CN114930071A - 用于设有至少一个扩口的管道、尤其是制动管的管套螺栓 - Google Patents

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Abstract

一种用于设有至少一个扩口(21)的管道(20)的管套螺栓(1)包括容纳管道(20)的金属基体(10)。所述管套螺栓(1)还包括螺栓头(12)、螺纹段(13)、设计为抵靠管道(20)的扩口(21)的接触段(15)以及基体(10)至少在螺纹段(12)和接触段(14)的区域中涂覆有的功能层(40)。功能层(40)呈多层并至少由底层(41)和至少部分地施加到底层(41)上的顶层(42)组成。底层(41)形成了一种结构,以产生防腐涂层以及相对于管套螺栓(1)的常用摩擦副材料的高度不变性,除了粘合剂之外,该结构还含有含锌片层(43)形式的锌,该含锌片层定向成基本上平放在基体(10)上。

Description

用于设有至少一个扩口的管道、尤其是制动管的管套螺栓
技术领域
本发明涉及一种用于设有至少一个扩口的管道、尤其是制动管的管套螺栓。
管套螺栓包括金属基体,该金属基体沿轴向方向延伸并具有为容纳管道而设计的通孔。构造在基体上的螺栓头设计为将转矩传递到管套螺栓上。构造在基体上的螺纹段具有外螺纹并设计为将管套螺栓旋入到螺纹孔中。构造在基体上的接触段设计为抵靠管道的扩口。金属基体涂覆有功能层,尤其是防腐的功能层。
背景技术
这种管套螺栓参阅标准DIN 74 233的第1部分(涉及制动管配件的部分),通常应用于符合标准DIN 74 234的设有扩口的制动管。制动管典型地在每一端处均有扩口。
制动管(又称制动管路)或燃油管道(又称燃油管路)应用于机动车辆,可以呈刚性或柔性设计,一般具有多层组成的构型。通常由铝或钢组成的内管被防腐层包围,该防腐层包裹有保护层,该保护层一般由塑料组成或构造为漆层,用于防止外界影响。
为了将这样的管道例如对接至机动车辆的制动系统总成,如制动缸或制动助力器,使用所谓的管套螺栓或管节螺栓,它们具有用于容纳管道的通孔以及用于旋入设有内螺纹的总成开口的外螺纹,即所谓的螺纹孔。这样的螺纹孔例如参阅螺纹孔的相关标准DIN74 235。
管道插入通孔的具体方式是,当将管套螺栓旋入总成开口时,布置于管道末端处的扩口密封地压到位于开口底部的对接面上,由此在开口中保持在对接面与布置于管套螺栓的接触段上的接触面之间。
用于紧固管道的管套螺栓例如参阅专利文献DE 10 2012 108 433 B3、DE 42 36323 A1、EP 2 136 119 A1和DE 20 2014 102 663 U1。
专利文献DE 10 2012 108 433 B3公开的管节螺栓的特征在于,向接触面上施加两层减摩层,该减摩层是基于聚乙烯的干性滑膜。这样,管节螺栓在接触面区域中产生了较低的摩擦值,保证了在接触到管道扩口并由此产生摩擦时,管道不会发生扭转。这是因为发生的扭转会导致管道中出现不期望的扭转应力,从而产生管节螺栓出现松动的风险。同样地,在专利文献DE 20 2014 102 663 U1公开的管节螺栓中也会因其双重涂层而在抵接面区域中产生低摩擦值。
管道扩口通常采用改型制作。扩口在管道轴向方向上的前表面充当密封面,因此必须尽可能平滑,不得有裂纹和沟槽。因此,需要在改型前去除管道端部的保护层。这样去除覆层一般通过机械加工完成,其中通过剥皮工具(例如参阅专利文献DE 202 14 365 U1)或者通过产生交变压力负载的滚轮工具(诸如参阅专利文献DE 10 2013 011 213 B3),保护层在端部区域中被剥离,或者借助激光处理(如参阅专利文献DE 295 10 705 U1),其中借助激光束去除保护层。
