DE102006030147A1 - Safety protectior for screwed joint where adhesive is applied to contact surface of one the element useful for self-securing nuts, spring washers, toothed disks has protective destructible skin with liquid adhesive reservoir - Google Patents
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Abstract
Description
Die Erfindung betrifft eine Sicherung für Verbindungselemente, insbesondere einer Schraubenverbindung, wobei ein Klebstoff auf einer Verbindungs-Kontaktfläche zumindest eines der Verbindungselemente aufgebracht ist. Die Erfindung betrifft weiterhin ein Verfahren zur Ausbildung einer gesicherten Verbindung, insbesondere Schraubenverbindung.The The invention relates to a fuse for connecting elements, in particular a screw connection, wherein an adhesive on a connection contact surface at least one of the connecting elements is applied. The invention further relates a method for forming a secure connection, in particular Screw connection.
Bei der Verbindung zweier Bauteile über Verbindungselemente ist oftmals eine Sicherung gegen unbeabsichtigtes Lösen der Verbindungselemente und damit der Verbindung vorgesehen. Bei einer Schraubenverbindung, bei der ein Schraubengewinde in ein Muttergewinde eingeschraubt ist, erfolgt die Schraubensicherung durch die Verwendung eines selbstsichernden Verbindungselements, beispielweise eine selbstsichernde Mutter, oder auch durch zusätzliche Sicherungselemente, wie Federringe und -scheiben, Zahnscheiben, Sicherungsbleche, Splinte und Bolzen. Bei kennzeichnungspflichtigen Schraubenverbindungen sind zusätzlich Versiegelungselemente zur Versiegelung eingesetzt, wie beispielweise Plomben, Siegellack oder Aufkleber.at the connection of two components via Fasteners is often a safeguard against unintentional Solve the Provided connecting elements and thus the connection. In a screw connection, when a screw thread screwed into a nut thread is the screw locking by the use of a self-locking Connecting element, for example a self-locking nut, or by additional Safety elements, such as spring washers and discs, toothed discs, Locking plates, split pins and bolts. In case of labeling Screw connections are additional Sealing elements used for sealing, such as Seals, sealing wax or stickers.
Eine
weitere Möglichkeit
für eine
Schraubensicherung stellt eine stoffschlüssige Verbindung mit Hilfe
eines Klebstoffes dar, welcher unmittelbar vor dem Verschrauben
aufgebracht wird. Eine solche Schraubensicherung, bei der der Klebstoff
aus einer Mischung aus mehreren Komponenten besteht, ist beispielweise
in der
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine einfach auszubildende und zuverlässige gesicherte Verbindung, insbesondere Schraubenverbindung, zu ermöglichen.Of the Invention is based on the object, a simple trainees and reliable secure connection, in particular screw connection to allow.
Die Aufgabe wird erfindungsgemäß gelöst durch eine Sicherung für Verbindungselemente, insbesondere einer Schraubenverbindung, wobei ein Klebstoff auf einer Verbindungs-Kontaktfläche zumindest eines der Verbindungselemente aufgebracht ist und wobei im unverbundenen Zustand der Verbindungselemente der Klebstoff an seiner der Kontaktfläche abgewandten Oberfläche eine zerstörbare Haut aufweist, die ein flüssiges Klebstoffreservoir umgibt.The The object is achieved by a backup for Connecting elements, in particular a screw connection, wherein an adhesive on a bonding contact surface of at least one of the connecting elements is applied and wherein in the unconnected state of the connecting elements the adhesive on its surface facing away from the contact surface a destructible skin which has a liquid Adhesive reservoir surrounds.
