DE1920599B2

DE1920599B2 - CONNECTION SECURED AGAINST SELF-ACTING LOOSENING, IN PARTICULAR THREADED CONNECTION

Info

Publication number: DE1920599B2
Application number: DE19691920599
Authority: DE
Inventors: Richard Booth Bloomfield Hills; Ebbert Robert Rochester; Mictx. Wallace (V.StA.)
Original assignee: Oakland Corp
Current assignee: Oakland Corp
Priority date: 1968-04-24
Filing date: 1969-04-23
Publication date: 1976-04-01
Also published as: DE1920599A1; GB1256904A; SE373416B; BE730953A; ES163950Y; IE33009L; FR2006796A1; CH501848A; IE33009B1; ES163950U; NL6904526A; ES365036A1; LU58459A1

Description

Die Erfindung betrifft eine gegen selbsttätiges Lockern gesicherte Verbindung zwischen zwei relativ zueinander beweglichen Bauteilen mit aneinander angepaßten Gleitflächen, insbesondere Gewindeverbindung, bei der auf die Gleitfläche des einen Bauteils ein an diesen fest haftender Überzug aus einem hochviskosen Polysiloxan aufgebracht ist. The invention relates to a connection between two relatively secured against automatic loosening mutually movable components with mutually adapted sliding surfaces, in particular threaded connections, in which a coating made of a highly viscous polysiloxane is applied to the sliding surface of one component.

Es ist bekannt, daß eine Schraubverbindung unter einer dynamischen Beanspruchung in Form von Erschütterungen, Stoßen oder Schlägen sich infolge axialer Schwingungen der Schraube stoßweise lockern kann, so daß ohne zusätzliche Maßnahmen die Gewindeverbindung keine zuverlässige Verbindung darstellt. Es sind daher zahlreiche Maßnahmen bekannt, um eine solche Schraubenverbindung kraftschlüssig mit Hilfe von Federringen, Zahnscheiben od. dgl. zu sichern.It is known that a screw connection under dynamic stress in the form of vibrations, Bumps or blows are loosened in jerks due to axial vibrations of the screw can, so that the threaded connection is not a reliable connection without additional measures. Numerous measures are therefore known for frictional locking of such a screw connection to secure with the help of lock washers, tooth lock washers or the like.

Es ist aber auch bekannt, ein Material zwischen die Gewindegänge einzubringen, welches diese Sicherung übernehmen soll.But it is also known to introduce a material between the threads, which these Backup should take over.

So ist es bekannt, einen Streifen aus Polyamid in die Gewinde einzulegen und mit Hilfe eines erhitzten Werkzeuges in die Gewindegänge einzupressen. Statt dessen hat man auch bereits Polyamidpulver auf die Gewindegänge eines erhitzten Bauteils aufgestäubt. Mit Hilfe des Kunststoffes wird eine erhöhte Reibung zwischen dem an dem einen Bauteil fest haftenden Überzug und den Gleitflächen des anderen Bauteils erzielt.It is known to insert a strip of polyamide into the thread and use a heated one The tool into the threads. Instead, you already have polyamide powder dusted onto the threads of a heated component. With the help of the plastic there is an increased Friction between the coating firmly adhering to one component and the sliding surfaces of the other Component achieved.

Es ist auch bereits bekannt, als Sicherung zwischen die Gewindegänge eine an den Gewindeflächen durch Klebung haftende Substanz, z. B. organische Zemente oder lackartige Substanzen, z. B. thermoplastische oder härtbare synthetische Harze verschiedener Konsistenz, einzubringen. Die Wirkung dieser Harze beruht im wesentlichen auf der Tatsache, daß sie nach ihrer Aufbringung entweder aushärten oder ausnehmend stark viskos werden und dadurch eine feste Bindung zwischen den zusammenwirkenden Gewindeleilen bilden. Ein großer Nachteil dieser Harze wurde darin gesehen, daß im Laufe der Zeit ihre Kleb- oder Bindekraft sich verändert, z. B. auf Grund von Alterung, Erweichung oder als Ergebnis einer Ermüdung, so daß sie nach gewisser Zeit ihren Ursprung-It is also already known, as a backup between the thread turns through one on the thread surfaces Adhesive substance, e.g. B. organic cements or lacquer-like substances, e.g. B. thermoplastic or curable synthetic resins of various consistencies. The effect of these resins is based essentially on the fact that they either harden or bulge after their application become highly viscous and thus a firm bond between the interacting thread ropes form. A major disadvantage of these resins was seen in the fact that over time their adhesive or Binding force changes, e.g. B. due to aging, softening or as a result of fatigue, so that after a certain time they

lichen Zweck nicht mehr mit ausreichender Zuver- leistet, daß bei einer vorherbestimmbaren Kraft, und lässigkeit erfüllen können. Dies gilt insbesondere in zwar unabhängig von der Beschaffenheit der Gleitden Fällen, in denen Schraubverbindungen dyna- flächen der Bauteile und der Art der Aufbringung der misch beansprucht werden und das Bindemittel durch Kraft, die Gewindeteile unschwer gegeneinander ver-Sioß, Schlag oder Vibration mehr oder weniger modi- 5 stellt werden können und bei der sich die Aufbrinfiziert wird, sich löst oder in anderer Weise zerstört gung des Überzuges auf die Bauteile einerseits und wird. In einigen Fällen kann dabei eine so feste Bin- die Handhabung der mit dem Überzug versehenen dung entstehen, daß ein Lösen der Gewindeverbin- Bauteile wesentlich vereinfacht und erleichtert, dung mit »blichen Handwerkzeugen nicht mehr mög- Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch ge-real purpose no longer with sufficient contribution that with a predeterminable force, and be able to meet coolness. This is especially true regardless of the nature of the slide Cases in which screw connections have dynamic surfaces of the components and the type of application of the mixed stress and the binding agent by force, the threaded parts easily ver-Sioß against each other, Impact or vibration can be modified more or less 5 and in which the Aufbrinfiert is, loosens or otherwise destroyed supply of the coating on the components on the one hand and will. In some cases, such a tight bond can make handling the coated development arise that a loosening of the threaded connection components is much easier and easier, Use with conventional hand tools is no longer possible.

jich ist. ίο löst, daß der unter Reibung an der Gleitfläche desjich is. ίο solves that the friction on the sliding surface of the

