken sollen, werden Grösse,
Menge und & off sowohl,der Haftkörpex wie des zusammenhaltenden B.indemittels be <U>stimmt.</U> So kann es zweckmässig sein, die keilartigen Haftkörper aus einem Stoff her zustellen, der eine grössere Festigkeit hat als diesich berührenden Teile, oder einegrössere Häxte als diese, oder beides zueammen. Es ka,nn für bestimmte Verhältnisse wichtig sein,
dass die HaItkörper einen höheren<B>Glüh-</B> -und Schmelzpunkt haben als die sieh berührenden Teile, und dass sie aus einem MateTial be,- ,stehen, welches chemisch möglichst indiffe rent ist und keine schädlichen Einflüsse ausübt.
Werden als keilartige Haftkörper bei spielsweise solche von splitteriger Gestalt ver wendet, so schieben zich die Splitter, sobald die aufeinander gleitenden Fläehen unter _#n- wendung von schiebenden oder drcheiid(,ii Kräften zusammengebracht werden, keilartig übereinander.
Stellt man sieh nämlieh eiiien einzigen günstig liegenden Splitter als Keil mit sehr kleinem Keilvrinkel vor, und ist das Kräftespiel dadurch eingeleitet, dass eine Kante dieses Keils sieh wenigstens etwas in eine der bei-den BerührungsfläcIlen einge- ,drückt hat, so treten im Verlauf der Weiter bewegung der Flächen aufeinander ausser ordentlich hohe, im wesentlichen senkrecht auf diese Flächen wirkende Kräfte auf;
es tritt "Selbsthemmung" ein,<B>d.</B> h. die Flächen könnten nur unter Zerstörung des Keils wie der zurückgleiten. Da nach dem Erfindungs gedanken immer eine grosse Anzahl solcher Teile (Splitter) auf die sich berührenden Flä,- chen aufgebracht wird, ist nach den Gesetzen der Wahrscheinlichkeit fest zu erwarten, dass sich auch eine grosse Anzahl dieser als Keile wirkenden Splitter in der günstigsten Arbeits lage befindet, eine andere Anzahl wenigstens zur Teilwirkung gelangt. Die Summe dieser Einzelwirkungen ergibt die gewünschte Ge samtreibung zwischen diesen Berührungs flächen.
Bei sich umschliessenden Maschinen- und andern Konstruktionsteilen, deren Zu sammenpassung durch Wärmewirkung ge schieht, wie dies beispielsweise beim Auf schrumpfen eines Bundes auf einen Bolzen der Fall ist, entsteht durch die Erliitzung des Bundes ein bestimmtes Spiel, das beim Erkalten verschwindet; die Zusammenzie hung des Bundes bewirkt seine Haftung auf dem Bolzen. Werden nun an die Schrumpf stelle vor dem Aufsehrumpfen keilförmige Haftkörper, z. B. aus hartem Metall, gebracht.
so drücken sich diese, besonders wenn -ihr Glühpunkt höher liegt als der des Bundes, beim Erkalten zunächst in diesen, im -wei teren Verlauf der Erstarrung unter der Wir kung der zusammenziehenden Kräfte auch in die Oberfläche des Bolzens ein. Zur Lösung der Schrumpfverbindung ist nun nicht nur Überwindung der Reibung zwischen den sich berührenden glatten Flächen von Bund und Bolzen erforderlich, sondern<U>es</U> müssten auel die in beide Berührungsfläehen eingedrunge nen Haftkörper aus ihren Vertiefungen gleichsam herausgequetscht oder abgeschert werden, wodurch die Haftung beider Kon struktionsteile aneinander erhöht wird.
Na türlich ist auch eine vereinigte Wirkung beider dargestellter Grundformen der Rei bungserhöhung zwischen sich berührenden Flächen denkbar, ja sie ist in den meisten Fällen sogar zu erwarten.
