Claims (3)
Patentansprüche: 1. Schraube mit definiert differeniierten Reibbeiwerten,
bei der das Gewinde mit einem reibungsvermindernden Überzug versehen ist, d a d
u r eh g e -kennzeichnet, daß der Kopf mit einer durch Phosphatieren erzeugten 1
bis 20 um starken Zink-oder Mangan-Phosphatschicht oder einer 1 bis 20 um starken
Zinkschicht und das Gewinde mit einer 1 bis 20 um starken Schicht einer stromlos
abgeschiedenen Nickel-Phosphat-Legierung versehen ist.Claims: 1. Screw with defined differentiated coefficients of friction,
in which the thread is provided with a friction-reducing coating, d a d
u r eh g e - indicates that the head is covered with a 1
up to 20 µm thick zinc or manganese phosphate layer or a 1 to 20 µm thick layer
Zinc layer and the thread with a 1 to 20 µm thick layer of an electroless
deposited nickel-phosphate alloy is provided.
2. Schraube nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Gewinde
mit einer bis zu 15% Phosphor enthaltenden Nickel-Phosphor-Legierungsschicht versehen
ist. 2. Screw according to claim 1, characterized in that the thread
provided with a nickel-phosphorus alloy layer containing up to 15% phosphorus
is.
3. Schraube nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der
Kopf mit einer 1 bis 4 um starken Zink- oder Manganphosphatschicht versehen ist. 3. Screw according to claim 1 or 2, characterized in that the
Head is provided with a 1 to 4 µm thick zinc or manganese phosphate layer.
Gegenstand der Erfindung ist eine Schraube mit definiert differenzierten
Reibbeiwerten, bei der das Gewinde mit einem reibungsvermindernden Überzug verseheu
ist Zur Erzielung eines optimierten Verschraubungszustandes muß eine Schraube zwei
gegensätzliche Forderungen erfüllen: Einmal muß am Schraubenkopf ein ausreichend
großer Reibbeiwert vorhanden sein, um einen größtmöglichen Sicherungseffekt gegen
Lösen unter Relativbewegung zu gewährleisten und zum anderen muß am Gewinde ein
möglichst kleiner Reibbeiwert bestehen, um den nachteiligen Torsionsanteil beim
Anziehen der Schrauben gering zu halten. The invention relates to a screw with a defined differentiation
Coefficients of friction in which the thread is provided with a friction-reducing coating
To achieve an optimized screw connection, one screw must have two
Meet contradicting requirements: Once on the screw head, one must be sufficient
large coefficient of friction must be present in order to achieve the greatest possible safety effect against
To ensure loosening with relative movement and on the other hand must be on the thread
The smallest possible coefficient of friction exist in order to reduce the disadvantageous torsional component
Keep tightening the screws to a minimum.
Zur Erreichung des letzteren Zieles ist es bereits bekannt, Schrauben
zu verwenden, die am Schaft bzw. am Gewinde mit einer reibungsvermindernden Schicht
überzogen sind (DE-GM 17 70 059). Bekannt ist 2. B. das Aufbringen von Polytetrafluoräthylen-Schichten
auf das Gewinde (DE-PS 1475 098) oder das Nitrieren der Schraube (DE-PS 9 14571).
Bei dem Aufbringen einer Polytetrafluoräthylen-Schicht besteht immer die Gefahr,
daß auch der Kopf mit einer derartigen Schicht versehen wird, so daß ein ausreichender
Sicherungseffekt am Schraubenkopf nicht mehr auftritt. Außerdem besteht bei diesen
Überzügen die Gefahr, daß sie spätestens bei der Wiederverwendung ihre positiven
Eigenschaften verlieren (keine dauerhaften Zustände, da empfindlich auf Abrieb,
Alterung und Temperatureinflüsse). To achieve the latter goal, it is already known to use screws
to use the one on the shaft or on the thread with a friction-reducing layer
are coated (DE-GM 17 70 059). 2. B. the application of polytetrafluoroethylene layers is known
on the thread (DE-PS 1475 098) or the nitriding of the screw (DE-PS 9 14571).
When applying a polytetrafluoroethylene layer there is always the risk of
that the head is also provided with such a layer, so that a sufficient
The locking effect on the screw head no longer occurs. In addition, there is a
Overlay the risk that they will have their positive effects at the latest when they are reused
Lose properties (no permanent conditions, as sensitive to abrasion,
Aging and temperature influences).