Um diese Schwierigkeiten zu vermeiden, ist es anderen Bauteils angreifende Überzug aus einem bekannt (vgl. US-PS 30 22 197), zwischen die Ge- an der Oberfläche trockenen, selbst nicht klebenden windeelemente ein hochviskoses, nicht vernetztes, und durch Weichmacher-Anteil plastiziertem, quer stoßelastisches und kaltfließendes Siloxanpolymere, vernetztem Silikonharz besteht, das in an sich bekanninsbesondere ein Dimethyl-Polysiloxan von hohem 15 ter Weise sowohl Methyl-(Me-), als auch Phenyl-Molekulargewicht einzubringen, das frei ist von Füll- (Ph-)Substituenten aufweist, deren Anteil und Einbau stoffen und die Vernetzung fördernden Stoffen. Da- den Formeln Me₂SiO, MeSiO₃₂, Ph₂SiO und bei wird eine kleine Menge des Polysiloxans zwischen PhSiO₃,., entspricht."In order to avoid these difficulties, it is known to attack other components (cf. US Pat. No. 3,022,197), a highly viscous, non-crosslinked, plasticizer component between the self-adhesive diaper elements, which is dry on the surface plasticized, transversely shock-elastic and cold-flowing siloxane polymer, cross-linked silicone resin, which is known per se, in particular a dimethyl-polysiloxane of high 15 th way to introduce both methyl (Me) and phenyl molecular weight, which is free of filler (Ph- ) Has substituents, their proportion and incorporation substances and substances that promote networking. Since the formulas Me ₂ SiO, MeSiO ₃₂ , Ph ₂ SiO and a small amount of the polysiloxane between PhSiO ₃ ,., Corresponds. "

die Gewindegämge gebracht, wobei sich das Siloxan- Phenyl-Methyl-Silikonharze sind seit langem beElastomere zwischen den Gewinden ausbreitet, wenn 20 kannt und wurden in erster Linie zur Verbesserung die Teile zusammengeschraubt werden, worauf die der Wärmebeständigkeit, wie sie auch bei ölen und Teile als Ergebnis der Kaltfließfähigkeit des Elasto- Kautschuk durch Einführen von Phenylgruppen ermeren durch Klebhaftung miteinander verbunden reicht wird, entwickelt. Damit konnten gleichzeitig werden. Das Dimethyl-Polysiloxan von hohem Mole- bei einem z. B. über mehrere Stunden bei Temperakulargewicht kann in einem Lösungsmittel, z.B. 25 türen von etwa 190° C behandelten Harz die Elastieinem aromatischen oder chlorierten aliphatischen zität, das Haftvermögen an verschiedenen Unterlagen, Kohlenwasserstoff, oder es kann in Form einer sowie die Verträglichkeit mit Pigmenten und orga-Dispersion angewendet werden, um die Einführung nischen Harzen verbessert werden. Derartige Phenyldes Elastomeren zwischen die Gewindegänge der Methyl-Silikonharze sind insbesondere als Grundstoff Schrauben oder Muttern zu erleichtern. Wenn das 30 für Einbrennlacke im Handel.the threads, whereby the siloxane-phenyl-methyl-silicone resins have long been elastomers spreads between the threads when 20 knows and were primarily for improvement the parts are screwed together, whereupon the heat resistance, as is the case with oils and Parts suffer as a result of the cold flowability of the elasto-rubber due to the introduction of phenyl groups connected to one another by adhesive bonding is developed. So could at the same time will. The high mole dimethyl polysiloxane at a z. B. over several hours at temperature weight In a solvent, e.g. resin treated at about 190 ° C, the elastic can be removed aromatic or chlorinated aliphaticity, the adhesion to various substrates, Hydrocarbon, or it can be in the form of a, as well as compatibility with pigments and orga dispersion can be applied to the introduction of niche resins to be improved. Such phenyldes Elastomers between the threads of the methyl silicone resins are particularly useful as a base material Bolts or nuts to facilitate. If that's 30 for stoving enamels in stores.

Lösungsmittel oder Dispersionsmittel verdampft, Es ist weiterhin bekannt, bei einer Zündkerze oderSolvent or dispersant evaporates, It is also known in a spark plug or

