DE2021317B2 - Selbstsicherndes gewindeelement und verfahren zu dessen herstellung - Google Patents
Selbstsicherndes gewindeelement und verfahren zu dessen herstellungInfo
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- F16B—DEVICES FOR FASTENING OR SECURING CONSTRUCTIONAL ELEMENTS OR MACHINE PARTS TOGETHER, e.g. NAILS, BOLTS, CIRCLIPS, CLAMPS, CLIPS OR WEDGES; JOINTS OR JOINTING
- F16B39/00—Locking of screws, bolts or nuts
- F16B39/22—Locking of screws, bolts or nuts in which the locking takes place during screwing down or tightening
- F16B39/28—Locking of screws, bolts or nuts in which the locking takes place during screwing down or tightening by special members on, or shape of, the nut or bolt
- F16B39/34—Locking by deformable inserts or like parts
-
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- F16B—DEVICES FOR FASTENING OR SECURING CONSTRUCTIONAL ELEMENTS OR MACHINE PARTS TOGETHER, e.g. NAILS, BOLTS, CIRCLIPS, CLAMPS, CLIPS OR WEDGES; JOINTS OR JOINTING
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Description
Die Erfindung bezieht sich auf ein selbstsicherndes Gewindeelement, auf dessen Gewinde ein Sicherungselement
aus thermoplastischem Kunststoff aufgetragen ist sowie auf ein Verfahren zur Herstellung eines
solchen Gewindeelements.
Ein Gewindeelement der vorstehend genannten Art ist bereits bekannt (schweizerische Patentschrift
046). Dieses selbstsichernde Gewindeelement hat sich inzwischen auf vielen Anwendungsgebieten bewährt,
weshalb es dementsprechend weit verbreitet Verwendung gefunden hat. Es hat sich jedoch gezeigt,
daß in manchen Fällen das zum Ein- bzw. Ausschrauben erforderliche Drehmoment zu hoch ist. Versuche,
das Drehmoment durch dünnere Sicherungselemente zu vermindern, haben insofern nicht zum
erwünschten Erfolg geführt, als die verwendeten dünneren Kunststoff- bzw. Plastikschichten mitunter
lediglich Ungleichmäßigkeiten der Gewinde ausgeglichen haben.
Der Erfindung liegt demgemäß die Aufgabe zugrunde, ein selbstsicherndes Gewindeelement der eingangs
genannten Art so auszubilden, daß bei geringerem erforderlichem Drehmoment etwa die gleiche
Sperrwirkung erzielt wird.
Gelöst wird die vorstehend aufgezeigte Aufgabe bei einem Gewindeelement der eingangs genannten
Art erfindungsgemäß dadurch, daß der Kunststoff in Form von zueinander im Abstand befindlichen Erhebungen
aufgetragen ist, zwischen denen keine oder nur eine dünne Kunststoffschicht vorhanden ist, wobei die
radiale Dicke der Erhebungen mindestens 75% des maximalen Gewindespiels der zu sichernden Verschraubung
beträgt
Die Erfindung bringt gegenüber dem oben betrachteten bekannten selbstsichernden Gewindeelement den
Vorteil mit sich, daß auf relativ einfache Weise das zur Betätigung erforderliche Drehmoment bei etwa gleichbleibender
Sperrwirkung verringert werden kann und daß die erforderliche Kunststoffmenge herabgesetzt ist.
Gemäß einer zweckmäßigen Ausgestaltung der Erfindung beträgt dis radiale Dicke der Erhebungen
zwischen 75 und 150% des maximalen Gewindespieis der zu sichernden Verschraubung. Hierdurch ergibt
sich der Vorteil einer Verbesserung der Sperrwirkung.