Die übrigen Behandlungsverfahren wie Nitrieren, Cadmieren oder Verchromen
und Vernickeln betreffen stets die ganze Schraube, so daß die für das Gewinde an
sich positiven Eigenschaften sich am Schraubenkopf negativ auswirken.The other treatment processes such as nitriding, cadmium plating or chrome plating
and nickel plating always affect the entire screw, so that the thread is on
positive properties have a negative effect on the screw head.
Die Aufgabe der Erfindung besteht daher darin, eine Schraube zu finden,
die sich leicht eindrehen (anziehen) läßt und dabei optimale Verspannkräfte erzeugt,
aber dennoch einen guten Sicherungseffekt gegen unbeabsichtigtes Lösen besitzt und
die darüber hinaus zusätzlich besonders korrosionsfest ist. The object of the invention is therefore to find a screw,
which can be easily screwed in (tightened) and generates optimal tensioning forces,
but still has a good locking effect against unintentional loosening and
which is also particularly resistant to corrosion.
Diese Aufgabe wird durch die in dem Patentanspruch 1 beschriebene
Schraube erfüllt Der Kopf der Schraube ist mit einer insbesondere duch Phosphatieren
erzeugten 1 bis 20 um, insbesondere 1 bis 4 um starken Zink-oder Mangan-Phosphatschicht
versehen. Die Stärke der
Phosphatschicht ist so gewählt, daß der Schraubenkopf gerade
von einer minimal dicken Schicht bedeckt wird. This object is achieved by the one described in claim 1
Screw fulfilled The head of the screw is phosphatized with a special duch
produced a 1 to 20 µm, in particular 1 to 4 µm thick zinc or manganese phosphate layer
Mistake. The strength of the
The phosphate layer is chosen so that the screw head is straight
is covered by a minimally thick layer.
Die Phosphatschicht dient dazu, ein Fressen des Schraubenkopfes beim
Anzugsvorgang gerade noch mit ausreichender Sicherheit zu vermeiden. Jedoch ist
die Schichtstärke vorzugsweise so gering, daß der bei steigender Temperatur auftretende
Effekt des Reibbeiwertabfalls wirkungsvoll vermieden wird.The phosphate layer serves to prevent the screw head from seizing
The tightening process can just be avoided with sufficient certainty. However is
the layer thickness is preferably so small that that which occurs when the temperature rises
Effect of the drop in the coefficient of friction is effectively avoided.
Der Schaft der Schraube bzw. das Gewinde wird mit einer stromlos
abgeschiedenen Nickel-Phosphor-Legierung versehen, die eine Stärke von etwa 1 bis
20 um haben kann. Bei diesen Schichtstärken erreicht man eine ausreichende Verminderung
des Reibbeiwertes und einen guten Korrosionsschutz. Höhere Schichtstärken sind prinzipiell
möglich, bringen jedoch keinerlei Vorteile mehr. The shaft of the screw or the thread is de-energized with a
deposited nickel-phosphorus alloy, which has a thickness of about 1 to
20 um can have. A sufficient reduction is achieved with these layer thicknesses
the coefficient of friction and good corrosion protection. Higher layer thicknesses are in principle
possible, but no longer bring any advantages.
Die Erzeugung der Phosphatschicht am KopF der Schraube erfolgt nach
den gängigen Zink- bzw. Mangan-Phosphatierungsverfahren, die dem Fachmann allgemein
bekannt und z. B. in Rausch, »Die Phosphatierung von Metallen«,. Leuze-Verlag, 7968
Saulgau/Württ. The creation of the phosphate layer on the head of the screw takes place after
the common zinc or manganese phosphating processes, which are generally known to the person skilled in the art
known and z. B. in Rausch, "The Phosphating of Metals". Leuze-Verlag, 7968
Saulgau / Württ.
(1974) beschrieben sind. Die Herstellung der Nickel-Phosphor-Legierung
am Schaft bzw. Gewinde der Schraube erfolgt durch stromlose Vernickelung aus einer
wäßrigen Nickelsalzlösung mit Hilfe eines phosphorhaltigen Reduktionsmittels, z.