bleibt ein Dimethyl-Polysiloxan mit hohem Moleku- eines in das Gewindeloch eines Verbrennungsmotors largewicht in der ursprünglichen Form erhalten. Nach einschraubbaren Gewindeteils Maßnahmen zu treffen, Möglichkeit sollen alle Gewindegänge von dem Poly- um zu verhindern, daß derartige Gewindeteile nach siloxan bedeckt sein. Das Dimethyl-Polysiloxan hält 35 längerem Betrieb nur noch durch Aufbringen eines die Gewindeteile durch Klebbindung stoßelastisch übermäßigen Drehmomentes wieder gelöst werden zusammen. Das Material ist eine knetbare, hoch- können (NL-OS 65 05 717). Zu diesem Zweck wird viskose Flüssigkeit oder Paste, die ihre Konsistenz auf das Gewinde des Gewindeteils ein sehr dünner und ihre Eigenchaften über viele Jahre in einem wei- Überzug eines organischen Polysiloxan-Harzes auften Temperaturbereich beibehält. Die Wirkung be- 40 gebracht, der so gewählt ist, daß der Metall/Metallsteht darin, daß dann, wenn die weiche und klebrige Kontakt zwischen den Gewindeabschnitten wesentlich Polysiloxanmasse langsam einer stetigen Belastung vermindert wird, der Überzug ausreichend fest am unterworfen wird, die Masse keine übermäßigen Gewinde haftet und nachgiebig ist und sich außerdem Sicherungskräfte zeigt. Die Masse gestattet daher, die bei hohen Motortemperaturen nicht zersetzt. Dabei Gewindeelemente gegeneinander relativ zu bewegen, 45 wird im bekannten Falle davon ausgegangen, daß z. B. beim Einschrauben einer Schraube mit Hilfe viele Typen aus der Gruppe der organischen PoIyeines Schraubenziehers. Wenn die Masse jedoch siloxan-Harze zwar ausreichend hitzebeständig, plötzlichen Stößen, Schlagen oder Vibrationen unter- jedoch nicht geeignet sind, den Metall/Metall-Kontakt worfen wird, zeigt die Masse eine hohe Klebbindung ausreichend zu vermindern und das Löse-Drehmo- und Sicherungskraft, wobei die permanente Verfor- 50 ment nennenswert herabzusetzen. Bei den für die murig der Masse um so geringer ist, je härter die genannten bekannten Zwecke geeigneten Polysiloxan-Stöße oder Schläge und je kürzer ihre Dauer ist. Diese Harzen können Methyl-, Äthyl- oder Propylgruppen Polysiloxane zeigen daher eine typische Stoßelastizi- eingebaut sein, insbesondere Methylgruppen, die getät, die sich mit der Stoßintensität und ihrer Frequenz gebenenfalls zusammen mit einigen Phenylgruppen ändert. Wenn die Gewindeverbindung derartigen Be- 55 in der Überzugsmasse vorgesehen sein können. Als anspruchungen unterworfen wird, wird die Klebbin- optimal für die bekannten Zwecke werden im bekanndung zwischen Mutter und Schraube nicht nennens- ten Falle handelsübliche Methyl-Polysiloxan-Harze wert beeinflußt. Die Verbindung kann gelöst und er- angegeben.remains a dimethyl polysiloxane with a high molecule in the threaded hole of an internal combustion engine Larweight preserved in its original form. Take measures after the screw-in threaded part, Possibility should all threads of the poly- to prevent such thread parts from following be covered with siloxane. The dimethyl polysiloxane lasts for a longer period of time only by applying one the threaded parts are loosened again by adhesive bonding with shock-elastic excessive torque together. The material is a kneadable, high-can (NL-OS 65 05 717). To this end, will viscous liquid or paste that has a very thin consistency on the thread of the threaded part and their properties appeared over many years in a white coating of an organic polysiloxane resin Maintains temperature range. The effect brought about, which is chosen so that the metal / metal stands in that when the soft and sticky contact between the threaded portions is essential Polysiloxane mass is slowly reduced to a steady load, the coating is sufficiently strong on is subjected, the mass does not adhere to excessive thread and is resilient and moreover Shows security forces. The mass therefore allows it not to decompose at high engine temperatures. Included To move threaded elements relative to each other, 45 is assumed in the known case that z. B. when screwing in a screw with the help of many types from the group of organic polyeines Screwdriver. However, if the mass of siloxane resins is sufficiently heat-resistant, sudden impacts, knocks or vibrations are not suitable for metal / metal contact is thrown, the compound shows a high adhesive bond to sufficiently reduce and the loosening torque and securing force, reducing the permanent deformation significantly. With the for the murig the mass, the harder the known purposes mentioned, the harder the polysiloxane impacts or blows and the shorter their duration is. These resins can have methyl, ethyl or propyl groups Polysiloxanes therefore show a typical shock elasticity to be incorporated, especially methyl groups, which do which deal with the impact intensity and its frequency, possibly together with some phenyl groups changes. If the threaded connection can be provided in the coating compound of this type. as is subjected to stresses, the adhesive binder is optimal for the known purposes in the known Between the nut and the screw, there is no particular case of commercially available methyl polysiloxane resins value affects. The connection can be broken and given.

neut hergestellt werden. Die Klebbindung tritt äugen- Demgegenüber handelt es sich beim Gegenstandbe re-manufactured. The adhesive bond occurs on the other hand, it is the object

blicklich beim Einschrauben in Wirkung. 60 der Erfindung um einen hochviskosen Polysiloxan-visible when screwing in effect. 60 of the invention to a highly viscous polysiloxane

Es ist Aufgabe der Erfindung, eine~ gegen selbst- Überzug mit spezifischen Eigenschaften für eine gegen tätiges Lockern gesicher+e Verbindung der eingangs selbsttätiges Lockern gesicherte Verbindung, insbenäher bezeichneten Art so weiterzubilden, daß die sondere eine Gewindeverbindung. Hierbei kommt es Sicherung des einen Bauteils durch den an dem nicht auf die Beständigkeit bei hohen Temperaturen anderen Bauteil fest haftenden Überzug unabhängig 65 und erst recht nicht auf eine nennenswerte Herabvon der Intensität oder Frequenz der stoß- oder setzung des Lösedrehmomentes an. schwingungsartigen Belastungen der Schraubverbin- Wesentlich für die neue Verbindung ist weiterhin,It is the object of the invention to provide a ~ against self- coating with specific properties for a against active loosening secure + e connection of the initially automatic loosening secured connection, more precisely designated type so that the special a threaded connection. Here it comes Securing one component through the one on which it does not affect its resistance to high temperatures other component firmly adhering coating independently 65 and certainly not to a noteworthy downgrade the intensity or frequency of the impact or setting of the loosening torque. Vibration-like loads on the screw connection - It is still essential for the new connection

dung über lange Zeit wirksam bleibt und gewähr- daß es sich dabei um ein durch Weichmacher-Anteiltion remains effective for a long time and ensures that it is due to a plasticizer component