Nach. dem bisher gesagten ergeben sieh als zweckmässige Baustoffe für die Haft körper vornehmlich feine Splitter oder andere keilartige Körper aus Eisen, wie Eisenfeil- späne, als bessere aber die an sieh bekannten keilartigen Formen des sehr harten "Stahl sandes", "Stahlkieses" oder "Stahlschrotes", Handelsbezeichnungen für Stahl in mehr oder weniger fein verteiltem Zustand. Hier ist die oben genannte Zweckmässigkeit der grösseren Festigkeit und der grösseren Härte ,gegenüber derjenigen der aufeinander gepass- ten Flächen meist ohne weiteres vorhanden.
Es können aber auch in keilartiger Form die bekannten Hartstoffe wie beispielsweise die Karbide des Bors, Aluminiums und Siliciums, dann diejenigen des Titans, Vanadiums, Molybdäns, Wolframs usw. verwendet wer den. Von diesen Hartstoffen kommen bei Anwendung der Temperaturzusammenpas- sung (z. B. Schrumpfen) hauptsächlich die jenigen in Betracht, die auch bei hohen Tem peraturen weder ihre Festigkeit noch ihre Härte verlieren, so dass die beabsichtigte Wirkung ihres Eindringens in die sich be rührenden Flächen unbedingt gewährleistet bleibt.
Je nachdem das Haftmittel bei gewöhn licher oder erhöhter Temperatur angewandt wird, ergeben sieh für die Beschaffenheit des Bindemittels bestimmte Forderungen. In bei den Fällen ist es zweckmässig"das Bindemit tel so zusammenzusetzen, dass die darin mög lichst gleichmässig verteilten Körperchen des Haftmittels, keinerlei chemische Veränderung erfahren und auch vor der Einwirkung der Luft geschützt bleiben.<U>Das</U> Bindemittel soll zweckmässigerweise ferner in einem dauernd fettigen oder pasteartigen Zustand verbleiben, der das Verstreichen desselben mittels Pinsel, Bürste, Spatel oder dergleichen oder das Aus pressen aus Tuben ermöglicht.
Des weiteren wird das Bindemittel zweckmässig eine mög- liehst grosse Adhäsion an Metallflächen haben müssen; es soll zweckmässigerweise ferner von einer Beschaffenheit sein, die gar keine oder keine wesentliche chemische Verände rung der aufeinander sitzenden Flächen her beiführen kann.
Bei Anwendung hoher Tem peraturen soll vorteilhafterweise das Binde mittel aus Stoffen hoher Wärmebeständigkeit bestehen oder mit solchen in einem Verhält nis gemischt sein, dass einmal die Haftung des Bindemittels an der Fläche des kalten Teils gewahrt bleibt, zum andern die Haft körper sich nicht aus dem Bindemittel her auslösen, auch sollen die Haftkörper vor der Einwirkung der Glühhitze möglichst durch die Beschaffenheit des Bindemittels ge schützt werden.
Die vorgenannten Bedingungen werden erfüllt durch Verwendung von fetten Ölen, z. B. Standöl, Leinöl, Voltaöl, oder von hoch siedenden Fraktionen von Teerprodukten, auch Maschinen- bezw. Schmierölen oder durch konsistente Fette etwa nach Art des Staufferfettes, oder auch durch Mischung von solchen Fetten und Ölen.
Auch künst liche und natürliche Harze nach Art der Polyvinylester, Kautschukarten ete. <U>kommen</U> hierfür in Betracht. Ura die Entmischung von Bindemitteln und Haftkörpern zu ver hüten und die Zähigkeit des Bindemittels zu erhöhen, kann es zweckmässig sein, dem Ge misch Füll- und Verdiekungsmittel, wie As phalt, Kreide, Schwerspat, Graphit oder einige von den vorgenannten Ölen, Fetten und Harzen oder dergleichen zuzusetzen. Bei dem Heissverfahren (Aufschrumpfen) kann es ausserdem zweckmässig sein, fein verteilte, feuerfeste oder die Wärme schlecht leitende Stoffe dem Bindemittel beizumengen, z. B. Kieselgur, Asbest und dergleichen.