为了使管道扩口与管套螺栓的接触段之间的摩擦尽量最小,专利文献EP 3 129691 B1和EP 3 347 638 B1公开了仅部分去除管道端部中的保护层,尤其保留了在面向接触段的扩口表面上的剩余部分的保护层,确保了摩擦相对较低。
另一方面,螺纹孔与管套螺栓的螺纹段之间发生的摩擦应尽量最大,以确保管套螺栓牢固且永久性地坐落于螺纹孔中。但是,具有螺纹孔的总成可能由不同的材料制成,一般是铝或钢。例如专利文献EP 2 957 796 A1公开的螺纹段区域中的管套螺栓涂层的缺陷在于,摩擦值随所谓的摩擦副(即螺纹孔的内螺纹)的材料大幅变化。实践证明这一点并不可取,因为对于管套螺栓通常需要尽量均匀的限定的拧紧扭矩。
此外,专利文献DE 10 2007 044 682 A1公开了一种紧固螺母,其设有螺母体和螺纹孔。螺母体具有围绕螺纹孔的支承面,用于用作防丢失保险的卡环。支承面被扩口卡圈环绕。紧固螺母设有锌片层涂层,用作防腐保护。
专利文献DE 101 61 713 A1描述了一种刀架更换系统,该刀架更换系统具有带刀架容座的基部,配备有刀具的刀架可插入该刀架容座中。刀架与架柄一起嵌入刀架容座中并借助夹紧螺栓固定其中。夹紧螺栓可旋入基部的螺纹容纳口中并在应力作用下支撑于架柄的夹紧容座中。夹紧螺栓的外螺纹和螺纹容纳口的内螺纹的表面设有由锌片层和铝片层组成的金属层和矿物氧化铬粘合剂,它们在施加后被进行烧制。
发明内容
本发明的目的在于提供一种管套螺栓以及一种用于制造管套螺栓的方法,该管套螺栓可用于产生相对于管套螺栓的摩擦副的材料尽量不变的拧紧扭矩。
为了达成上述目的,本发明提出根据权利要求1所述的管套螺栓、根据权利要求11所述的管套螺栓的用途以及根据权利要求12所述的用于制造管套螺栓的方法。本发明的优选技术方案在权利要求2至10和13至17中定义。
根据本发明的用于设有扩口的管道、尤其是制动管的管套螺栓包括金属基体,该金属基体在轴向方向上延伸并具有通孔,该通孔在径向方向上具有直径并设计为容纳管道。所述管套螺栓还包括构造在基体上的螺栓头,该螺栓头设计为将转矩传递到管套螺栓上。所述管套螺栓还包括:构造在基体上的螺纹段,该螺纹段具有外螺纹并设计为将管套螺栓旋入到螺纹孔中;以及构造在基体上的接触段,该接触段设计为与管道的扩口相抵接。
所述管套螺栓具有功能层,基体至少在螺纹段和接触段的区域中涂覆有该功能层。根据本发明,功能层为多层并至少由底层和至少部分地施加到底层上的顶层组成。该顶层包含润滑剂以产生低摩擦涂层。该底层包含粘合剂和锌以产生防腐涂层。
除了可靠防腐外,为了实现相对于管套螺栓的常用摩擦副(即,例如尤其是由铝或钢制成的对配螺纹)的高度不变性,管套螺栓在旋入状态下接合到该摩擦副中,根据本发明的底层形成一种锌呈含锌片层形式的结构。含锌的片层(即锌片层)定向为基本上呈平面或平放在基体上,以与基体建立有效连接。
就本发明的目的而言,锌片层定向为基本上呈平面或平放在基体上应理解为锌片层主要平行于底层的排列。这意味着每个单独的锌片层或锌片不必平行于底层,每个单独的锌片层或锌层也不必平置。
根据本发明,这种管套螺栓用于设有扩口的管道,尤其是制动管。
根据本发明的用于制造这种管套螺栓的方法的特征在于以下方法步骤。首先用含有含锌片层和粘合剂的第一组合物涂覆基体以产生底层。在此之后,在底层的至少部分区域中用含有润滑剂的第二组合物涂覆基体以产生顶层。
本发明的认知基础在于:片层形式、尤其是薄片状含锌颗粒一般在高度和宽度上加长五倍到十倍,与球形(即粉末状颗粒)相比不仅溶解性更佳,而且因其各向异性而能够定向为基本上平放在基体的金属表面上,由此与基体建立有效连接。这样既能确保可靠防腐,又能在管套螺栓表面上、尤其是螺纹段区域中引发相对于管套螺栓的常用摩擦副(例如螺纹段外螺纹接合到的内螺纹)或这些摩擦副的制作材料(尤其是钢或铝或钢铝合金)基本上不变的摩擦值。