plastiziertes Silikonharz handelt, das einerseits auf der freien Oberfläche vollständig trocken und nicht selbstklebend ist, im Inneren jedoch durch den Weichmacher-Anteil bei Aufbringung eines entsprechend hohen Drehmomentes eine innere Fließfähigkeit bei entsprechend innerem Reibungswiderstand zeigt. Der an dem einen Bauteil festhaftende Überzug läßt sich außerordentlich einfach und schnell aufbringen, da er nicht tropft und sehr rasch trocknet und dabei eine vollständig trockene und nicht klebende Oberfläche zeigt. Dadurch wird auch die Handhabung der mit solchen Überzügen versehenen Bauteile wesentlich erleichtert, da sie an keinen Bauteilen oder Oberflächen festkleben. Eine Relativbewegung zwischen der trockenen Oberfläche des Überzuges und der Gleitfläche des nicht mit diesem Überzug versehenen Bauteiles wird praktisch allein durch Reibung zwischen diesen Flächen verhindert. Die Haftung an dem den Überzug tragenden Bauteil einerseits und die Reibung zwischen der Oberfläche des Überzuges und dem anderen Bauteil sind konstante Größen, die weder von der Intensität noch der Frequenz der dynamischen Belastungen abhängig sind. Die Größe der Bindung bzw. der Reibung ist nicht kritisch, sofern dafür Sorge getragen wird, daß diese Haftung bzw. Reibung stets größer ist als der innere Abscherwiderstand oder Reibungswiderstand der Überzugsmasse selbst. Dieser innere Reibungswiderstand der Masse läßt sich wiederum mit großer Genauigkeit einstellen und ist allein maßgeblich dafür, daß bei Aufbringung eines vorbestimmten Drehmomentes die beiden Bauteile relativ zueinander bewegbar sind. Dieses eine relative Bewegung der Bauteile zulassende vorbestimmte Drehmoment ist daher auch nicht abhängig von den zufälligen Oberflächenbeschaffenheiten der Gleitflächen der beiden Bauteile. Der innere Abscherwiderstand der Überzugsmasse kann einerseits durch Beifügung von Zusatzstoffen, beispielsweise von Polyamidpulver oder Härtungsmittel, wie sie für Epoxyharze bekannt sind, vergrößert oder durch Erhöhung des Weichmacher-Anteils oder Beifügung eines Silikonfettes verkleinert werden.Plasticized silicone resin is, on the one hand, completely dry and not on the free surface is self-adhesive, but on the inside due to the plasticizer content when a is applied accordingly high torque an internal fluidity with corresponding internal frictional resistance shows. The coating adhering to one component can be extremely easily and quickly as it does not drip and dries very quickly, while being completely dry and non-sticky Surface shows. This also improves the handling of the components provided with such coatings much easier because they do not stick to any components or surfaces. A relative movement between the dry surface of the coating and the sliding surface of the non-coated provided component is practically prevented solely by friction between these surfaces. the Adhesion to the component carrying the coating on the one hand and the friction between the surface of the coating and the other component are constant sizes that neither depend on the intensity nor the frequency of the dynamic loads are dependent. The size of the bond or the friction is not critical, as long as care is taken that this adhesion or friction is always greater than that internal shear resistance or frictional resistance of the coating compound itself. This internal frictional resistance the mass can in turn be set with great accuracy and is the only decisive factor that when a predetermined torque is applied, the two components are relative to one another are movable. This is a predetermined torque permitting relative movement of the components therefore not dependent on the random surface properties of the sliding surfaces of the two Components. The internal shear resistance of the coating compound can on the one hand by adding additives, for example from polyamide powder or hardeners, as they are known for epoxy resins, enlarged or reduced by increasing the amount of plasticizer or adding a silicone grease will.

Von besonderem Vorteil ist die Tatsache, daß für die Wiederverwendbarkeit und die Sicherungskraft des Überzuges weniger das Haftvermögen an dem einen Bauteil noch die Reibwirkung zwischen dem anderen Bauteil, sondern in erster Linie der innere Scherwiderstand des Überzuges selber maßgeblich ist, wobei bei Überschreiten des vorbestimmten Drehmomentes der Abschwerwiderstand überwunden wird und die Überzugsmasse eine innere Fließfähigkeit zeigt, welche ohne weiteres eine Relativbewegung der Teile zuläßt, während der ursprüngliche Zustand nach Beendigung dieser Relativbewegung oder Absinken des Drehmomentes sofort wieder hergestellt wird, d. h. die Überzugsmasse wieder ihren ursprünglichen Abscherwiderstand in vollem Umfange zeigt.Of particular advantage is the fact that for reusability and the securing force of the coating less the adhesion to the one component nor the friction between the other component, but primarily the internal shear resistance of the coating itself is decisive, the heavy resistance being overcome when the predetermined torque is exceeded and the coating composition exhibits an internal flowability which readily exhibits relative movement the parts allows, while the original state after completion of this relative movement or sinking the torque is restored immediately, d. H. the coating mass returns to its original state Shows shear resistance in full.

Vorteilhafterweise bedeckt der Überzug "die Gewindegänge des einen Bauteils nahe dem Scheitel in einer dünneren Schicht, wobei die Schichtdicke bis zu einer dickeren Schicht am Gewindegang stetig zunimmt und der Überzug über die beschichtete Gewindelänge gleichmörmig ist. Zwar ist eine Schraubsicherung (vgl. DT-PS 8 47 534) bekannt, bei der zwischen die Gewindegänge der beiden zusammenwirkenden Teile ein flüssiger oder teigiger Film aus einer Masse eingebracht ist, die rasch erhärtet und eine erhebliche Elastizität und einen hohen Reibungskoeffizienten zeigt. Diese Masse besteht aus natürlichen oder synthetischen plastischen Stoffen, die au! der Basis von Kautschuk hergestellt sind. Die Masse wird als hauchdünner Überzug auf einem Teil dei Gewindegänge, z. B. eines Bolzens, aufgebracht unc beim Aufschrauben der Mutler durch die Rotations bewegung mitgenommen und zwischen die Gewindegänge gedrückt, so daß das Spiel zwischen den Ge-Advantageously, the coating "covers the threads of the one component near the apex in a thinner layer, the layer thickness being up to to a thicker layer on the thread and the coating increases over the coated thread length is uniform. Although a screw lock (see. DT-PS 8 47 534) is known in which a liquid or pasty film is formed between the threads of the two interacting parts a mass is introduced that hardens quickly and has considerable elasticity and a high coefficient of friction shows. This mass consists of natural or synthetic plastic materials that au! made of rubber. The mass is applied as a wafer-thin coating on one part Threads, e.g. B. a bolt, applied unc when unscrewing the mutler by the rotation movement and pressed between the threads, so that the play between the

ίο windeflächen ausgefüllt wird. Die Aufbringung kam: auch durch Eintauchen in ein Bad erfolgen, wobei dei eingetauchte Bolzen dann mit dem Kopf nach unter zum Trocknen aufgestellt wird. Die Masse sammeli sich dann im Grunde des Gewindes und bildet dori einen zusammenhängenden Faden, dessen Dicke ir Längsrichtung der Achse des Schraubbolzens vor oben nach unten zunimmt.ίο wind areas is filled. The application came: can also be done by immersion in a bath, with the immersed bolt then upside down is set up to dry. The mass then collects at the bottom of the thread and forms dori a continuous thread, the thickness of which is in the longitudinal direction of the axis of the screw bolt increases from top to bottom.