Unter Verbindungselemente werden hierbei Elemente verstanden, die durch Ausbildung eines Kraft- oder Formschlusses zwei Bauteile miteinander Verbinden. Bevorzugt sind die Verbindungselemente Elemente einer Schraubverbindung, also insbesondere eine Schraube und eine Mutter. Die Elemente können auch Teile des jeweiligen Bauteils sein, beispielsweise ein in das Bauteil eingearbeitetes Mutterngewinde oder ein am Bauteil angeformter Bolzen mit einem Schraubengewinde.Under Connecting elements are understood to mean elements that pass through Forming a force or positive connection two components connect with each other. The connecting elements are preferably elements of a screw connection, So in particular a screw and a nut. The elements can also Be part of the respective component, for example, one in the component incorporated nut thread or a molded-on bolt with a screw thread.
Unter Verbindungs-Kontaktflächen werden diejenigen Flächen der Verbindungselemente verstanden, die zur Ausbildung des Kraft- oder Formschlusses miteinander zusammenwirken. Bei einer Schraubenverbindung sind dies insbesondere das Mutterngewinde und das Schraubengewinde.Under Bond pads become those surfaces the connecting elements used to form the force or form-fitting interact with each other. For a screw connection These are in particular the nut thread and the screw thread.
Diese Schraubensicherung gestattet eine Vereinfachung der Herstellung einer Schraubenverbindung bei gleichzeitig hoher Sicherung, indem mindestens eins der Verbindungselemente, beispielweise eine Schraube, eine Mutter oder ein Bauteil mit einem Innengewinde zum Einschrauben einer Schraube, mit auf seiner Verbindungs-Kontaktfläche, d.h. auf seinem Gewinde, aufgetragenem Klebstoff geliefert wird. Um einen höheren Automatisierungsgrad zu erreichen, insbesondere im Kraftfahrzeugbau, muss eine Schraubenverbindung in einfacher Art und Weise realisiert werden und ein Aufbringen von Klebstoff vor Ort würde den Arbeitsvorgang nur erschweren. Das Verbindungselement mit dem aufgebrachten Klebstoff wird also als eine Art vorgefertigte Montageeinheit an die Produktionsstraße geliefert. Das vorangehende Aufbringen des Klebstoffs ist durch die besondere Struktur des Klebstoffes gewährleistet. Die auf der Oberfläche angehärtete Haut verkapselt den flüssigen Rest des Klebstoffes und verhindert sein weiteres Aushärten. In einem späteren Zeitpunkt reicht es, lediglich die Haut zu zerstören, um die Fleißeigenschaften des Klebstoffes bei seinem Einsatz als Mittel für eine stoffschlüssige Verbindung wieder zu erhalten. Somit kann zwischen dem Aufbringen des Klebstoffs, der eine klebstoffartige Schraubensicherung bildet, und dem Zusammenfügen der Verbindungselemente eine längere Zeitspanne liegen, ohne dass die stoffschlüssige Verbindung dadurch beeinträchtigt wird. Durch die zusätzliche Klebstoffverbindung ist die Schraubenverbindung zuverlässig und sicher gegen ein unbeabsichtigtes Lösen gesichert.These Thread lock allows a simplification of the production a screw connection with high security at the same time at least one of the connecting elements, for example a screw, a nut or a component with an internal thread for screwing a screw with on its connection pad, i. on its thread, applied adhesive is supplied. To one higher To achieve degree of automation, especially in the automotive industry, must a screw connection can be realized in a simple manner and applying glue on site would just do the job difficult. The connecting element with the applied adhesive So is delivered as a kind of prefabricated assembly unit to the production line. The previous application of the adhesive is by the particular Ensures structure of the adhesive. The on the surface been cured Skin encapsulates the fluid Remains of the adhesive and prevents its further curing. In a later one At this point, it is enough to destroy only the skin in order to improve the performance characteristics the adhesive when used as a means for a cohesive connection again to obtain. Thus, between the application of the adhesive, which forms an adhesive-like screw lock, and the joining of the Connecting elements a longer Time lapse, without the cohesive connection is affected. Due to the additional adhesive connection the screw connection is reliable and safe against unintentional Loosen secured.