经证实,所谓的拧管扭矩或拧管力矩的降低率是锌片层的平整度或平坦度及其与底层平行度的函数。在拧紧管套螺栓期间,因螺栓拧紧的转动而在底层中引起的剪切应力与在连接中产生的垂直作用力受到的抵抗程度互不相同。换言之,开启了在片层之间沿片层所在方向准“滑移”的可能性,从而显著降低拧管扭矩。
有利地,含锌片层呈薄片状,因此具有长度、宽度和厚度。优选地,长度和/或宽度和/或厚度为5μm至500μm,优选为10μm至200μm,更优选为50μm至150μm。经证实,片层在表面内延伸,即沿长度和宽度延伸,提供了与基体的有效连接以及拧管扭矩的有效降低。视应用情况而定,片层的厚度因此即必定小于片层的长度和宽度,优选地也在10nm至900nm的范围内,更优选为50nm至500nm的范围内。
锌是片层的主要成分。在根据本发明的管套螺栓的某一优选技术方案中,含锌片层包含超过50wt.%的锌。优选地,含锌片层还包含另外金属片层,其优选地选自下组:铝、锡、镁、镍、钴或锰。在特定实施方案中,底层包含锌片层与铝片层的混合物。
经证实有利的是,锌与另外金属形成合金。该另外金属优选地选自下组:铝、锡、镁、镍、钴或锰。如果使用金属合金片层,则优选锌铝合金。底层的这些金属成分通过粘合剂基质相连接。
在根据本发明的管套螺栓的另一优选技术方案中,粘合剂包含硅烷。适宜地,硅烷的官能团允许金属组分良好键合。优选的反应性和功能性化学单元是环氧基团。这种环氧硅烷的特别合适的代表是γ-(2,3-环氧丙氧)丙基三甲氧基硅烷。
优选地,润滑剂含有碳氟烃,优选为全氟烃,更优选为聚四氟乙烯。
有利地,基体还在螺栓头的区域中涂覆有功能层。为了确保全面防腐,基体的整个表面优选地涂覆有功能层。
优选地,顶层施加于整个底层上。一般而言,顶层仅存在于底层上的某些区域中却已足矣。实验表明,如果顶层在底层上散布成斑状,则也可以获得足够的摩擦值。
在根据本发明的管套螺栓的某一优选技术方案中,底层形成功能层的最下层,即,底层大致在螺纹段区域中是径向方向上的最内层。
在根据本发明的管套螺栓的另一优选技术方案中,顶层形成功能层的最上层,即,顶层大致在螺纹段区域中是径向方向上的最外层。
有利地,底层至少在螺纹段区域中和/或接触段区域中的层厚为0.5μm至30.0μm,优选为1.0μm至20.0μm,更优选为5.0μm至10.0μm。
有利地,顶层至少在螺纹段区域中和/或接触段区域中的层厚为小于5.0μm,优选为小于1.0μm,更优选为小于0.5μm。
有利地,底层的基重为5.0g/m2至40.0g/m2,优选为10.0g/m2至30.0g/m2,更优选为22.0g/m2至26.0g/m2
有利地,顶层的基重为0.5g/m2至15.0g/m2,优选为1.0g/m2至10.0g/m2,更优选为3.0g/m2至5.0g/m2
在根据本发明的方法的某一优选实施方案中,在底层的整个区域中用第二组合物涂覆基体。
优选地,第一组合物为水分散体,有利地为悬浮液。优选地,第一组合物包含呈含锌片层形式的薄片状颗粒以及粘合剂,该粘合剂优选地含有硅烷。有利地,第一组合物还包含溶剂(其优选为有机溶剂)和/或水。此外,第一组合物有利地包含增稠剂。
优选地,第二组合物也是水分散体。润滑剂有利地含有碳氟烃,优选为全氟烃,更优选为聚四氟乙烯。
在根据本发明的方法的某一优选技术方案中,用第一组合物涂覆包括:将第一组合物施加到基体上至少一次,优选为多次,尤其是两次。在施加了第一组合物之后,基体适宜地经受热处理以使所施加的组合物干燥和/或交联。视应用情况而定,热处理可以在烘箱中或露天进行。
在根据本发明的方法的另一优选实施方案中,用第二组合物涂覆包括:将第二组合物施加到底层至少一次,优选为多次。在施加了第二组合物之后,同样地,基体适宜地经受热处理以使所施加的组合物干燥和/或交联。视应用情况而定,这种热处理同样可以在烘箱中或露天进行。
附图说明
本发明的细节和更多优点参阅下文关于优选实施例的说明。附图示意性详细示出实施例,图中:
图1a示出了对接到对接件的设有F形扩口的管道的纵向剖视图;