Zur Herstellung eines selbstsichernden Gewindeelements gemäß der Erfindung ist es zweckmäßig, ein
Verfahren zu benutzen, bei dem Kunststoffteilchen in einem Luftstrahl auf das erhitzte Gewindeelement aufgetragen
werden, auf welchem die betreffenden Run:·;-Stoffteilchen
nach ihrem Schmelzen in den Gewind;-gängen
haften. Dieses Verfahren ist dadurch gekennzeichnet, daß dem Luftstrahl die Kunststoffteilchen
in einer Menge von 5 bis 50% der Menge beigegeben werden, die zu ein^rn zusammenhängenden Sicherunu'.-element
von im Querschnitt konvexer Form führen würde. Hierdurch ergibt sich der Vorteil, daß bei der
Herstellung eines selbstsichernden Gewin'-elements
mit relativ einfachen Verfahrensschritten ausgenommen
werden kann.
In der nachstehenden Beschreibung ist '.rfindung
an Hand eines in der Zeichnung dargesu :n Ausführungsbeispiels
näher erläutert. Es zeigt
F i g. 1 in perspektivischer Darstellung ein selbsisicherndes
Gewindeelement gemäß der Erfindung und F i g. 2 eine Schnittansicht in vergrößertem Maßstab
durch einen mit einem Sicherungselement versehenen Abschnitt eines Schraubenschaftes.
Wie in F i g. 1 und 2 dargestellt, ist ein Gewindeelement 10 mii einem Gebilde 12 aus einem thermoplastischen
Kunststoff versehen, der nachstehend auch als wärmeerweich bares Plastikmaterial bezeichnet wird.
Das betreffende Gebilde 12 haftet an bestimmten Flächen des Gewindes an und wird dadurch gebildet,
daß feine Kunststoffteilchen, im folgenden auch als Plasiikteilchen bezeichnet, auf die \orher erhitzte
Gewindeoberfläche des Gewindeelements 10 aufgestrahlt und dort angeschmolzen werden. Die Haftung
des Gebildes 12 an dem Gewindeelement 10 läßt sich durch einen vorher aufgetragenen Film 16 aus einem
thermoplastischen Harz bzw. harzigen Grundiermittel wesentlich verbessern.
Aus F i g. 2 geht hervor, daß das Plastikgebilde 12 zwischen den Flanken 26 des Gewindes in Form von
Erhebungen oder dickeren Anlagerungen 20 vorhanden ist, wobei Zwischenräume 22 zwischen den
Erhebungen 20 keine oder nur eine sehr geringe Plastikbeschichtung aufweisen. Plastikmaterial 24 setzt
sich auch — wenngleich in geringeren Mengen — an den Gewindeflanken 26 und -spitzen 28 ab. An diesen
Stellen ist es indessen ohne Belang, ob das Plastikmaterial zusammenhängt oder unterbrochen ist.
Der nachstehend gebrauchte Ausdruck »Maximalspiel« bezieht sich auf den Abstand zwischen der Gewindespitze
einer Schraube mit dem für eine bestimmte Größeneinheit geringsten Durchmesser und dem Gewindefuß
einer Mutter mit dem für die gleiche Größeneinheit größten Durchmesser.
Es ist festgestellt worden, daß eine gute Schrauben-
sicherung bei geringem Ein- und Ausschraubdrehmoment
eraelt werden kann, wenn die Dicke der Erhebungen20
zwischen den Gewindenanken etwa 75 b s etwa 150·/. des Maximalspieles mtarTuptsachlich
wirkende Reibschluß, welcher zu der ge- S
ESS? **™?Τ* führt-entsteht zvischen den
Si1 r°ge-ni°f *%%**? den Gewindeflanken 26 nahe
dem Gewindefuß 18 eines Außengewindes und den Gewindespitzenund oberen Flankenteile.i eines Innengewindes
Die Gewindespitzen und oberen Flankenteile des Innengewindes deformieren dabei die Erhebungen
20, wobei das Plastikmaterial der Erhebungen 20 teilweise in die Zwischenräume 22 gequetscht
wird Die Sperrwirkung wird auch dann nicht beeinträchtigt,
wenn das Spiel zwischen zwei zu verschrau- x5 benden Gewindeelementen maximal ist, da sich die
Anlagerungen 20 auf Grund ihrer radialen Dicke gezwungenermaßen auch über die anliegenden Gev.indeflanken
26 erstrecken. Da das Spiel zwischen den Gewindeflanken der verschraubten Gewindeeiemente we- ao
sentlich geringer ist als zwischen den Gewindespitzen
und -fußen, ist aucn bei Verschraubungen mit Maximalspiel
die erwünschte Sperrwirkung gewährleistet.
