DE2118181A1 - Process for protecting screw threads from corrosion and screw threads treated by the process - Google Patents

Process for protecting screw threads from corrosion and screw threads treated by the process

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DE2118181A1
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    • B05D2401/30—Form of the coating product, e.g. solution, water dispersion, powders or the like the coating being applied in other forms than involving eliminable solvent, diluent or dispersant
    • B05D2401/32—Form of the coating product, e.g. solution, water dispersion, powders or the like the coating being applied in other forms than involving eliminable solvent, diluent or dispersant applied as powders

Description

^ fcrfentanwäh« DWL-ING. F. ROSfSWl ^ fcrfentanwäh «DWL-ING. F. ROSfSWl

IMt-ING. H. W. WSlHEtM Stuttgart, denIMt-ING. H. W. WSlHEtM Stuttgart, the

7000 Siuifgart-17000 Siuifgart-1

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Inteeo Establishment, b Vaduz, LiechtensteinInteeo Establishment, b Vaduz, Liechtenstein

Verfahren zum Schätzen von Schraubengewinden gegenMethod of estimating screw threads against Korrosion und nach de» Verfahren behandelte Schrau*Corrosion and screws treated according to the procedure *

hengewlndehengewlnde

Bs ist bekannt^ Gegenstände aus korrosionsanfälligem Material wie Stahl gegen Korrosion in verschiedener Weise zu schützen. Der einfachste Schutz besteht in einem Anstrich, Jedoch .ergibt sich bei Schraubengewinden der Nachteil, daß diejenigen Teile des lolseagewlndes, welche vom Muttergewinde umgeben sind, sowie das Muttergewinde nicht vom Anstrichmittel bedeckt werden, so daß eben dort KorrosionBs is known ^ objects made of corrosion-prone material such as steel against corrosion in different ways to protect. The simplest protection consists of a coat of paint, however Screw threads have the disadvantage that those parts of the lolseagewlndes, which are surrounded by the nut thread are, as well as the nut thread are not covered by the paint, so that corrosion just there

-i--i-

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auftritt. Diese Korrosion hat den Nachteil,, daß einerseits die Schraubenverbindung alt der Zeit verstört wird und dafl andererseits ein öffnen . der Sehratibenverblndung nach einer gewissen Betriebsdauer weitgehend erschwert wird. Bei erdverlegten Kunstsfoffrohren nüssen derzeit noch teilweise Ar» aaturea end Flamsehen ans Metall eingesetzt werden. . führend diese Forateile gut gegen Korrosion am ■ schützen sind, traf dies bei den zur Verbindung notwendigen Schrauben bisher nicht in eines befriedigenden Ausaaa zu. In aggressiven Buden besteht daher die Gefahr, daß die Schrauben angegriffen werden find dadurch der Vorteil einer ansonsten korrosionsfesten Rohrleitung teilweise oder ganft verloren geht. Aas dieses Grwssde wurden langwierige Versuche durchgeführt, tas einen geeigneten Korro- - slonsschute für Sträuben rand Matter» sw finden,occurs. This corrosion has the disadvantage, that on the one hand the screw connection old with time is disturbed and on the other hand an opening . the visual connection is largely made more difficult after a certain period of operation. With buried Plastic pipes are currently still partially manufactured. aaturea end flame vision can be used on metal. . leading these format parts well against corrosion ■ protect, this applies to the connection necessary screws so far not in a satisfactory Ausaaa too. In aggressive booths exists therefore the risk of attacking the screws is the advantage of otherwise corrosion-resistant pipeline is partially or completely lost. These reasons became protracted Tests carried out to find a suitable corrosion - find slonsschute for Sträuben rand Matter »sw,