Im Gegensatz dazu ist der Überzug gemäß der Erfindung eine zusammenhangende Schicht, die nichl nur den Grund der Gewindegänge bedeckt, sondern auch die Gewindeflanken, wobei sich lediglich die Schichtdicke von der Spitze bis zum Grund des Gewindeganges ändert. Die Bedeckung ist in allen Gewindegängen die gleiche, da der Überzug auch bei Anwendung eines Tauchverfahrens in den Gewindegängen nicht fließt.In contrast, the coating according to the invention is a coherent layer which is not only the bottom of the thread turns covered, but also the thread flanks, with only the Layer thickness changes from the tip to the base of the thread. The coverage is in all threads the same, since the coating is also used in the threads when a dipping process is used does not flow.

Zum Herstellen der Gewindesicherung geht die Erfindung von einem Verfahren aus, bei dem eine PoIysiloxanmasse vorbereitet tnd durch ein Lösungsmit-To produce the thread lock, the invention is based on a method in which a polysiloxane compound prepared by a solvent

tel fließfähig gemacht und dann auf das eine Bauteil aufgetragen wird, worauf man das Lösungsmittel verdampfen läßt. Dieses Verfahren wird erfindungsgemäß dadurch weitergebildet, daß eine Silikonharzmasse aus einem quer vernetzte! Silikonharz, das sowohl Methyl- als auch Phenyl-Substituenten enthält, deren Anteil und Einbau den Formeln Me₂SiO, MeSiO.,.,, Ph₂SiO und PhSiO₃₂ entspricht und'einem flüssigen Weichmacher, insbesondere Toluol, mit dem Lösungsmittel vorbereitet wird, worauf das Bauteil zum Verdampfen des Lösungsmittels und eines Teils des Weichmachers bis zum Erreichen eines im Inneren plastizierten. außen jedoch trockenen und selbst nicht klebenden Zustandes erwärmt wird. Statt die Fließfähigkeit durch ein bekanntes Lösungsmittel zu bc-tel made flowable and then applied to one component, whereupon the solvent is allowed to evaporate. According to the invention, this method is further developed in that a silicone resin compound consists of a cross-linked! Silicone resin that contains both methyl and phenyl substituents, the proportion and incorporation of which _{corresponds to the formulas Me 2} SiO, MeSiO.,. ,, Ph ₂ SiO and PhSiO ₃₂ and a liquid plasticizer, in particular toluene, is prepared with the solvent , whereupon the component is allowed to evaporate the solvent and part of the plasticizer until it is plasticized inside. outside, however, dry and even non-sticky condition is heated. Instead of using a known solvent to improve flowability,

wirken, kann zu diesem Zweck in bekannter Weise auch ein Suspensionsmittel als Trägermaterial verwendet werden, das durch Erwärmung zum Verdampfen gebracht werden kann.act, a suspending agent can also be used as a carrier material for this purpose in a known manner which can be made to evaporate by heating.

Das neue Verfahren ist besonders einfach und leicht durchzuführen, da sich die Überzugsmasse beim Aufbringen unabhängig von der Lage des Bauteils automatisch gleichförmig und ohne weiteres Fließen und ohne zu tropfen über die Gewindegänge so verteilt, daß die Schichtdicke zum GewindegrundThe new process is particularly simple and easy to carry out, since the coating mass automatically uniformly and easily when applied, regardless of the position of the component Flow and spread over the threads without dripping so that the layer thickness reaches the thread root

hin zunimmt und die Masse sofort, also vor dem" Verdampfen des Trägermaterials, dort außerordentlich fest haftet.increases and the mass immediately, so before "evaporation of the carrier material, adheres extremely firmly there.

Auch bildet der Überzug eine von der Lace der Schraube und damit von der Schwerkraft praktischThe coating also forms one of the tip of the screw and thus practically from the force of gravity

unabhängige, gleichmäßige Schicht mit der oben beschriebenen variierenden Dicke. Diese Eigenschaft, die noch vor der Trocknung des Überzugs voll wirksam ist, ist für die Herstellung von außerordentlichem Vorteil. Insbesondere fließ die Überzugsmasse nicht aus dem Gewinde heraus oder entlang des Gewindes von oben nach unten. Diese Eigenschaft ist auch von der Temperatur der Umgebung, des Bauteiles oder der Badflüssigkeit unabhängig".' Dadurch wird dieindependent, uniform layer of varying thickness as described above. This attribute, which are fully effective before the coating has dried is extremely advantageous for manufacturing. In particular, the coating mass does not flow out of the thread or along the thread from top to bottom. This property is also of the temperature of the environment, the component or the bath liquid independent ". ' This will make the

gleichmäßige Behandlung der Bauteile mit großer Geschwindigkeit wesentlich erleichtert.even treatment of the components at high speed is made much easier.

Das Überzugsmaterial ist nicht korrodierend, \viderstandsfähig gegen im wesentlichen alle Erdöler-Zeugnisse sowie gegen Alkohole und den üblichen Säuren und ist außerdem ungiftig. Die Trocknungstemperatur ist so niedrig, daß in aller Regel die zu behandelnden Bauteile dabei nicht beeinträchtigt oder beschädigt werden. Von besonderer Bedeutung für die Fertigung und Behandlung der Werkslücke ist die Tatsache, daß der Überzug nach der Wärmebehandlung völlig trocken ist und keinerlei Klebrigktit, jedoch die erwähnte innere Fließfähigkeit zeigt.The coating material is non-corrosive and resistant against essentially all petroleum certificates as well as against alcohols and the usual ones Acids and is also non-toxic. The drying temperature is so low that usually the too treated components are not impaired or damaged. Of particular importance to the manufacture and treatment of the void is the fact that the coating after the heat treatment is completely dry and has no tackiness whatsoever, but shows the internal flowability mentioned.

Die Erfindung wird nachfolgend an Hand schematischer Zeichnungen an einigen Ausführungsbeispielen näher erläutert.The invention is illustrated more schematically below on the basis of hand Drawings of some exemplary embodiments explained in more detail.

