DE69114017T2 - Selbstabdichtendes gewindetes befestigungselement und verfahren zu dessen herstellung. - Google Patents

Selbstabdichtendes gewindetes befestigungselement und verfahren zu dessen herstellung.

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DE69114017T2
DE69114017T2 DE69114017T DE69114017T DE69114017T2 DE 69114017 T2 DE69114017 T2 DE 69114017T2 DE 69114017 T DE69114017 T DE 69114017T DE 69114017 T DE69114017 T DE 69114017T DE 69114017 T2 DE69114017 T2 DE 69114017T2
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Description

  • Die vorliegende Erfindung betrifft Befestigungsmittel und insbesondere ein selbstdichtendes Schraubbefestigungselement zum Verschließen in Zusammenwirkung mit einem ergänzenden Aufnahmeteil.
  • Es ist wohlbekannt, daß Befestigungsmittel mit Schraubgewinde keine wasserdichte Einbindung in eine komplementäre Fläche oder ein passendes Befestigungsmittel bilden( es sei denn, es wird eine Dichtung oder eine Dichtmasse irgendeiner Art zwischen das Schraubteil des Befestigungselementes und den Aufnahmeteil bzw. Befestigungselement eingebracht, um die durch Grund und Spitze des Gewindes erzeugten Einbuchtungen abzudichten. Eine solche Dichtung ist aus Patent Nr. US-A-2 775 917 bekannt, das eine Metallbiechmutter mit integrierter Dichtung beschreibt, die in die durch das Metallbiechgewinde erzeugten Einbuchtungen einfließt und diese ausfüllt.
  • Es ist ebenso bekannt, selbstsichernde Befestigungsmittel bereitzustellen. Solche Befestigungsmittel sind von ihrer Natur her nicht selbstdichtend. Ein Beispiel für ein selbstsicherndes Befestigungsmittel ist in Patent Nr. US-A-3 746 068 enthalten, das das unmittelbare Auftragen eines verkapselten Klebstoffes auf das Gewinde eines Schraubbefestigungselementes beschreibt, wobei der genannte Klebstoff während des Einschraubens des Schraubbefestigungselementes durch Druck in ein Gewindeaufnahmeteil aufgetragen wird, um das Schraubbefestigungselement dauerhaft mit dem Aufnahmeteil zu verbinden. Es sind zahlreiche andere ähnliche Vorrichtungen zur Bereitstellung selbstsichernder Schraurbefestigungsmittel bekannt, wie beispielsweise solche, die im Patent Nr. US-A-3 061 455 und im Patent Nr. US-A-3 022 917 beschrieben sind, das eine Metallverschlußkappe betrifft.
  • Ein selbstsicherndes mechanisches Befestigungsmittel mit unabhängiger Dichtung ist in Patent Nr. US-A-3 472 301 beschrieben. Daraus wird ersichtlich, wie eine fließfähige Dichtmasse in einen in der Mitte des Gewindeschaftes des Schraubbefestigungselementes vorgesehenen Hohlraum eingebracht wird. Eine Mehrzahl von Kapillaren oder Kanälen verbinden den Dichtmassenhohlraum mit dem periphären Gewindebereich des Schaftes. Das Schraubbefestigungselement wird auf typische Weise benutzt, und nach seiner Be:estigung in einem geeigneten Aufnahmeteil wird ein Stift in den mit der Dichtmasse gefüllten Hohlraum eingesetzt, um die fließfähige Dichtmasse durch die Kapillaren nach außen in die Einbuchtungen zwischen Grund und Spitze der Schraubverbindung zu drücken, um eine Dichtung zu bewirken.
  • Wie in Patent Nr. US-A-3 247 752 offenbart, sind aus dem Stand der Technik Befestigungsmittel mit Außengewinde un einem Dichtungsring oder einer Dichtungsscheibe aus einer Spezialzusammensetzung bekannt, der/die auf die Oberseite eines Gewindebefestigungselementes dort gelegt wird, wo sich der Schaft mit dem Kopf vereinigt. Eine spezielle Gruppe von Verbindungen nach dem Stand der Technik beinhaltet halogenisierte Polymerplastisole, die durch die Zugabe eines Polyimidazolin-Bentonittonkomplexes als Vernetzungsmittel modifiziert wurden und die nach der Aushärtung verbesserte Haftungseigenschaften aufweisen und die zu einem Duroplast anstatt einem Thermoplast werden. Die vorliegende Erfindung zielt auf einen Thermoplast ab.