Die Sicherung wird daher im Wesentlichen gebildet durch den mit einer Haut überzogenen Klebstoff. Diese Sicherung wird beim Zusammenfügen der Verbindungselemente beim Ausbilden der Verbindung zweier Bauteile wirksam.The fuse is therefore essentially formed by the skin-coated adhesive. This backup will be made when merging the connecting elements in forming the connection of two components effectively.
In einer bevorzugten Ausführungsform ist die Haut durch Lichteinwirkung, insbesondere durch UV-Licht ausgebildet. Der wesentliche Vorteil dieser Ausführung ist, dass durch die Intensität und die Zeitdauer der Lichteinwirkung die Haut unterschiedlich dick ausgebildet werden kann. Wird zur Anhärtung UV-Licht verwendet, welches im Spektrum des Tageslichts nicht oder in nur geringem Umfang enthalten ist, so härtet der Klebstoff während des Transports des beschichteten Verbindungselements nicht weiter aus. Insbesondere kann ein solcher Klebstoff verwendet werden, bei dem die durch Lichteinstrahlung ausgebildete Haut selbst lichtundurchlässig ist.In a preferred embodiment is the skin through exposure to light, especially through UV light educated. The main advantage of this design is that by the intensity and the Duration of exposure to light made the skin of different thickness can be. Is used for curing UV light which is not used in the spectrum of daylight or in only is contained in the small extent, so the adhesive hardens during the Transports of the coated fastener not further. In particular, such an adhesive may be used in which the skin formed by light irradiation is itself opaque to light.
Vorzugsweise ist die Menge an Klebstoff derart bemessen, dass beim Verbinden der Verbindungselemente eine überschüssige Klebstoffmenge verbleibt. Dies bedeutet, dass der Klebstoff so dosiert ist, dass beim Verschrauben aus dem Kon taktbereich zwischen den Verbindungselementen eine Klebstoffmenge herausgepresst wird. Eine derartige Dosierung garantiert, dass ausreichend Klebstoff vorhanden ist, um den gesamte Kontaktbereich abzudecken, was zu einer besonders stabilen stoffschlüssige Verbindung und einer hohen Wirksamkeit der Schraubensicherung führt.Preferably the amount of glue is such that when joining the fasteners an excess amount of adhesive remains. This means that the adhesive is metered so that when screwing from the contact area between the connecting elements an amount of adhesive is squeezed out. Such a dosage guarantees that sufficient Adhesive is present to cover the entire contact area, resulting in a particularly stable cohesive connection and a high efficiency of the screw lock leads.
Bevorzugt ist die Schraubenverbindung derart ausgebildet, dass beim Verbinden der Verbindungselemente die Haut zerstört wird und der Klebstoff zur Ausbildung einer Klebstoffschicht zwischen den Verbindungselementen ausgehärtet ist. Beim Zerstören der Haut beim Verschrauben wird ihr Schutzmechanismus aufgehoben und der flüssige Klebstoff wird durch die Bewegung der Verbindungselemente verteilt. Aufgrund des nun fehlenden Schutzmechanismus härtet der Klebstoff aus und neben der kraftschlüssigen Verbindung wird eine stoffschlüssige Schraubensicherung zwischen den Verbindungselementen hergestellt.Prefers the screw connection is designed such that when connecting the fasteners the skin is destroyed and the glue to Forming an adhesive layer between the connecting elements hardened is. When destroying the skin when screwing their protective mechanism is repealed and the liquid adhesive is distributed by the movement of the connecting elements. by virtue of the lack of protection mechanism cures the adhesive and in addition to the non-positive Connection becomes cohesive Threadlocker made between the fasteners.