图1b示出了对应于图1a但设有E形扩口的管道的纵向剖视图;
图2示出了功能层的显微图像;
图3a示出了显示设有常规锌/镍/润滑剂涂层的管套螺栓的测量轴向载荷的曲线图;
图3b示出了显示根据本发明涂覆的管套螺栓的测量轴向载荷的曲线图;
图3c示出了显示根据本发明涂覆的管套螺栓的测量拧管扭矩的曲线图;以及
图4示出了显示本发明固有“滑移”效应的图示。
具体实施方式
图1a所示的实施方案包括设有符合标准DIN 74 234:1992-09的F形扩口21的管道20,该管道20通过管套螺栓1或管节螺栓紧固至对接件30,例如是机动车辆的制动系统总成。扩口21包括密封面22和抵接面23。对接件30具有螺纹孔31,即设有内螺纹32的开口31,该开口31通入管路33。螺纹孔31具有位于开口底部的对接面34,该对接面34围绕管路32并且在图1a的情况下设计呈凹形。
管套螺栓1具有沿轴向方向x延伸的金属基体10和沿径向方向r具有直径D的通孔11。管道20延伸贯穿通孔11。基体10处构造有螺栓头12,用于将转矩传递到管套螺栓1上。基体10处还构造有具有外螺纹14的螺纹段13,用于将管套螺栓1旋入到螺纹孔31的内螺纹32中。另外,基体10上构造有接触段15,该接触段15用于在管套螺栓1的旋入状态下抵靠扩口21的抵接面23。
图1b所示的实施方案还包括设有扩口21的管道20,该管道20通过管套螺栓1紧固至对接件30。有别于图1a所示的实施方案,扩口21却不对应于F形,而是对应于符合标准DIN74 234:1992-09的E形。因此,密封面22设计呈凹形并且与对接件30的对接面34(在此情况下设计呈凸形)以流体密封的方式接触。还可以看出,管套螺栓1的接触段15抵靠扩口21的抵接面23。在如图1a所示的实施方案中,管道20便通过扩口21保持在管套螺栓1的接触段15与对接面34之间。
为了保证管套螺栓1旋入螺纹孔31时,管路20不会发生扭转而导致管路20产生不理想的扭转应力,有益的是在接触区I中,使管套螺栓1的接触段15与扩口21的抵接面23之间的摩擦相对较小。另一方面,在扩口21的密封面22与对接面34之间的接触区II以及管套螺栓1的外螺纹14与螺纹孔31的内螺纹32之间的接触区III中,有利的是发生相对较高的摩擦,以便既能确保管道20以流体密封方式抵靠对接件30,又能确保管套螺栓1牢固且永久性地坐落于螺纹孔31中。
为了满足这些不同的要求,管套螺栓1的表面设有引发适当摩擦值μ的功能层40。摩擦值(又称摩擦系数)是由测量的物理特性计算得出的无量纲系数,取决于所接触表面的类型和几何形状。尤其是VDA标准235-203和标准DIN EN ISO 16047:2005描述了用于确定摩擦值或摩擦系数的测试设置和测试程序。
基体10至少在螺纹段13和接触段15的区域中涂覆有功能层40,该功能层40设计呈多层并且至少由底层41和至少部分地施加到底层41上的顶层42组成。底层41产生防腐保护,并如图2所示,形成包括基本上平放在基体10上的含锌片层43和粘合剂的结构。顶层42产生引发摩擦值μ的减摩涂层,并含有含硅烷的润滑剂。
锌是片层43的主要成分。片层43含有超过50wt.%的锌。此外,片层43中可以存在另外的金属,其要么呈由此种另外的金属制成的附加的片层状,要么与锌形成合金。该另外的金属优选为铝、锡、镁、镍、钴或锰。在本实施方案中,底层41包含锌片层与铝片层43的混合物。
底层41的金属成分通过粘合剂基质相连接。粘合剂含有硅烷。硅烷的官能团允许金属成分良好键合。优选的反应性和功能性化学单元是环氧基团。这种环氧硅烷的特别合适的代表是γ-(2,3-环氧丙氧)丙基三甲氧基硅烷。
底层41在螺纹段13的区域和/或接触段15的区域中的层厚dG一般为0.5μm至30.0μm,在当前情况下为5.0μm至10.0μm。底层41的基重MG一般为5.0g/m2至40.0g/m2,在当前情况下为22.0g/m2至26.0g/m2