Me SrfiB&mg besieht sich eof ein Verfahren sua Seltfitzen v©a Schraubenbolzen wnä alt diesen Sfieaanenwifkeneeii SeiiratsbeasmtterB »sw. anderen »it h einem ffottergewinde ausgestatteten Teilen gegen Korrosion, insbesondere ztar Verwendung ffir erdverlegte Ktinststoffleittingen und besteht im wesentlichen darin, daß da» Spiel sswischen den miteinander zusaaraenwirfeenden Gewinde» über die zulässige Teleranx vergrößert wird, indes das BoIsengewinde asit elnesa TolerenstiHteraaS und/oder das Muttergewinde »it eines ToIeranzüberaafi - ausges/lftttet wird und daß annindest die Gewindepartien beider Teile alt Kunstharz, insbesondere Sposydhars, elektrostatisch oder durch Wirbel«intern beschichtet werde».Me SrfiB & mg looks at a procedure sua Seltfitzen v © a screw bolt wnä old this Sfieaanenwifkeneeii SeiiratsbeasmtterB »sw. other »it h a ffottergewinde equipped parts against corrosion, in particular ztar using FTIR buried Ktinststoffleittingen and consists essentially in the fact that since" match sswischen the zusaaraenwirfeenden each thread "is increased over the permissible Teleranx, however asit the Bois thread elnesa TolerenstiHteraaS and / or The nut thread is "ventilated" with a tolerance and that at least the thread portions of both parts, old synthetic resin, in particular Sposydhars, are electrostatically or "internally coated" by vortices.

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Die Beschichtung von korrosionsfälligen Teilen mit Kunstharz auf elektrostatischem Yege oder durch Virbelsintern ist an sich bekannt, jedoch war eine solche Beschichtung bisher nur an freiliegenden Oberflächen möglich. Durch die. erfindungsgeraäße Maßnahme, das Spiel zwischen Bvlzengewlnde und Muttergewinde Über das genormte MaR hinaus zu vergrößern, wird der Raum für die Stärke der das Bolzengewinde und das Muttergewinde bedeckenden Schichten geschaffen, so dafi die beschichteten Gewinde gängig bleiben. Durch das erfindttngsgeaKfie Verfahren wird sogar die' Gängigkeit der Schraube gegenüber noraaMnicht beschichteten Schrauben verbessert, da die Schichten nicht nur eine Korrosion verhindern, sondern nach Art von Schmierschichten zwischen den miteinander zusamaenwirkenden Gewindegängen wirken. Diesen Schmiereffekt ist es offenbar zuzuschreiben, das die aufgebrachten Schichten auch bei wiederholten Lösen und Festziehen der Sehraubenverbindung aufrecht erhalten bleiben und nicht beschädigt werden, insbesondere wenn zusätzlich ein Schmiermittel auf das Schraubengewinde aufgebracht wird. Die Aufbringung der Kunstharzschichten auf elektrostatischem Wege hat den Vorteil, daß die Schichtstärke an allen Stellen gleich ist. Verdickungen an einzelnen Stellen der Schichten ergeben Angriffsstellen, an welchen die Schicht beim Lösen und Pestziehen der Schraubenverbindung mechanisch abgerissen werden kann« Des weiteren werden solche Verdickungen der Beschichtung durch die in einem Schraubengewinde auftretenden Flächendrticke fiber·*The coating of parts susceptible to corrosion with synthetic resin on electrostatic Yege or by Virbel sintering is known per se, but was one Up to now, such a coating has only been possible on exposed surfaces. Through the. measure according to the invention, Increasing the clearance between the studs and the nut threads beyond the standardized MaR is the Space is created for the strength of the layers covering the bolt thread and the nut thread, so that the coated threads remain smooth. The inventive method even improves the ease of movement of the screw compared to screws that are not coated in a standard, since the layers are not only prevent corrosion, but act in the manner of smeared layers between the mutually interacting threads. This smear effect It is apparently due to the fact that the applied layers even with repeated loosening and tightening the veil connection are maintained and are not damaged, especially if a lubricant is also applied to the screw thread. The application of the synthetic resin layers electrostatic means has the advantage that the layer thickness is the same at all points. Thickenings at individual points of the layers result Attack points at which the layer can be mechanically torn off when loosening and pulling the screw connection Thickening of the coating due to the surface thickness of a screw thread fiber *