Selbstverständlich ist das Haftmittel in bestimmten Fällen auch ohne jedes Binde- mittel, also nur mit den Haftkörperu allein anwendbar, die während des Aufeinander- passens oder Zusammenbringens der sich umschliessenden oder aufeinander gleitenden Flächen eingestreut oder eingeblasen-werden können oder etwa durch Magnetisierung auf der einen oder andern Fläche haften.
Das Haftmittel gemäss der Erfindung wird zweckmässig überall da angewendet, wo Mase ,hinen- oder ander Konstruktionsteile un- löslich oder sehr selten löslich miteinander verbunden werden müssen.
Beispiele dafür sind: Aufziehen von Bunden über Bolzen, wo durch Anwendung des Verfahrens eine gröbere und daher leichter herzustellende "Passung gewählt-werden kann; wenn also beispielsweise sogenannter"Fest-" oder"Press- sitz" erreicht werden soll, kann es bei An wendung der Erfindung genügen, nur eine "Schlicht-" oder "CTrobpassung" zu nehmen.
Beim Warmaufziehen von ringf örmigen Teilen über zylindrische, kalte Flächen wird durch das erfindungsgemässe Verfahren die Haftung so erhöht, dass grössere Kräfte durch die Verbindung übertragen werden und die sonst notwendige Sicherung der Verbindung durch Stifte, Keile, Sprengringe, Schrauben usw. ganz in Wegfall kommen kann. Der .Gleitwiderstand von Blechen und Stäben bei Nietverbindungen kann durch das Verfahren bedeutend erhöht werden, ebenso die Haftung zwischen den Aussenflächen von Rohren und den Lochlaibungen, in die sie eingewalzt wer den, und beim Aufwalzen von Flanschen und Ringen auf Rohren.
Ein sehr wichtiges, wei teres Anwendungsgebiet der Erfindung be steht in der Möglichkeit, dadurch Keile und Schraubenverbindungen gegen selbsttätige Lösung zu sichern, insbesondere bei solchen Verbindungen dieser Art, die einmal her gestellt, nie mehr oder nur selten gelöst zu werden brauchen. Bei Schraubenverbindun- gen kann z.
B. das Haftmittel -mit oder ohne Bindemittelgehalt in die Gewindegänge ein gebracht werden, oder es kann in manchen Fällen auch genügen, es nur zwischen Sitz fläche der Mutter und deren entsprechende Auflage einzubringen, da auch dadurch allein das zur Lösung, der Mutter erforderliche Zu rückdrehen derselben verhindert wird. So- genannte Stangenschlösser und andere Keil verbindungen, die an und für sich schon "selbsthemmend" sind, die aber unter der Ekwirkung von Erschütterungen,-wie solche beispielsweise bei Brüeken immer auftreten.
z-ar.selbsttäti2en Lösung neigen, werden durch das Haftmittel ebenfalls sicher- in ihrer Lage gehalten.
Means to increase the adhesion of touching surfaces of machine and other construction sites that are permanently indestructible. It is known to increase the state of friction between the contact surfaces of tightly fitting machine parts and other structural parts that have a higher coefficient of friction with one or both of these surfaces than with them, these surfaces with their immediate physical contact.
Known as soleh-e bodies are either already prepared compositions consisting of fine, hard bodies of granular Na.U-tT, mostly corundum or carborundum, which have either been combined with other bodies in ceramics, or applied to paper or linen using suitable types of glue .
Finally, it is also known to bring only the pulverized aforementioned hard granular bodies between the contact surfaces of the parts to be united instead of solelier prepared compositions, and it has also been suggested that
to mix the pulverized bodies with a liquid or package. The adhesion of the contacting construction parts according to this latter process depended on the one hand on the coefficient of friction of the pulverized bodies against the contacting surfaces, and on the other hand on the pressure with which they were pressed together.