与底层41相比更薄的顶层42在螺纹段13的区域和/或接触段15的区域中的层厚dD一般为小于5.0μm,当前情况下为小于1.0μm。顶层41的基重MG一般为0.5g/m2至15.0g/m2,在当前情况下为3.0g/m2至5.0g/m2
用于制造管套螺栓1的方法包括以下方法步骤。首先,用含有含锌片层和粘合剂的第一组合物涂覆基体10以产生底层41。此后,在底层41的至少部分区域中用含有润滑剂的第二组合物涂覆基体10以产生顶层42。这里,基体10可以在底层41的整个区域中涂覆有第二组合物,但一般涂覆在与摩擦副(即抵接面23和内螺纹32)发生摩擦的相关区域(尤其是螺纹段13和接触段15中)便足矣。
优选地,在创建底层41时使用液相片层43的悬浮液。分散剂优选为水,其中,悬浮液中有利地存在增稠剂以增高其粘度。
顶层42中的润滑剂是聚碳氟烃,尤其是全氟烃,更优选为聚四氟乙烯。在生产过程中优选地使用润滑剂分散体,尤其是聚四氟乙烯悬浮在液体(例如水)中。
用第一组合物进行涂覆的具体方式是将第一组合物施加到基体10上至少一次,尤其是两次或三次。此后,基体10经受热处理以使所施加的组合物干燥和/或交联。
同样地,用第二组合物进行涂覆的具体方式是将第二组合物施加到底层41至少一次,优选多次。此后,基体10经受热处理以使所施加的组合物干燥和/或交联。
图3a至图3c示出了通过针对制成摩擦副的不同材料的功能层40所得的测量轴向载荷值和测量拧管扭矩值,即作用于制动管的扭矩。图3a所示的曲线图显示了常规涂覆的管套螺栓中所得的轴向载荷。图3b和图3c的曲线图清楚地表明,与常用材料铝(AL)和钢(ST)的常规涂层相比,对于根据本发明涂覆的管套螺栓,轴向载荷值和拧管扭矩值在两个测量序列中彼此相对逼近。这样,功能层40使得管套螺栓1能够相对于摩擦副保持不变,这会将实际操作考虑在内。
图4说明了拧管扭矩降低率作为锌片层的平整度及其与底层平行度的函数。在拧紧管套螺栓期间,因螺栓拧紧的转动而在底层中引起的剪切应力受到的抵抗程度不同于垂直作用力。从图4还可以看出,这样实现了在片层之间沿片层所在方向“滑移”。
附图标记
1 管套螺栓
10 基体
11 通孔
12 螺栓头
13 螺纹段
14 外螺纹
15 接触段
20 管道
21 扩口
22 密封面
23 抵接面
30 接口元件
31 螺纹孔
32 内螺纹
33 管路
34 对接面
40 功能层
41 底层
42 顶层
43 含锌片层
x 轴向方向
r 径向方向
dG 底层层厚
dD 顶层层厚
MG 底层基重
MD 顶层基重
μ 摩擦值
l 长度
b 宽度
d 厚度
D 通孔直径
I 摩擦较低的接触区
II 摩擦较高的接触区
III 摩擦较高的接触区

Claims (17)

1.一种用于设有至少一个扩口(21)的管道(20)、尤其是制动管的管套螺栓,包括:
金属基体(10),其沿轴向方向(x)延伸并具有通孔(11),所述通孔(11)在径向方向(r)上具有直径(D)并设计为用于容纳管道(20);
构造在所述基体(10)上的螺栓头(12),其设计为用于将转矩传递到管套螺栓(1);
构造在所述基体(10)上的螺纹段(13),其具有外螺纹(14)并设计为用于将所述管套螺栓(1)旋入到螺纹孔(31)中;
构造在所述基体(10)上的接触段(15),其设计为抵靠所述管道(20)的扩口(21);以及
功能层(40),所述基体(10)至少在所述螺纹段(13)和所述接触段(15)的区域中涂覆有所述功能层(40);
其中,所述功能层(40)呈多层并至少由底层(41)和至少部分地施加到所述底层(41)上的顶层(42)组成;
其中,所述顶层(42)包含润滑剂以产生低摩擦涂层,且
其中,所述底层(41)包含粘合剂和锌以产生防腐涂层;
其特征在于,所述底层(41)形成锌呈含锌片层(43)形式的结构;