Das Verfahren zum Auftragen des Plastikmaterials an der Gewindeoberfläche gleicht dem bekannten
Auftragverfahren mit der Maßgabe, daß Auftragsmenge und -geschwindigkeit besonderen Bedingungen
unterworfen werden.
Die nach dem bekannten Verfahren erzeugten gteicnmaßigen und zusammenhängenden Sicherungselemente
werden dadurch geschaffen, das erhitzte Gewindeelemente mit genau vorbestimmter Geschwindigkeit
durch den die Plastikteilchen tragenden Luftstrahl gefuhrt werden, wobei die Zufuhrmenge von
Plastikteilchen und Luft genau geregelt wird.
Zum Heijtellen der erfindungsgemäßen Sicherungselemente wird die Zufuhrmenge von Plastikmaterial
auf 5 bis 50% jener Menge reduziert, die zur Bildung
35 einer vollständigen, einheitlichen Beschichtung führen
würde. Gleichzeitig wird die Luftzufuhr um 5 bis 20% gedrosselt. Wiederholte Versuche legen die Vermutung
nahe, daß infolge der verminderten Plastik- und Luftzufuhrraten das Plastikmaterial dazu neigt, sich dort
anzusammeln, wo zuerst Plastikteilchen am Gewinde niedergeschlagen sind, so daß sich die Teilchen stellenweise
in Form der unregelmäßig verteilten Erhebungen 20 konzentrieren.
Die Sicherungswirkung des Sicherungselementes ist durch Verändern der Zufuhrmenge von Plastikteilchen
veränderbar. In der Regel wird so viel Plastikmaterial zugeführt, daß die Erhebungen 20 eine radiale Dicke
von 75 bis 150% des Maximalspieles aufweisen, wobei die Gesamtmenge des aufgetragenen Plastikmaterials
geringer ist, als zum Ausfüllen des Maximalspielraumes erforderlich wäre.
Zwecks Auftragens eines Sichel ungselementes von gleichmäßiger, zusammenhängender Form wurde die
Vorrichtung zunächst so eingestellt, daß 0,424 bis 0,485 m3/h Luft und 7 bis 8 g Polyamidpulver der
Düse entströmten, deren Öffnungshöhe 3,2 mm und -weite 25 mm maß. Die an ihr vorbeigeführten Schrauben
erhielten ein Sicherungsglied von ebenmäßiger zusammenhängender Form.
Zur Herstellung der erfindungsgemäßen Sicherungselemente wurde die Plastikpulverzufuhr auf 4,5 g/Min.
reduziert, wodurch zwischen den Gewindeflanken Erhebungen von 0.25 mm radialer Dicke erzielt wurden.
Eine weitere Serie von Schrauben wurde mit einem Sicherungselement versehen, wobei die Plastikpulverzufuhr
auf 1 g/Min, und die Luftzufuhr auf 0,368 m3 bis 0,388 m3/h reduziert war.
Eine dritte Serie von Schrauben wurde bei einer Plastikpulverzufuhr von 0,5 g/Min, und einer Luftzufuhr
von 0,368 m3 bis 0,388 m3/h hergestellt.