B. Natriumhypophosphit. Aufgrund des Reaktionsablaufes wird Phosphor aus dem Reduktionsmittel
in die Schicht mit eingebaut Der Phosphoranteil in der Schicht liegt je nach der
Badzusammensetzung zwischen 3 und 15%.(1974) are described. The manufacture of the nickel-phosphorus alloy
on the shaft or thread of the screw is carried out by electroless nickel plating from a
aqueous nickel salt solution with the aid of a phosphorus-containing reducing agent, e.g.
B. sodium hypophosphite. Due to the course of the reaction, phosphorus is converted from the reducing agent
built into the layer The proportion of phosphorus in the layer depends on the
Bath composition between 3 and 15%.
Beschrieben ist die Erzeugung derartiger Nickel-Phosphor-Legierungen
z. B. in mav, Maschinen, Anlagen, Verfahren, 4-1982, S. 32 bis 36 (Konradin-Verlag,
7022 Leinfelden-Echterdingen).The production of such nickel-phosphorus alloys is described
z. B. in mav, machines, systems, processes, 4-1982, pp. 32 to 36 (Konradin-Verlag,
7022 Leinfelden-Echterdingen).
Bei besonders hohen Anforderungen an die Korrosionsfestigkeit des
Schraubenkopfes kann der Schraubenkopf auch verzinkt werden, da auch Zinkoberflächen
relativ hohe Reibbeiwerte verursachen. In diesem Fall ist es auch möglich, erst
die gesamte Schraube zu verzinken und anschließend die Nickel-Phosphor-Legierungsschicht
auf den Schaft bzw. Gewinde zu erzeugen, günstiger ist es jedoch, lediglich den
Schraubenkopf-Schaftübergang zu verzinken, weil die Schichtdikken besser steuerbar
sind und Wechselwirkungen ausgeschlossen werden. If the requirements placed on the corrosion resistance of the
With the screw head, the screw head can also be galvanized, as there are also zinc surfaces
cause relatively high coefficients of friction. In this case it is also possible first
to galvanize the entire screw and then the nickel-phosphorus alloy layer
to produce on the shaft or thread, but it is cheaper to only use the
To galvanize the screw head-shank transition, because the layer thickness is easier to control
and interactions are excluded.
Die erfindungsgemäße Schraube zeichnet sich durch eine Reihe von
positiven Eigenschaften aus, die in dieser Häufung bisher unbekannt waren: Einmal
besitzt sie am Gewinde einen besonders niedrigen Reibbeiwert so daß unter definierten
Anzugsmomenten Schraubenverspannkräfte mit besonderer Genauigkeit und relativ hoher
Ausnutzung eingestellt werden können; zum anderen ist jedoch der Kopf der Schraube
mit einem relativ hohen Reibbeiwert versehen, so daß ein besonders guter Sicherungseffekt
gegen unbeabsichtigtes Lösen der Schraube vorhanden ist, ohne daß jedoch der Kopf
beim Anziehen fressen kann. Darüber hinaus sind die Schrauben noch mit einem sehr
guten Korrosionsschutz versehen, so daß die Schraubenverbindung auch dann noch leicht
gelöst werden kann, wenn die Verbindung längere Zeit einer aggressiven Umgebung
ausgesetzt war. Besonders vorteilhaft ist jedoch der Einsatz bei über elastischen
Anzugsverfahren (Drehwinkel- und streckgrenzgesteuerter Anzug bei Präzisionsverbindungen),
da hier die größere Streuung durch z. B. extrem hohe Unterkopfreibbeiwerte ohne
Einfluß ist. The screw according to the invention is characterized by a number of
positive properties that were previously unknown in this accumulation: once
it has a particularly low coefficient of friction on the thread so that under defined
Tightening torques Screw tensioning forces with particular accuracy and relatively high
Utilization can be adjusted; on the other hand, however, is the head of the screw
provided with a relatively high coefficient of friction, so that a particularly good securing effect
against unintentional loosening of the screw is present, but without the head
can eat when put on. In addition, the screws are still with a great deal
Provide good corrosion protection so that the screw connection is still easy
Can be loosened if the connection is exposed to an aggressive environment for a long time
was exposed. However, it is particularly advantageous to use them with over elastic ones
Tightening process (angle of rotation and yield point controlled tightening for precision connections),
because here the greater spread by z. B. extremely high underhead friction coefficients without
Influence is.