The invention relates to a means for increasing the adhesion of touching surfaces of mutually indispensable machine and construction materials, which contains so finely distributed adhesives that these are suitable between the called contact surfaces to be brought.
According to the invention, the adhesives have a wedge-like shape, so that they, if you siezwIsolien, which, parallel or concentric. U with little play on each other lying surfaces, be # in moving these parallel or. Concentric surfaces look like a wedge slide together.
Ale wedge-like such adhesive bodies are referred to, which have surfaces that run at an angle to an ideal point or cutting edge or such did neutrally. form. The mentioned sliding of the 1 on top of one another:
Juice body occurs in niolit wedge-like form mclito, which at most only accidentally a, uf. In the case of a granular structure of the adhesive bodies, rolling against each other occurs when the parallel surfaces are moved.
On the other hand, the fact that the wedge-like adhesive bodies are pushed onto one another significantly increases the resistance which opposes a mutual displacement of the contacting surfaces under the action of external forces. In some cases, the adhesive bodies can be used together with a number of the paule-shaped binding agents.
These body heights, which cause retention, <B> fill </B> the empty space that is always present, even if it is sometimes so small, between the touching surfaces in whole or in part, see here > - </B> especially when they are under the action of more or less high forces when joining the surfaces in contact <B> - </B> and thereby increase the friction between the contact surfaces. Depending on the special technical conditions under which these surfaces sit on one another or work together, size,
The amount and & off both the adhesive body and the cohesive binding agent are <U> correct. </U> So it can be useful to manufacture the wedge-like adhesive body from a material that is stronger than the touching parts, or a larger hatchet than this, or both together. It can be important for certain circumstances
that the holding bodies have a higher glow and melting point than the parts that come into contact, and that they are made of a material which is as chemically indifferent as possible and does not exert any harmful influences.
If, for example, the wedge-like adhesive bodies used are those of a splintery shape, then the splinters slide over one another in a wedge-like manner as soon as the surfaces sliding on one another are brought together by pushing or thrusting forces.
If one sees a single, favorably positioned splinter as a wedge with a very small wedge angle, and the play of forces is initiated by the fact that one edge of this wedge has pressed at least something into one of the two contact surfaces, then in the course of the Further movement of the surfaces on each other except for properly high, essentially perpendicular forces acting on these surfaces;
"self-locking" occurs, <B> d. </B> h. the surfaces could only slide back like that, destroying the wedge. Since, according to the idea of the invention, a large number of such parts (splinters) are always applied to the touching surfaces, according to the laws of probability it can be firmly expected that a large number of these splinters acting as wedges will also be found in the most favorable work is located, another number reaches at least a partial effect. The sum of these individual effects results in the desired total friction between these areas of contact.
In the case of machine and other structural parts that are enclosed and that are fitted together by the effect of heat, as is the case, for example, when a collar is shrunk onto a bolt, the heating of the collar creates a certain play that disappears when it cools; the contraction of the federal government causes it to adhere to the bolt. Are now to the shrink point before Aufsehrumpfen wedge-shaped adhesive body, z. B. hard metal brought.
so, especially if their glow point is higher than that of the collar, they are initially pressed into the surface of the bolt when it cools, and then into the surface of the bolt under the action of the contracting forces. To solve the shrink connection, it is not only necessary to overcome the friction between the contacting smooth surfaces of the collar and bolt, but also the adhesive bodies that have penetrated into both contact surfaces would have to be squeezed or sheared out of their depressions, as it were, whereby the adhesion of both construction parts to each other is increased.
Of course, a combined effect of the two illustrated basic forms of increased friction between touching surfaces is also conceivable, and in most cases it can even be expected.
To. What has been said so far result primarily from fine splinters or other wedge-like bodies made of iron, such as iron filings, as suitable building materials for the adhesive bodies, but better but the well-known wedge-like shapes of the very hard "steel sand", "steel gravel" or "steel shot" ", Trade names for steel in a more or less finely divided state. Here, the above-mentioned expediency of greater strength and greater hardness compared with that of the surfaces fitted on one another is usually readily available.