F i g. 1 zeigt in Seitenansicht eine Kopfschraube, bei der in den am Ende des Gewindes liegenden Gewindegängen eine Überzugsmasse zur Sicherung der Schraubverbindung vorgesehen ist;F i g. 1 shows a side view of a head screw in which the threads located at the end of the thread a coating compound is provided to secure the screw connection;

Fig. 2 zeigt im größeren Maßstab und im Ausschnitt einen Längsschnitt durch einen Teil des Gewindes der Schraube nach Fig. 1;Fig. 2 shows on a larger scale and in detail a longitudinal section through part of the thread of the screw of Figure 1;

F i g. 3 veranschaulicht in perspektivischer Darstellung ein Verfahren, mit dem in der Massenproduktion der Überzug auf sehr einfache und billige Weise aufgebracht werden kann;F i g. 3 illustrates in perspective a method with which in mass production the coating can be applied in a very simple and inexpensive manner;

F i g. 4 zeigt ein abgewandeltes Verfahren zum Aufbringen des Überzuges;F i g. Figure 4 shows a modified method of applying the coating;

Fig. 5 veranschaulicht in perspektivischer Darstellung, teilweise im Schnitt, im größeren Maßstabe eine Einzelheit eines Verfahrens zur Aufbringung des Überzuges;Fig. 5 illustrates in a perspective view, partially in section, on a larger scale a detail of a method for applying the coating;

Fi g. 6 zeigt ebenfalls in perspektivischer Dirstellung ein weiteres abgewandeltes Aufbringungsveriahren, währendFi g. 6 also shows in perspective direction another modified application method while

Fig. 7 eine Teileinrichtung zur Verwendung bei dem Verfahren wiedergibt.Fig. 7 shows a partial device for use in the method.

In F i g. 1 ist eine Kopfschraube gezeigt, bei der durch Eintauchen oder auf andere Weise ein an der Oberfläche trockener, jedoch im Inneren plastischer überzug in einem Teil der Gewindegänge aufgebracht ist. Bei der Kopfschraube 10 nach Fig. 1, deren Gcwindegänge mit 12 bezeichnet sind, ist der einen Teil der Gewindegänge bedeckende überzug mit 14 bezeichnet. Bei dem Überzug handelt es sich um ein quer vernetztes Silikonharz, das sowohl Methyl- als auch Phcnyl-Substituentcn enthält, deren Anteil und Einbau den Formeln Me₂SiO, MeSiO.,.,. Ph₂SiO und FhSiO₁., entspricht, wobei die Bezeichnungen »Mc« ■nd »Ph« für die Methyl- bzw. Phcnylbestandteile Äehen. Das Infrarotspektrum dieses Harzes ist als Beispiel 12 auf S. 1178 des Buches »Analytical Che-■listry«, Band 31 (1959) dargestellt. Auf S. 1175 die-■er Veröffentlichung ist diese Masse als ein typisches phenyl- und methylhaltiges Silikonharz mit mono-•nd di-substituiertem Silizium bezeichnet. Dieses Silikonharz ist in der nachstehenden Zusammenletzung im Handel erhältlich:In Fig. 1 shows a head screw in which a coating, which is dry on the surface but is plastic on the inside, is applied in part of the thread turns by immersion or in some other way. In the case of the head screw 10 according to FIG. 1, the threads of which are denoted by 12, the coating covering part of the threads is denoted by 14. The coating is a cross-linked silicone resin which contains both methyl and phenyl substituents, the proportion and incorporation of which _{correspond to the formulas Me 2} SiO, MeSiO.,.,. Ph ₂ SiO and FhSiO _1. , Where the designations "Mc" ■ nd "Ph" for the methyl and / or Phcnyl constituents Äehen. The infrared spectrum of this resin is shown as Example 12 on page 1178 of the book "Analytical Chemistry", Volume 31 (1959). On p. 1175 of this publication, this mass is referred to as a typical phenyl- and methyl-containing silicone resin with mono- • and di-substituted silicon. This silicone resin is commercially available in the following composition:

Trägermaterial (Aceton) 55 ⁰OCarrier material (acetone) 55 ⁰ O

Weichmacher (Toluol) 15"VPlasticizer (toluene) 15 "V

Silikonharz 3O°/oSilicone resin 3O%

Beim Auftragen dieser Masse verdampft das Trä-When this mass is applied, the carrier evaporates

tcrmatcrial, so daß das wcichgestellte oder plastizierte iarz zurückbleibt.tcrmatcrial, so that the waxed or plasticized iarz stays behind.

Wie F i g. 2 zeigt, handelt es sich um eine Schraube, deren Gewindegänge 16 eine Gewinderille 18 begrenzen, wobei sich die Flanken unter einem Winkel von etwa 60^r schneiden. Der Überzug bildet nahe dem Scheitel der Gewindegänge einen dünneren Überzug 20. Im wesentlich stärkerem Maße ist das Überzugsmaterial in der Gewinderillc 18 konzentriert, wobei die Dicke von außen nach innen stetig zunimmt.
Gemäß Fi g. 3 läßt sich der Überzug wie folgt aufbringen: Ein Band 24, das ein endloses Band bilden kann, weist Öffnungen 26 auf, durch die die Gewindeabschnitte von Kopfschrauben 28 hindurchragen können. Das Band 24 wird so bewegt, daß die Gewindeabschnitte zwischen Spritzdüsen 30 hindurchgeführt werden. Mit diesen wird fließfähige Überzugsmasse, z. B. in Form einer Suspension, in der gewünschten Menge auf die Gewindeabschnitte aufgetragen. Nach Passieren der Düsen werden die Schrauben durch langgestreckte Heizvorrichtungen 32 mit Heizelementen 34 hindurchbewegt. Entsprechende Wärmereflektoren auf der Rückseite der Heizelemente können dafür sorgen, daß die Wärme im wesentlichen nur auf die Schrauben zur Wirkung kommt. Mit einer solchen Anordnung läßt sich der Überzug auf den Schrauben praktisch vollständig trocknen, wenn der Überzug etwa 2 Minuten lang einer Temperatur von etwa 93-'C ausgesetzt wird. Durch die entsprechende Wahl des Verhältnisses von Laufgeschwindigkeit des Bandes 24 und der Länge der Heizvorrichtungen 32 lassen sich die Schrauben kontinuierlich und mit hoher Arbeitsgeschwindigkeit für die Massenfertigung mit den Überzügen versehen. Da die Überzüge nach der Trocknung an der Oberfläche vollständig trocken und nicht klebrig sind, lassen sie sich nach der Fertigstellung der Überzüge ohne jede besondere Aufmerksamkeit handhaben, da der überzug fest in der Gewindcrille haftet und an anderen Oberflächen nicht festklebt.Like F i g. 2 shows, it is a screw, the threads 16 of which delimit a thread groove 18, the flanks intersecting ^{at an angle of approximately 60 r.} The coating forms a thinner coating 20 near the apex of the thread turns. The coating material is concentrated to a much greater extent in the thread groove 18, the thickness steadily increasing from the outside to the inside.
According to Fi g. 3, the coating can be applied as follows: A belt 24, which can form an endless belt, has openings 26 through which the threaded sections of head screws 28 can protrude. The belt 24 is moved in such a way that the threaded sections are passed between spray nozzles 30. With these flowable coating mass, z. B. in the form of a suspension, applied in the desired amount to the threaded sections. After passing through the nozzles, the screws are moved through elongated heating devices 32 with heating elements 34. Corresponding heat reflectors on the back of the heating elements can ensure that the heat essentially only acts on the screws. With such an arrangement, the coating on the screws can be virtually completely dried if the coating is exposed to a temperature of about 93 ° C for about 2 minutes. By appropriately choosing the ratio of the running speed of the belt 24 and the length of the heating devices 32, the screws can be provided with the coatings continuously and at a high operating speed for mass production. Since the coatings are completely dry and non-sticky on the surface after drying, they can be handled without any special attention after the coatings have been completed, since the coating adheres firmly to the thread groove and does not stick to other surfaces.