其中,所述含锌片层(43)定向成基本上平放在所述基体(10)上。
2.根据权利要求1所述的管套螺栓,其特征在于,所述含锌片层(43)呈薄片状并具有长度(l)、宽度(b)和厚度(d);
其中优选地,所述长度(l)和/或所述宽度(b)和/或所述厚度(d)为5μm至500μm,优选为10μm至200μm,更优选为50μm至150μm。
3.根据权利要求1或2所述的管套螺栓,其特征在于,所述含锌片层(43)含有超过50wt.%的锌;
其中优选地,所述含锌片层(43)还包含另外金属片层,其优选地选自下组:铝、锡、镁、镍、钴或锰。
4.根据权利要求1至3中任一项所述的管套螺栓,其特征在于,所述锌与至少一种另外金属合金化;
其中优选地,所述另外金属选自下组:铝、锡、镁、镍、钴或锰;
其中更优选地,所述含锌片层(43)由锌铝合金组成。
5.根据权利要求1至4中任一项所述的管套螺栓,其特征在于,所述粘合剂含有硅烷;
其中优选地,所述硅烷具有官能团;
其中更优选地,所述硅烷具有环氧基;
其中更优选地,所述硅烷为γ-(2,3-环氧丙氧)丙基三甲氧基硅烷。
6.根据权利要求1至5中任一项所述的管套螺栓,其特征在于,所述润滑剂含有碳氟烃,优选为全氟烃,更优选为聚四氟乙烯。
7.根据权利要求1至6中任一项所述的管套螺栓,其特征在于,所述基体(10)在所述螺栓头(11)的区域中涂覆有所述功能层(40);
其中优选地,所述基体(10)的整个表面涂覆有所述功能层(40)。
8.根据权利要求1至7中任一项所述的管套螺栓,其特征在于,将所述顶层(42)施加到整个底层(41)上;和/或
所述底层(41)形成所述功能层的最下层;和/或
所述顶层(42)形成所述功能层的最上层。
9.根据权利要求1至8中任一项所述的管套螺栓,其特征在于,所述底层(41)至少在所述螺纹段(13)的区域中和/或所述接触段(15)的区域中的层厚(dG)为0.5μm至30.0μm,优选为1.0μm至20.0μm,更优选为5.0μm至10.0μm;和/或
所述顶层(42)至少在所述螺纹段(13)的区域中和/或所述接触段(15)的区域中的层厚(dD)为小于5.0μm,优选为小于1.0μm,更优选为小于0.5μm。
10.根据权利要求1至9中任一项所述的管套螺栓,其特征在于,所述底层(41)的基重(MG)为5.0g/m2至40.0g/m2,优选为10.0g/m2至30.0g/m2,更优选为22.0g/m2至26.0g/m2;和/或
所述顶层(42)的基重(MG)为0.5g/m2至15.0g/m2,优选为1.0g/m2至10.0g/m2,更优选为3.0g/m2至5.0g/m2
11.一种根据权利要求1至10中任一项所述的管套螺栓(1)用于设有扩口(21)的管道(20)、尤其是制动管的用途。
12.一种用于制造根据权利要求1至10中任一项所述的管套螺栓(1)的方法,其特征在于,包括以下步骤:
a)用含有含锌片层和粘合剂的第一组合物涂覆所述基体(10)以产生所述底层(41);
b)在所述底层(41)的至少部分区域中用含有润滑剂的第二组合物涂覆所述基体(10)以产生所述顶层(42)。
13.根据权利要求12所述的方法,其特征在于,所述基体(10)在所述底层(41)的整个区域中涂覆有所述第二组合物。
14.根据权利要求12或13所述的方法,其特征在于,所述第一组合物是水分散体;
其中优选地,所述第一组合物是悬浮液;
其中更优选地,所述第一组合物包含:
含锌片层形式的薄片状颗粒,以及
粘合剂,其优选地含有硅烷;
其中更优选地,所述第一组合物还包含:
溶剂,其优选为有机溶剂,和/或
水;
其中更优选地,所述第一组合物还包含:
增稠剂。
15.根据权利要求12至14中任一项所述的方法,其特征在于,所述第二组合物是水分散体;
其中优选地,所述润滑剂含有碳氟烃,优选为全氟烃,更优选为聚四氟乙烯。