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belastet, dft; sich die gesamten von der Schraube sbu übertragenden Kräfte auf diese Stellen konzentrieren, trad es wird daher an solchen verdickte« Stellen der Schicht dl· Zerstörung durch Druck eingeleitet. Von e©lG&»s !Fehlstellen geht dann die weitere Zerstörung der Sefeieilten <m«. 8e ist daher wesentlich, - .w**· ■ dlaS die Beschichtung elektrostatisch erfolgt, daKitloaded, dft; get the whole of the screw sbu concentrating the transmitting forces on these places, it will therefore be traded on such thickened places Layer dl · Destruction initiated by pressure. from e © lG & »s! Defects then cause further destruction der Sefeieilten <m «. 8e is therefore essential - .w ** · ■ Since the coating is carried out electrostatically, the kit

™ die völlig gleichbleibende Schichtstärke gewährleistet ist,™ guarantees the completely constant layer thickness is,

Ctea&ß der Erfindung wird das Toleranzuntermaß tsrwe -fftem** Anröfe Abbeizen oder durch spanabhebende Bearbeitung des Hit zulässiger Toleranz ausgebildeten Gew'/tdQ» erzeugt, jedoch ist es auch möglich, die BoI- «e . W&& üatt«ra fe«r«ite r&m T©r»«h«rei» bei der Erzeu-&aag mit eiaea Qbt«ramS bzw, «int« fSb^rmoB herzustellen.According to the invention, the tolerance undersize tsrw e -fftem ** Anröfe Abbeizen or by machining the hit permissible tolerance created Gew '/ tdQ », but it is also possible to use the BoI-« e. W && üatt «ra fe« r «ite r & m T © r» «h« rei »at the production & aag with eiaea Qbt« ramS or «int« fSb ^ rmoB .

Wenn d«e ToIerenÄunt«rBiftfi bffw.-Ubermftfl durch Abbe-1 ^en feerg«eteilt wird, se ist die €r»ie dieses Unter iw, Oberaasses von der Dauer des Beizvorganges abhängig, vmü men kann so durch die entsprechende Wahl der Bsaer des Beisvorgaages die Gr8Be des Unterbstr« übermafi«s beetia»ett. Me gebeiztes Teile werde« «xfeekffiMflig an der Luft bzw. in eine» Luftstrom getreeknet. . " . ■ ■ ■ If d "e ToIerenÄunt" rBiftfi bffw.-Ubermftfl is Abbe 1 ^ s feerg "eteilt, se is the € r" ie it can lower iw Oberaasses vmü men depending on the duration of the pickling process, so by the appropriate choice of The size of the sub-string "übermafi" s beetia "ett. The pickled parts are tree-kneaded “xfeeffiMflig” in the air or in an air stream . . ". ■ ■ ■

Mit eiBer vorteilhaftes Ausftihrungsform des ^ erfahrene werden die Teile in zvei Arbeitsg&ngen beschichtet, -»©bei sie bei jedes der beiden BeschiehtPRgffr»rgäag@«ML·31e 11 en ihrer Oberfläche gefealtefc w«ri|*n. Auf diese V*iae wird eine allseitige •«schlcBttmg eraSgliettt, Es köntsen beispielsweise die Teile bei eine« Vorgang auf einer Unterlage aufliegen und beiia anderen Vorgang von einer MagnetplatteWith Eiber beneficial Ausftihrungsform of ^ experienced the parts are coated hang in zvei Arbeitsg &, - »© for them in each of the two BeschiehtPRgffr" rgäag @ "ML · 31 e 11 de their surface gefealtefc w 'r | * n. An all-round slip is linked to this v * iae. For example, the parts could rest on a base during one process and from a magnetic disk during another process