Vorteilhafterweise härtet die Klebstoffschicht anaerob, d.h. in Abwesenheit von Luftsauerstoff aus. Solange der Klebstoff in Berührung mit Luftsauerstoff steht, bleibt er inaktiv. Beim Zusammenfügen der Verbindungselemente wird die Luft aus dem Kontaktbereich verdrängt und sobald der Klebstoff vom Luftsauerstoff abgeschlossen ist erfolgt die Aushärtung sehr schnell. Durch die Kapillarwirkung des flüssigen Klebstoffes werden sogar die kleinsten Zwischenräume auf der Oberfläche der Verbindungselemente ausgefüllt. Der Aushärtevorgang wird dann durch den Kontakt des Klebstoffes mit der Metalloberfläche der Verbindungselemente initiiert und kanalisiert. Nach dem Aushärten ist der Klebstoff in den Zwischenräumen verankert und die gebildete Klebstoffschicht zeichnet sich durch hohe Scherfestigkeit, gute Temperaturbeständigkeit und gute Beständigkeit gegenüber mechanischen und dynamischen Belastungen aus.advantageously, cures the adhesive layer is anaerobic, i. in the absence of atmospheric oxygen out. As long as the adhesive is in contact with atmospheric oxygen, he stays inactive. When assembling the connecting elements The air is displaced from the contact area and as soon as the adhesive is completed by the atmospheric oxygen, the curing is very fast. By the capillary action of the liquid adhesive even become the smallest gaps on the surface filled the fasteners. The curing process is then by the contact of the adhesive with the metal surface of the Connection elements initiated and channeled. After curing is the glue in the spaces anchored and the adhesive layer formed is characterized high shear strength, good temperature resistance and good resistance across from mechanical and dynamic loads.
Gemäß einer bevorzugten Ausgestaltung bildet die überschüssige Klebstoffmenge im zusammengefügten Zustand ein Siegel. Dieses Siegel stellt ein sicheres Erkennungszeichen für unzulässiges Öffnen, Verdrehen oder Demontage dar und ist insbesondere bei kennzeichnungspflichtigen Sicherheitsverbindungen von großer Bedeutung. Durch diese Ausgestaltung entfällt die Notwendigkeit, die Sicherung und die Versiegelung der Schraubenverbindung separat zu realisieren und ein gesondertes Versiegelungselement erübrigt sich.According to one preferred embodiment forms the excess amount of adhesive in the assembled state a seal. This seal is a sure sign for inadmissible opening, twisting or dismantling is and is particularly in the case of labeling Security connections of great importance. By this design is omitted the need to secure and seal the screw connection to realize separately and a separate sealing element Needless yourself.
Vorteilhafterweise ist das Siegel mittels Lichteinwirkung, insbesondere mittels UV-Licht ausgehärtet. Im Vergleich zum Bilden der Haut ist zum Aushärten der gesamten Klebstoffschicht eine Lichteinwirkung mit höherer Intensität und/oder längerer Zeitdauer benötigt.advantageously, the seal is cured by exposure to light, in particular by means of UV light. in the Compared to forming the skin is to cure the entire adhesive layer a light effect with higher intensity and / or a longer period of time needed.
In einer bevorzugten alternativen Ausführung ist das Siegel mittels Induktion ausgehärtet.In In a preferred alternative embodiment, the seal is by means of Hardened induction.
In einer vorteilhaften Ausgestaltung sind im Klebstoff Substanzen zu Kontrollzwecken, insbesondere zur Identifikation der Klebstoffmenge, beigemischt. Dadurch kann die Klebstoffmenge vor dem Zusammenfügen der Verbindungselemente durch visuelle Verfahren abgefragt werden. Darüber hinaus kann das Vorhandensein einer klebstoffartigen Schraubensicherung bei mangelnder visueller Zugänglichkeit ebenfalls nachgewiesen werden und ihre Menge, z.B. mittels eines Transponders bestimmt werden. Für diesen Zweck steht die Menge der beigemischten Substanzen in einem bekannten Verhältnis zu der Klebstoffmenge, so dass durch das Messergebnis dieser Substanzen bei einer Untersuchung eine Bestimmung der Klebstoffmenge erfolgen kann.In According to an advantageous embodiment, substances are added to the adhesive Control purposes, in particular for the identification of the amount of adhesive, added. This allows the amount of glue before joining the Connecting elements are queried by visual methods. In addition, can the presence of an adhesive-like screw lock at lack of visual accessibility are also detected and their amount, e.g. by means of a Transponders are determined. For This purpose is the amount of the substances added in one known ratio to the amount of adhesive, so by the measurement result of these substances In an investigation, a determination of the amount of adhesive can be made.