16.根据权利要求12至15中任一项所述的方法,其特征在于,根据方法步骤a)的涂覆包括将所述第一组合物施加到所述基体(10)上至少一次,优选为多次,尤其是两次;
其中优选地,在施加所述第一组合物之后,所述基体(10)经受热处理以使所施加的组合物干燥和/或交联。
17.根据权利要求12至16中任一项所述的方法,其特征在于,根据方法步骤b)的涂覆包括将所述第二组合物施加到所述底层(41)上至少一次,优选为多次;
其中优选地,在施加所述第二组合物之后,所述基体(10)经受热处理以使所施加的组合物干燥和/或交联。
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Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1385476A (zh) * 2001-02-14 2002-12-18 金属涂层国际公司 提供防腐蚀作用的颗粒金属合金涂料
JP2006183839A (ja) * 2004-12-28 2006-07-13 Kitz Corp 継手保持部材
CN101370880A (zh) * 2006-01-18 2009-02-18 艾华德·多肯股份公司 硅基防腐蚀剂
CN101608722A (zh) * 2008-06-17 2009-12-23 Ti汽车海德堡有限公司 螺纹元件及用于连接管件的装置

Family Cites Families (19)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE4236323A1 (de) * 1992-10-28 1994-05-05 Teves Gmbh Alfred Einrastbarer Anschluß einer starren Druckmittelleitung
DE29510705U1 (de) * 1995-07-01 1995-10-19 Jet Laser Systeme Gesellschaft für Oberflächentechnik mbH, 41836 Hückelhoven Vorrichtung zum Entfernen einer Beschichtung von einem im wesentlichen rotationssymmetrischen Werkstück mittels Laserstrahlung
US20040206266A1 (en) 2001-02-14 2004-10-21 Metal Coatings International Inc. Particulate metal alloy coating for providing corrosion protection
DE10161713B4 (de) * 2001-12-15 2004-02-05 Wirtgen Gmbh Meißelhalterwechselsystem
DE20214365U1 (de) * 2002-09-16 2002-11-21 Klann Tools Ltd., Oxfordshire Vorrichtung zum Entmanteln einer Bremsleitung
FR2866029B1 (fr) 2004-02-11 2006-05-26 Dacral Composition de revetement anti-corrosion en dispersion aqueuse comprenant un titanate et/ou un zirconate organique
MXPA06010676A (es) 2004-03-19 2007-02-21 Doerken Ewald Ag Microrevestimiento comprendiendo siloxanos.