BAD ORIGINALBATH ORIGINAL

10 98 47A118610 98 47A1186

gefaßt sein« Hiebei ist es zweckmäßig, die an der Magnetplatte hängenden Teile elektrostatisch zu beschichten, wobei alle freien Oberflächen einschließlich des Gewindes beschichtet werden» Wenn die vorher an einer Magnetplatte hängend elektrostatisch beschichteten Kopfschrauben beim zweiten Arbeitsgang in einer gelochten Platte hängen bzw. die Muttern auf einer Platte aufliqopn, so kann das Beschichten der im ersten Arbeitsgang blank gebliebenen Flächen durch Sintern erfolgen, wobei das Kunstharzpulver einfach von oben aufgestreut wird. Diese Anordnung ist deswegen von Vorteil, weil die Schichtdicke beim elektrostatischen Aufbringen genau bestimmt werden kann und somit die Gewindegänge präziser beschichtet werden.Be composed "It is advisable to electrostatically coat the parts hanging on the magnetic disk, with all exposed surfaces including the thread being coated »if that was done beforehand Electrostatically coated head screws hanging from a magnetic disk during the second work step in a perforated plate or the nuts aufliqopn on a plate, the coating of the In the first step, surfaces that have remained bare are done by sintering, with the synthetic resin powder simply is scattered from above. This arrangement is advantageous because the layer thickness in the electrostatic Application can be precisely determined and thus the Threads can be coated more precisely.

Die Erfindung bezieht sich weiters auf beschichtete Teile wie Bolzen und Muttergewinde, Diese Teile sind gemäß der Erfindung dadurch gekennzeichnet, daß das Bolzengewinde ein Toleranzuntermaß bzw«, das Muttergewinde ein Toleranzübermaß aufweist und die Gewinde mit Kunstharz, insbesondere Epoxydharz, beschichtet sind. Hiebei beträgt gemäß der Erfindung die Stärke der Kunstharzschicht ungefähr 0,03 *>is 0,5 mm, und die Summe von Toleranzuntermaß undübermaß entspricht ungefähr der doppelten Schichtstärke wobei die jeweils größeren Schichtstärken für größere Gewindedurchmesser Geltung haben«,The invention further relates to coated parts such as bolts and nut threads, these parts are characterized according to the invention in that the bolt thread has a tolerance undersize or «that The nut thread has an excess tolerance and the thread is coated with synthetic resin, in particular epoxy resin, are coated. According to the invention, the thickness of the synthetic resin layer is approximately 0.03 *> is 0.5 mm, and the sum of the tolerance undersize and oversize corresponds approximately to twice the layer thickness, with the greater layer thickness in each case apply to larger thread diameters «,

Gegenüber mit einem metallischen Überzug versehenen Schrauben aus korrosionsanfälligem Material weisen solche mit Kunstharz beschichtete Schraubengewinde den Vorteil auf, daß infolge der isolierenden Kunstharzschicht Kriechströme und Oberflächenströme, welcte ihrerseits wieder die Veranlassung zu Korrosionen geben, vermieden werden. Die erfindungsgemäße Ausbildung erscheint daher bei erdverlegten Kunststoffleitungen von besonderem Vorteil, da auf diese Weise bei solden Leitungssträngen stromlei-Opposite with a metallic coating provided screws made of corrosion-prone material have such resin-coated screw threads have the advantage that due to the insulating Synthetic resin layer leakage currents and surface currents, in turn, the cause to wilt again Corrosion are avoided. The training according to the invention therefore appears with buried Plastic cables are of particular advantage, as this way, current-carrying

■ ■'■■ * ■'- —5—■ ■ '■■ * ■' - —5—

109847/1188109847/1188

tende Kontakte überhaupt vermieden werden können.tending contacts can be avoided at all.

In der Zeichnung ist die Erfindung anhand eines Ausführungsheispielesschematisch erläutert« Die Zeichnung zeigt ein in ein Muttergewinde eingeschraubtes Bolzengewinde·In the drawing, the invention is explained schematically with the aid of an exemplary embodiment Drawing shows a bolt thread screwed into a nut thread

Fig.l zeigt ein Bolzengewinde und ein Muttergewinde mit der Beschichtung, und Fig«2 und Fig.3 zeigen zwei Vorgänge beim Beschichten.Fig.l shows a bolt thread and a nut thread with the coating, and Fig «2 and Fig.3 show two processes in coating.