Bei der Vorrichtung nach Fig. 4 ist eine Tauchschale 36 vorgesehen, in der sich ^ie Überzugsmasse in Lösung oder Suspension befindet. Ein Förderband 38 wird entlang der in Fi g. 4 gezeigten Bahn bewegt und bei 40 nach unten in die Schale abgelenkt, wobei die von dem Förderband abgestützten Gewindeelementc in das Bad eintauchen. Bei 42 taucht das Band aus dem Bad wieder aus und wird durch eine langgestreckte Heizvorrichtung 44 bewegt. Die getrockneten Teile können bei 46 von dem Förderband 38 abgenommen werden.In the device according to FIG. 4, there is a dip tray 36 provided in which ^ ie the coating mass is in solution or suspension. A conveyor belt 38 is along the in Fi g. 4 moves the path shown and deflected at 40 down into the shell, wherein immerse the threaded elements supported by the conveyor belt in the bath. At 42 the band emerges out of the bath again and is moved by an elongated heater 44. The dried ones Parts can be removed from the conveyor belt 38 at 46.

Bei der Vorrichtung nach Fig. 5, die zur Behändhing von Kopfschrauben dient, sind zwei getrennt« Förderbänder 56 und 58 zur Abstützung der Köpf( vorgesehen. Dadurch läßt sich ein Einlaufspalt zurr Einspeisen der Schrauben zwischen den Förderbän dem einerseits und ein Auslaufspalt zum Abwerfei der behandelten Schrauben bilden. Die Schraubei werden mit ihren Köpfen 50 zuverlässig abgestützt so daß die Gewindeschäfte 48 auf einem der be schriebenen Wege mit dem Überzug versehen werdei können. Wenn man bei dieser Anordnung die For dcrbänder mit unterschiedlicher Geschwindigkeit be ¹J⁰*¹- ,^kann _u ^man zusätzlich eine Drehbewegung de kopfschrauben um ihre Längsachse erzielen, so dal _cj_nc noch gleichmäßigere Trocknung des ÜberzugeIn the device according to FIG. 5, which is used to handle head screws, two separate conveyor belts 56 and 58 are provided to support the heads treated screws form the Schraubei are with their heads 50 supported reliably so that the threaded shanks can werdei provided 48 on one of the be registered paths with the coating When the for be in this arrangement dcrbänder at different speeds ¹ J ⁰ * ¹ -.., _u ^can ^be an additional rotational movement de head screws achieve about its longitudinal axis, so dal _c j _nc even more uniform drying of the covering of

£5 an den Schrauben ermöglicht wird.5 pounds on the screws is allowed.

Wenn kleine Schrauben ohne Kopf, wie Maden schrauben oder Gewindestifte, behandelt wurden sol len. läßt sich eine Vorrichtung cemäß F ic 6 miIf small headless screws, such as grub screws or grub screws, have been treated sol len. can a device cemäß F ic 6 mi

Vorteil verwenden. Hier isl eine Schale 60 mit der Überzugsmasse in Lösung oder Suspension vorgesehen. In dieser Schale ist eine oder sind zwei Walzen 62 und 64 liegend so angeordnet, daß der untere Teil in die Badfiüssigkeit eintaucht, so daß bei Antreiben der Walzen die Badflüssigkeit durch die Walzen nach oben mitgenommen und auf die Gewindegänge der beiden Walzen eingelegten Gewindeelemente übertragen werden kann. In der Praxis ist noch eine Einrichtung zum Weiterbewegen der Schraubenelemente in Längsrichtung vorgesehen. Diese Vorrichtung arbeitet im wesentlichen nach Art eines Druckvorganges, mit dem der Überzug auf die Gewindeelcmente übertragen wird. Gemäß F i g. 7 kann die Vorrichtung eine geneigte Rutsche 70 umfassen, um die Gewindeelemente in der gewünschten Lage der Vorrichtung nach Fi g. 6 zuzuführen.Use advantage. Here is a bowl 60 with the Coating mass provided in solution or suspension. In this bowl there is one or two rollers 62 and 64 are arranged horizontally in such a way that the lower part is immersed in the bath liquid, so that when driving the rollers, the bath liquid taken up by the rollers and onto the threads of the two rollers inserted threaded elements can be transferred. In practice there is still one facility provided for moving the screw elements further in the longitudinal direction. This device works essentially in the manner of a printing process with which the coating is applied to the threaded elements is transmitted. According to FIG. 7, the apparatus may include an inclined slide 70 to guide the Threaded elements in the desired position of the device according to Fi g. 6 feed.