Zweckdienlicherweise sind fluoreszierende Stoffe im Klebstoff beigemischt. Diese stellen eine besonders einfache Möglichkeit für eine visuelle Kontrolle der Klebstoffmenge dar.Conveniently, Fluorescent substances are mixed in the adhesive. These pose a very easy way for one visual control of the amount of adhesive.
Alternativ oder in Kombination mit den fluoreszierenden Stoffen sind bevorzugt magnetische Teilchen beigemischt. Die Größe dieser Teilchen liegt insbesondere im Nano-Bereich und sie stellen eine Art Nanomagnete dar. Dank ihrer magnetischen Eigenschaften kann das Vorhandensein eines Klebstoffes bei fehlenden oder schwer erkennbaren äußerlichen Zeichen, wie z.B. ein Siegel, ebenfalls festgestellt werden.alternative or in combination with the fluorescers are preferred mixed with magnetic particles. The size of these particles is in particular in the nano range and they represent a kind of nanomagnets. Thanks to her Magnetic properties can be the presence of an adhesive in the case of missing or difficult to recognize external signs, e.g. a seal, also noted.
Die Aufgabe wird erfindungsgemäß weiterhin durch ein Verfahren nach Anspruch 12 gelöst. Die in den vorhergehenden Ansprüchen angegeben Vorteile und bevorzugten Ausgestaltungen sind sinngemäß auf dieses Verfahren zu übertragen.The object is further achieved by a method according to claim 12. The In the preceding claims, advantages and preferred embodiments are to be transferred analogously to this method.
Ein Ausführungsbeispiel wird anhand der Zeichnung näher erläutert. Es zeigen hierbei:One embodiment becomes closer with the drawing explained. It show here:
Gleiche Bezugszeichen haben in den verschiedenen Figuren die gleiche Bedeutung.Same Reference numerals have the same meaning in the various figures.
In
Die
Haut
In
Die
Schraubensicherung
Beim
Verschrauben der Schraube
Die
Schraubenverbindung zwischen der Schraube
In
einem von der Herstellung der Schraubenverbindung getrennten Arbeitsschritt
wird der Klebstoff
In
einem ersten Prozessschritt bei der Herstellung der Schraubenverbindung
wird die Haut
Nach
dem Zerstören
der Haut
Im
Klebstoff
Die
derart gebildete Sicherung
Das
Ausbilden der Siegel
- 22
- Gewindethread
- 44
- Muttermother
- 66
- Schraubensicherungthreadlocking
- 88th
- Metalloberflächemetal surface
- 1010
- Hautskin
- 1212
- Klebstoffreservoiradhesive reservoir
- 1414
- Klebstoffadhesive
- 1616
- Schraubescrew
- 1818
- Gewindethread
- 2020
- Klebstoffschichtadhesive layer
- 2222
- SechskantkopfHex head
- 2424
- Schaftshaft
- 26a, 26b26a, 26b
- Bauteilecomponents
- 2828
- Unterlegscheibewasher
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Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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DE102011119678A1 (en) | 2011-11-29 | 2013-05-29 | Wolfgang Müller | Screw fastening backup structure for backup of screw connection in hose and pipe of pipework system, has hexagonal recess that is formed as negative profile portion in outer contour region |
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2006
- 2006-06-29 DE DE102006030147A patent/DE102006030147A1/en not_active Ceased
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DE102011119678A1 (en) | 2011-11-29 | 2013-05-29 | Wolfgang Müller | Screw fastening backup structure for backup of screw connection in hose and pipe of pipework system, has hexagonal recess that is formed as negative profile portion in outer contour region |
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