1 stellt den Schraubenbolzen und 2 den das Muttergewinde aufweisenden Teil, beispielsweise eine Schraubenmutter, dar. Hiebei ist 1 ein genormter Schrauben— bolzen und 2 eine genormte Schraubenmutter. Die Gewindegänge 3 der Schraubenmutter sind spanabhebend nachgearbeitet 04er abgebeizt, während die Gewindegänge k des Schraubenbolzens unverändert bleiben können. Die Gewindegänge 3 und 4 sind mit Kunstharz beschichtet und weisen somit Kunstharzschichten 5 und 6 auf« Die Stärke der Schichte kann je nach Nenncteröhssesser der Schrauben 0,03 bis 0,5 mm betragen, und der Gewindespalt ist durch Abbeizen des Muttergewindes und gegebenenfalls auch des Bolzengewindes um den Betrag der doppelten Schichtstärke vergrößert. Die Kunstharzschicht erstreckt sich naturgemäß auch über die anderen Teile von Mutter und Bolzen, d.h. also auch aber die Oberfläche 7 der Mutter und über den1 represents the screw bolt and 2 the part having the nut thread, for example a screw nut. Here, 1 is a standardized screw bolt and 2 is a standardized screw nut. The threads 3 of the screw nut are reworked by machining 04er and pickled, while the threads k of the screw bolt can remain unchanged. The threads 3 and 4 are coated with synthetic resin and thus have synthetic resin layers 5 and 6 Bolt thread increased by the amount of twice the layer thickness. The synthetic resin layer naturally also extends over the other parts of the nut and bolt, ie also the surface 7 of the nut and over the

ψ nicht dargestellten Kopf des Bolzens 1. Die Kunstharzschichten 5 und 6 bestehen aus Epoxydharz und sind elektrostatisch oder durch Wirbelsintern aufgebracht. ψ head of the bolt (not shown) 1. The synthetic resin layers 5 and 6 consist of epoxy resin and are applied electrostatically or by whirl sintering.

Bei der elektrostatischen Beschichtung wird elektrisch hoch aufgeladenes Kunstharzpulver auf den zu beschichtenden Teil gesprüht, wobei dieser geerdet sein muß, us einen Abfluß der von den elektrisch geladenen Pulverteilchen kommenden Elektrizi—With electrostatic coating, electrically highly charged synthetic resin powder is applied to the material to be coated Part sprayed, which must be grounded, us an outflow of the electrically charged powder particles coming electricity

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tat abzuleiten«, Beim Wirbelsintern wird der zu beschichtende Gegenstand erhitzt und sodann in ein durch einen Luftstrom in Schwebe gehaltenes Kunstharzpulver getaucht. In beiden Fällen wird das aufgebrachte Kunstharzpulver nach der Beschichtung durch Wärmeeinwirkung gehärtetedid derive «, In the case of whirl sintering, the one to be coated Object heated and then held in suspension by a stream of air Dipped synthetic resin powder. In both cases, the applied synthetic resin powder is after coating hardened by the action of heat

Fig.2 und Fig«3 zeigen Vorgänge beim Beschichten* Gemäß Fig.2 werden die Bolzen 8 durch eine Magnetplatte ii gefaßt und werden elektrostatisch oder durch Wirbelsintern beschichtet. Figur 3 zeigt Schraubenbolzen 8, welche in eine Lochplatte 9 eingelegt sind· Wenn es sich um Schraubenmuttern handelt, so können diese ein— fech auf die Platte aufgelegt werden. Nun werden die Teile durch Bestreuen mit Kunstharzpulver von oben her nauf den Flächen beschichtet, an denen sie vorher von der Magnetplatte festgehalten wurden, so an der Oberfläche 10 der Kopfschrauben.Fig. 2 and Fig. 3 show processes during coating * According to Figure 2, the bolts 8 are taken by a magnetic plate ii and are electrostatic or coated by vortex sintering. Figure 3 shows screw bolts 8, which in a perforated plate 9 is inserted · If it is screw nuts, these can be fech be placed on the plate. Now the parts are sprinkled with synthetic resin powder from above coated on the surfaces on which they were previously held by the magnetic disk the surface 10 of the cap screws.