DE102004034645A1 (de) 2004-07-16 2006-02-09 Ewald Dörken Ag Korrosionsschutz-Beschichtungsmittel für Metall und Verfahren zur Herstellung hierfür
DE102007044682A1 (de) * 2007-07-25 2009-01-29 Winker Massivumformung Gmbh & Co. Kg Befestigungsmutter
DE102009034869A1 (de) 2009-07-27 2011-02-03 Ewald Dörken Ag Verfahren zum Auftragen wenigstens eines antikorrosiven, flüssigen, Metallpartikel enthaltenden Beschichtungsmittels auf ein Werkstück sowie eine Vorrichtung hierfür
DE102012108433C9 (de) * 2012-09-10 2022-11-24 Cooper-Standard Automotive (Deutschland) Gmbh Rohrschraube zur Befestigung einer Rohrleitung und ein Verfahren zur Herstellung einer solchen Rohrschraube
DE102013011213B3 (de) * 2013-07-04 2014-10-30 Audi Ag Vorrichtung zum Entmanteln eines Rohrendes einer mit einer Kunststoffbeschichtung beschichteten Brems- oder Kraftstoffleitung
DE202014102663U1 (de) * 2014-06-06 2014-06-24 Ti Automotive (Heidelberg) Gmbh Schraubelement für den Anschluss von Rohrleitungen und Rohranschlusseinrichtung mit diesem Schraubelement
CN105317470B (zh) * 2014-06-17 2017-06-16 斗山重工业株式会社 刷式密封组件
DE102015105798B4 (de) * 2015-01-23 2016-12-08 Cooper-Standard Automotive (Deutschland) Gmbh Verfahren zum Herstellen einer Rohrleitung, insbesondere einer Bremsrohrleitung oder Kraftstoffrohrleitung für ein Kraftfahrzeug, sowie eine solche Rohrleitung
EP3243878A1 (de) 2016-05-10 2017-11-15 Rembrandtin Lack GmbH Nfg.KG Korrosionsschutz
DE102016210887A1 (de) * 2016-06-17 2017-12-21 Cooper-Standard Automotive (Deutschland) Gmbh Verfahren zum Herstellen einer Rohrleitung, insbesondere Bremsrohrleitung oder Kraftstoffrohrleitung für ein Kraftfahrzeug, sowie eine solche Rohrleitung
DE202017104112U1 (de) * 2017-07-11 2017-07-30 Ti Automotive (Heidelberg) Gmbh Schraubelement für den Anschluss von Rohrleitungen und Rohranschlusseinrichtung
WO2019024998A1 (en) * 2017-08-03 2019-02-07 Cooper-Standard Automotive (Deutschland) Gmbh METHOD FOR MANUFACTURING A MALE TUBE CONNECTION AND TUBE ASSEMBLY COMPRISING A MALE TUBE CONNECTION

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1385476A (zh) * 2001-02-14 2002-12-18 金属涂层国际公司 提供防腐蚀作用的颗粒金属合金涂料
JP2006183839A (ja) * 2004-12-28 2006-07-13 Kitz Corp 継手保持部材
CN101370880A (zh) * 2006-01-18 2009-02-18 艾华德·多肯股份公司 硅基防腐蚀剂
CN101608722A (zh) * 2008-06-17 2009-12-23 Ti汽车海德堡有限公司 螺纹元件及用于连接管件的装置

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