  • Alle mit Schraubbefestigungsmitteln eingesetzten Dichtungsmechanismen des Standes der Technik haben denselben Nachteil, der darin besteht, daß jeweils eine Mehrzahl von Schritten erforderlich ist, um das Befestigungsmittel in dem Aufnahmeteil zu befestigen und den Dichtungsmechanismus zu aktivieren. So muß z.B. in dem oben erwähnten Patent Nr. US-A-2 775 917 die Dichtungsmutter unmittelbar auf das mit Außengewinde versehene Befestigungselement aufgebracht werden entweder vor oder nach der Verwendung des mit Außengewinde versehenen Befestigungselementes, um eine Mehrzahl von Elementen aneinander zu befestigen. In dem Patent Nr. US-A- 3 472 301 muß ein Stift oder ein ähnliches Werkzeug benutzt werden, um die Dichtmasse nach dem Anbringen des Schraubbefestigungselementes zu aktivieren. Außerdem sind die Dichtungsmechanismen des Standes der Technik recht kostenintensiv und nicht so wiederverwendbar wie gewünscht. Ferner bieten die Dichtungsmechanismen des Standes der Technik keine ausreichende Füllung und Abdichtung zwischen den zwei ineinandersteckenden Befestigungselementen in bestimmten Installationen.
  • Während die selbstsichernden Befestigungsmittel zur Selbstaktivierune während des normalen Festschraubens ausgelegt sind, ist und war für die selbstsichernden Konstruktionen des Standes der Technik keine solche Abdichtfunktion in der Form einer Dichtungsmanschette vorgesehen.
  • ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
  • Die Erfindung sieht ein Schraubbefestigungselement mit einem eingebauten Dichtungselement vor, bei dem die Verbundfläche eines Schraubbefestigungselementes einen darauf aufgebrachten weichen, geschmeidigen, fließfähigen Klebstoff beinhaltet. Während das Schraubbefestigungselement in einen komplementären Aufnahmeteil eingeschraubt und die Verbundfläche anstoßend in eine komplementäre Lagerfläche an dem Aufnahmeteil eingebracht wird, fließt die Dichtmasse um die
  • Verbundfläche und in die durch Grund und Spitze des Gewindeteils erzeugten Einbuchtungen, um eine undurchlässige, manschettenartige Dichtung zwischen dem Befestigungselement und dem Aufnahmeteil zu erzeugen.
  • Die Dichtmasse ist ein weicher, geschmeidiger Thermoplast wie beispielsweise ein Olefin, ein Polyolefin oder dergleichen. Die Dichtmasse kann durch Aufsprühen von feinpulvrigen Partikeln des Materials unmittelbar auf die Verbundfläche und den Gewindebereich eines erhitzten Schraubbefestigungsnittels in ausreichenden Mengen aufgebracht werden, so daß eine ausreichende Dichtung zur Bereitstellung einer sachgemäßen Abdichtung aufgebaut wird. Außerdem fördert die Dichtung nach den Abkühlen einen freien Fluß der Dichtmasse, wenn das Schraubbefestigungsmittel installiert und in einem geeigneten Aufnahmeteil festgezogen ist. In der bevorzugten Ausgestaltung kann die Olefinbeschichtung unmittelbar auf ein erhitztes Schraubbefestigungselement aufgesprüht werden, das nach dem Kühlen eine Dichtung bildet. Es kann eine Vakuumquelle benutzt werden, um während des Prüfprozesses eine Niederdruckzone in der Nähe des Befestigungselementes zu erzeugen, um eventuelle überschüssige Dichtmassenpartikel aus der Atmosphäre zu beseitigen, um die Ablagerung von Streupartikeln auf dem Befestigungsmittel zu verhindern.
  • Es hat sich erwiesen, daß das erfindungsgemäße Schraubbefestigungselement mit eingebauter Dichtmasse eine gute, feuchtigkeitsundurchlässige Dichtungsmanschette bzw. Dichtung zwischen dem Befestigungselement und einem komplementären Aufnahmeteil bildet. Die Dichtmasse fließt in ausreichender Menge in die Öffnungen zwischen der Verbundfläche des Schraubbefestigungslementes und der komplementären Lagerfläche an dem Aufnahmeteil sowie in die durch Grund und Spitze der Gewindeelemente erzeugten Einbuchtungen.