PatentansprüchetClaims

10 9 8 4 7/118610 9 8 4 7/1186

-7- 1.4. 71 Ne-7- 1.4. 71 Ne

Claims (7)

Patent an SprüchePatent to sayings 1. Verfahren zum Schützen von Schraubenbolzen und mit diesen zusammenwirkenden mit einem Muttergewinde ausgestatteten Teilen, beispielsweise Schraubenmuttern gegen Korrosion, insbesondere zur Verwendung für erdverlegte Kunststoffleitungen, dadurch gekennzeichnet,daß das Spiel zwischen den miteinander zusammenwirkenden Gewinden über die zulässige Toleranz vergrößert wird, indem das Bolzengewinde (4) mit einem Toleranzuntermaß und/oder das Muttergewinde (3) mit einem Toleranzübermaß ausgestattet wird und daß zumindest die Gewindepartien beider Teile mit Kunstharz, insbesondere Epoxydharz, elektrostatisch oder durch Wirbelsintern beschichtet werden.1. Procedure for protecting bolts and with these cooperating parts equipped with a nut thread, for example screw nuts against corrosion, in particular for use for underground plastic pipes, characterized in that the play between the interacting threads is increased beyond the permissible tolerance, by the bolt thread (4) with an undersize tolerance and / or the nut thread (3) with an oversize tolerance is equipped and that at least the threaded portions of both parts with synthetic resin, especially epoxy resin, electrostatically or coated by vortex sintering. 2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Toleranzuntermaß bzw.-Übermaß durch Abbeizen oder durch spanabhebende Bearbeitung des mit zulässiger Toleranz ausgebildeten Gewindes erzeugt wird.2. The method according to claim 1, characterized in that that the tolerance undersize or oversize by stripping or is produced by machining the thread formed with a permissible tolerance. 3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Teile in zwei Vorgängen beschichtet und bei jedem der beiden Beschiehtungsvorgänge an anderen Stellen ihrer Oberfläche gehaltert werden.3. The method according to claim 1 or 2, characterized in that the parts are coated in two operations and in each of the two coating processes on others Place their surface to be supported. 4. Verfahren nach Anspruch 3» dadurch gekennzeichnet, daß die Teile beim ersten Vorgang von einer Magnetplatte gefaßt sind und beim zweiten Vorgang auf einer Unterlage aufliegen.4. The method according to claim 3 »characterized in that that the parts are held by a magnetic disk in the first operation and on a base in the second operation rest. -8--8th- 109847/1186109847/1186 5. Verfahren nach Anspruch 3 oder 4t, dadurch gekennzeichnet, daß Kopfschrauben (&) im zweiten Vorgang in einer giochten Platte (9) hängen,5. The method according to claim 3 or 4t, characterized in that that head screws (&) hang in a cast plate (9) in the second process, 6. Schraubenbolzen oder Schraubenmuttern, dadurch gekennzeichnet, daß das Bolzengewinde {k) ein ToIe — ranzuntermaß buw. das Muttergewinde (3) ein Toleranzübermaß aufweist und die Gewinde mit Kunstharz (6,5) insbesondere Epoxydharz, beschichtet sind.6. Bolts or nuts, characterized in that the bolt thread {k) a ToIe - ranz undersize buw. the nut thread (3) has an excess tolerance and the threads are coated with synthetic resin (6.5), in particular epoxy resin. 7. Schraubenbolzen und Schraubenmuttern nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Stärke der Kunstharzschicht 0,03 bis 0,5 mm beträgt und die Summe von Toleranzuntermaß und Toleranzübermaß ungefähr der doppelten Schichtstärke entspricht, wobei die jeweils größeren Schichtstärken für größere Gewindedurchmesser Geltung haben.7. bolts and nuts according to claim 6, characterized in that the strength of the Resin layer is 0.03-0.5mm and the sum of tolerance undersize and tolerance excesses approximately the corresponds to twice the layer thickness, with the larger layer thicknesses for larger thread diameters Have validity. 109847/1186109847/1186 -9- 8.4.71 Ne-9- 8.4.71 Ne
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