However, the known hard materials such as the carbides of boron, aluminum and silicon, then those of titanium, vanadium, molybdenum, tungsten, etc., can also be used in wedge-like form. Of these hard materials, when temperature matching (e.g. shrinking) is used, mainly those are considered that do not lose their strength or hardness even at high temperatures, so that the intended effect of their penetration into the touching surfaces remains guaranteed.
Depending on whether the adhesive is used at ordinary or elevated temperature, there are certain requirements for the nature of the binder. In these cases, it is advisable to combine the binding agent in such a way that the particles of the adhesive, which are distributed as evenly as possible, do not undergo any chemical changes and are also protected from the effects of the air. The binding agent should expediently furthermore remain in a permanently greasy or paste-like state, which enables the same to be spread by means of a brush, brush, spatula or the like or to be pressed out of tubes.
Furthermore, the binder will expediently have to have the greatest possible adhesion to metal surfaces; furthermore, it should expediently be of a quality which cannot cause any or no substantial chemical change in the surfaces that sit on one another.
When using high temperatures, the binding agent should advantageously consist of substances of high heat resistance or be mixed with such materials in such a way that the adhesion of the binding agent to the surface of the cold part is maintained on the one hand, and the adhesive body on the other is not made up of the binding agent trigger forth, and the adhesive bodies should be protected from the action of the glowing heat as far as possible by the nature of the binding agent.
The aforementioned conditions are met by using fatty oils, e.g. B. stand oil, linseed oil, voltaic oil, or of high-boiling fractions of tar products, also machine respectively. Lubricating oils or by using consistent fats such as Stauffer fat, or by mixing such fats and oils.
Also artificial and natural resins like polyvinyl esters, rubbers etc. <U> come </U> for this. Ura to prevent the segregation of binders and adhesives and to increase the toughness of the binder, it can be useful to mix fillers and thickeners such as asphalt, chalk, barite, graphite or some of the aforementioned oils, fats and resins or the like to add. In the case of the hot process (shrinking on) it can also be useful to add finely divided, refractory or poorly heat conducting substances to the binder, e.g. B. kieselguhr, asbestos and the like.
Of course, in certain cases, the adhesive can also be used without any binding agent, i.e. only with the adhesive bodies alone, which can be sprinkled or blown in during the fitting or bringing together of the surrounding or sliding surfaces or, for example, by magnetization on one or stick to another surface.
The adhesive according to the invention is expediently used wherever joints, to one another or other structural parts have to be insoluble or very rarely releasably connected to one another.
Examples of this are: Pulling collars over bolts, where a coarser and therefore easier to manufacture "fit can be selected by using the method; for example, if a so-called" tight "or" press fit "is to be achieved, An Using the invention, it is sufficient to take only a "finishing" or "C close fitting".
When pulling ring-shaped parts hot over cylindrical, cold surfaces, the method according to the invention increases the adhesion so that greater forces are transmitted through the connection and the otherwise necessary securing of the connection with pins, wedges, snap rings, screws, etc. is completely eliminated can. The sliding resistance of metal sheets and rods in riveted joints can be significantly increased by the process, as can the adhesion between the outer surfaces of pipes and the openings in which they are rolled, and when flanges and rings are rolled onto pipes.
A very important, wei teres area of application of the invention be available in the possibility of thereby securing wedges and screw connections against automatic release, especially in those connections of this type that once made, never need to be solved again or only rarely. In the case of screw connections,
B. the adhesive -with or without a binder content in the threads, or it may be sufficient in some cases to bring it only between the seat surface of the mother and its corresponding support, as this alone is the solution required to the mother turning back the same is prevented. So-called rod locks and other wedge connections, which in and of themselves are "self-locking", but which always occur under the effect of vibrations, such as those in bridges, for example.
Z-ar. self-acting solution are also held securely in their position by the adhesive.