Wie F i g. 2 zeigt, ist das Profil einer vorbestimmten Gewinderille im wesentlichen mit dem Überzugsmaterial ausgefüllt. Dieser sowohl in axialer, als auch in radialer und in Umfangsrichtung verteilte Überzug weist eine sich in Abhängigkeit von der Schrägung der Gewindeflanken veränderliche Dicke auf.Like F i g. Fig. 2 shows the profile of a predetermined thread groove substantially with the coating material filled out. This coating is distributed axially as well as radially and circumferentially has a thickness that varies as a function of the inclination of the thread flanks.

Der Abschenviderstand des Überzugs bestimmt die Größe der Sicherungskraft und gewährleistet bei Aufbringung mäßiger Kräfte eine Verstellbarkeit der Bauteile, sowie eine beliebige Wiederverwendbarkeit der voneinander gelösten Bauteile, und zwar bis zu Temperaturen von etwa 120^?C. Bei höherer Temperatur nimmt das innere Fließvermögen des Überzugsmaterials ab, wobei bis zu etwa 260° C offenbar der Weichmacher-Anteil vollständig ausgetrieben ist und daher das Material im wesentlichen erstarrt und dabei wesentliche der oben beschriebenen Eigenschaften verliert. Andererseils behält die Überzugsmasse ihr Fließvermögen und ihre Sicherungswirkung bis herab zu Temperaturen von etwa minus 51 ° C.The separation resistance of the coating determines the size of the securing force and, when moderate forces are applied, ensures that the components can be adjusted as well as any reusability of the components that have been detached from one another, up to temperatures of around 120 ^? C. At higher temperatures, the internal flowability of the coating material decreases, with the plasticizer component apparently being completely expelled up to about 260 ° C. and therefore the material essentially solidifying and thereby losing essential properties of the properties described above. On the other hand, the coating compound retains its fluidity and its securing effect down to temperatures of around minus 51 ° C.

ίο Die Überzugsmasse läßt sich bei Bedarf leicht durch ein bekanntes Lösungsmittel, z. B. Aceton, entfernen. Durch die zusammenhängende Schicht, die sowohl die Gewindespitzen als auch den Gewindegrund und die dazwischenliegenden Flanken bedeckt.ίο The coating mass can be easily if necessary by a known solvent, e.g. B. acetone, remove. Through the cohesive layer that covers both the thread crests and the thread root and the flanks in between.

erhält man mit dem neuen Überzugsmaterial auch eine zuverlässige Abdichtung des Gewindes. Die Dicke des Überzugsmaterials läßt sich durch Wiederholung des Bcschichtungsvorganges oder durch Wahl der Einflußgrößen, z. B. der Vorwärmtemperatur dei Schraube, der Temperatur des Überzugsmaterials und der Trocknungstemperatur leicht einstellen.the new coating material also provides a reliable thread seal. The fat of the coating material can be determined by repeating the coating process or by choosing the Influencing variables, e.g. B. the preheating temperature of the screw, the temperature of the coating material and adjust the drying temperature easily.

Ebenso läßt sich die Größe des Abscherungswiderstandes des Überzugsmaterials leicht und genau einstellen, und zwar z. B. Erhöhen durch Beifügung von Polyamidpulver oder einem Härtungsmittel füi Epoxyharze bzw. Absenken, z. B. durch Vergrößerung des Weichmacher-Anteils oder Beifügen eines Zusatzstoffes wie Silikonfeit.Likewise, the size of the shear resistance adjust the coating material easily and precisely, namely z. B. Increase by adding Polyamide powder or a curing agent for epoxy resins or lowering, e.g. B. by magnification the amount of plasticizer or adding an additive such as siliconfeit.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen1 sheet of drawings

Claims

Patent claims:

1. Against independent loosening secured connection between two relatively movable components with mutually adapted sliding surfaces, in particular threaded connection, in which on the sliding surface of one component a firmly adhering coating of a highly viscous polysiloxane is applied, characterized in that the under friction the sliding surface of the other component is made of a dry, self-adhesive, cross-linked silicone resin that is dry on the surface and plas-reduced by plasticizer content, which contains both methyl (Me) and phenyl (Ph) in a manner known per se. Has substituents, the proportion and incorporation of which corresponds to _{the formulas Me 2} SiO, MeSiO _3/2 , Ph ₂ SiO and PhSiO _32. ^a °

2. Secured threaded connection according to claim 1, characterized in that the coating covers the threads of one component near the apex in a thinner layer and the layer thickness increases steadily up to a denser layer at the thread turn, wherein the coating is uniform over the coated thread length.

3. Secured threaded connection according to claim 2, characterized in that the coating fills about 80 per cent of the volume of the thread groove.

4. A method for producing a secured against automatic loosening connection according to claim 1 to 3, in which a polysiloxane compound prepared and made flowable by a solvent and then applied to the one component, whereupon the solvent is allowed to evaporate, characterized in that a silicone resin compound made of a cross-linked silicone resin that contains both methyl and phenyl substituents, the proportion and incorporation of which _{corresponds to the formulas Me 2} SiO, MeSiO _3/2 , Ph ₂ SiO and PhSiO ₈ ,., and a liquid plasticizer, in particular toluene, is prepared with the solvent and the component after the application of the mass for evaporation of the solvent and part of the plasticizer until a dry state that is plasticized on the inside but non-sticking on the outside is reached ;; is heated.

5. The method according to claim 4 for producing a cooperating with friction with a mating thread Threaded element, such as head screw, characterized in that the threaded element with its axis perpendicular and its head at the top in a substantially horizontal one Moved level and thereby at the end of its threaded section by dipping or spraying is provided with the silicone resin compound. whereupon the threaded element - preferably while rotating around its vertical axis - in a heat zone of radiant heat of exposed to a temperature of about 93 ° C for a period of about 2 minutes.

6. Apparatus for carrying out the method ;; according to claim 5, characterized in that two parallel conveyor belts (56,

58) are provided, the headframe with approximately the diameter of the screw element (48) are arranged corresponding mutual spacing in a common plane and converge in the inlet section that the conveyor strand of the conveyor belts with an immersion bath the silicone mass and an elongated radiant heater are assigned and that the conveyor strand can be driven at different speeds.

7. Apparatus for performing the method according to claim 5, characterized in that an endless conveyor belt is provided with a plurality of openings (26) through which the Shafts (26) of the screws with a vertical axis protrude «that on both sides of the conveyor belt two opposite spray devices (30) for the silicone mass and elongated heating devices (32, 34) are arranged.