Die an den Schrauben gemessenen Drehmomente erscheinen in der folgenden Tabelle.
eiastik- zufuhr g/Min. |
Luftzufuhr m3,'Std. |
Anfangsdrehmoment cm/kp |
Mindestausschraub- drehmoment nach der 3. Verschraubung |
7 bis 8 g 4,5 g 1,0 g 0,5 g |
0,424 bis 0,485 m3 0,481 bis 0,485 m3 0,368 bis 0,388 m3 0.368 bis 0,388 m3 |
über 40,0 23,0 bis 38,0 6,9 bis 14,9 6,9 bis 11,5 |
über 17,3 9,8 bis il,5 5,8 bis 9,2 3,5 bis 5,8 |
Hierzu 1 Blatt Zeichnungen
Claims (4)
1. Selbstsicherndes Gewindeelement, auf dessen Gewinde ein Sicherungselement aus thermoplastischem
Kunststoff aufgetragen ist, d a d u r c h gekennzeichnet, daß der Kunststoff in
Form von zueinander im Abstand befindlichen Erhebungen (20) aufgetragen ist, zwischen denen
keine oder nur eine dünne Kunststoffschicht vorhanden ist, wobei die radiale Dicke der Erhebungen
(20) mindestens 75% des maximalen Gewindespiels der zu sichernden Verschraubung beträgt.
2. Gewindeelement nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die radiale Dicke der Erhebungen
(20) zwischen 75 bis 150°/0 des maximalen
Gewindespieis der zu sichernden Verschraubung
beträgt.
3. Verfahren zur Herstellung eines selbstsichernden Gewindeelements nach Anspruch 1
oder 2, wobei Kunststoffteilchen in einem Luftstrahl auf das erhitzte Gewindeelement aufgetragen
werden, in dessen Gewindegängen der Kunststoff nach seinem Schmelzen haftenbleibt,
dadurch gekennzeichnet, daß dem Luftstrahl die Kunststoffteilchen in einer Menge von 5 bis 50%
der Menge beigegeben werden, die zu einem zusammenhängenden Sicherungselement von dem
Querschnitt konvexer Form führen würde.
4. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß in an sich bekannter Weise das Gewindeelement
vor dem Auftragen der Kunststoffteilchen mit einer Grundierschicht (16) aus einem
thermoplastischen Harz versehen wird.
35
Applications Claiming Priority (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
US82117869A | 1969-05-02 | 1969-05-02 | |
US82117869 | 1969-05-02 |
Publications (3)
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DE2021317B2 true DE2021317B2 (de) | 1972-12-28 |
DE2021317C DE2021317C (de) | 1973-07-12 |
Family
ID=
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE4111854C1 (de) * | 1991-04-11 | 1992-06-17 | Sfs Stadler Holding Ag, Heerbrugg, Ch |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE4111854C1 (de) * | 1991-04-11 | 1992-06-17 | Sfs Stadler Holding Ag, Heerbrugg, Ch | |
EP0508135A1 (de) * | 1991-04-11 | 1992-10-14 | SFS Industrie Holding AG | Schraube |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
NL7005779A (de) | 1970-11-04 |
JPS5245863B1 (de) | 1977-11-18 |
ES379994A2 (es) | 1972-11-01 |
FR2041804A6 (de) | 1971-02-05 |
NO125504B (de) | 1972-09-18 |
DE2021317A1 (de) | 1971-07-15 |
US3554258A (en) | 1971-01-12 |
NL161853B (nl) | 1979-10-15 |
NL161853C (nl) | 1980-03-17 |
GB1300764A (en) | 1972-12-20 |
CH546897A (de) | 1974-03-15 |
ZA702949B (en) | 1971-10-27 |
SE354103B (de) | 1973-02-26 |
CS153552B2 (de) | 1974-02-25 |
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Date | Code | Title | Description |
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C3 | Grant after two publication steps (3rd publication) | ||
E77 | Valid patent as to the heymanns-index 1977 | ||
8327 | Change in the person/name/address of the patent owner |
Owner name: NYLOK FASTENER CORP., 48045 MT. CLEMENS, MICH., US |
|
8328 | Change in the person/name/address of the agent |
Free format text: SCHAUMBURG, K., DIPL.-ING. THOENES, D., DIPL.-PHYS. DR.RER.NAT., PAT.-ANW., 8000 MUENCHEN |