  • Es ist daher eine Aufgabe und ein Merkmal der vorliegenden Erfindung, ein selbstsicherndes Schraubbefestigungselement bereitzustellen. Es ist ferner eine Aufgabe und ein Merkmal der vorliegenden Erfindung, eine integrierte manschettenartige Dichtung bereitzustellen, die nach dem Einschrauben des Schraubbefestigungselementes in ein geeignetes Aufnahmeteil selbstaktivierend ist.
  • Zusätzlich ist es eine Aufgabe und ein Merkmal der vorliegenden Erfindung, ein Verfahren zur Herstellung eines Schraubbefestigungselementes mit einem integrierten Dichtungselement bereitzustellen. Es ist ebenso eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein kostengünstiges Befestigungsmittel mit integriertem Dichtungselement bereitzustellen, das wiederverwendbar ist und das verbesserte Füll- und Dichtungsqualitäten aufweist.
  • Weitere Aufgaben und Merkmale der Erfindung sind aus den Begleitzeichnungen und der Beschreibung ersichtlich.
  • KURZBESCHREIBUNG DER ZEICHNUNG
  • Fig. 1 zeigt einen Grundriß eines Schraubbefestigungselementes mit integriertem Dichtungselement gemäß der vorliegenden Erfindung.
  • Fig. 2 zeigt eine Seitenansicht, teilweise im Schnitt, des Schraubbefestigungsmittels gemäß Fig. 1 in benutzten Zustand, in einem Aufnahmeteil installiert.
  • Fig. 3 zeigt eine diagramatische Darstellung eines Verfahrens zur Herstellung eines Schraubbefestigungselementes mit integriertem Dichtungselement gemäß der vorliegenden Erfindung.
  • AUSFÜHRLICHE BESCHREIBUNG DER BEVORZUGEN AUSGESTALTUNG
  • Ein Schraubbefestigungselement gemäß der vorliegenden Erfindung ist in Fig. 1 dargestellt. Wie dort ersichtlich ist, ist das Befestigungselement 10 ein Schraubbefestigungsmittel mit Außengewinde und weist einen vergrößerten Kopf 12 mit einem im wesentlichen flachen Radiallager oder einer Verbundfläche 13 sowie einem Schaft 14 auf, der die Verbundfläche 13 schneidet und von dort nach außen vorsteht. Der Schaft 14 weist ein schraubenförmiges Gewinde 16 auf, das in wohlbekannter Weise über seine gesamte Länge verläuft. Es ist klar, daß das Befestigungselement 10 ein beliebiger Typ von Schraubbefestigungsmittel wie z.B. eines mit Außen- und Innengewinde sowie einem Gewindeteil und einer benachbarten Eingriffsfläche sein kann. Wie dargestellt, ist das Befestigungselement 10 ein Schraubbefestigungsmittel mit Außengewinde, das wie gezeigt geradlinig konisch oder, je nach Anwendung, abgewinkelt konisch sein kann, auf eine dem Fachmann wohlbekannte Weise.
  • In der bevorzugten Ausgestaltung der vorliegenden Erfindung wird ein Dichtungsmaterial 20 auf den Bereich neben der Verbundfläche 13 und des Gewindeschaftes 14 aufgebracht. Das Dichtungsmaterial 20 ist eine weiche, geschmeidige Dichtmasse, wie z.B. ein Thermoplastharz des Olefin- oder Polyolefintyps. Ein feinpulvriges Material auf Olefin- oder Polyolefinbasis mit einer Dichte im Bereich zwischen 0,95 und 1,2 und einem Schmelzpunkt zwischen etwa 90ºC und 120ºC (ca. 194ºF bis etwa 248ºF), bekannt als Corvell klar, Teile-Nr. 94-9002, hergestellt von Morton International Specialty Chemicals Group aus Reading, Pennsylvania, hat sich erfindungsgemäß als geeignetes pulverförmiges Material zur Bildung einer Dichtmasse der erforderlichen Dichtungsleistung gemäß der vorliegenden Erfindung erwiesen.
  • Wie in Fig. 2 gezeigt, ist, wenn eine Mehrzahl von Elementen 22 und 24 mit dem Schraubbefestigungselement 10 aneinander befestigt werden soll, ein geeignetes Aufnahmeteil mit den Durchbrüchen 26a und 26b in den Elementen 22 und 24 zur Aufnahme des Schafts 14 des Befestigungselementes 10 vorgesehen. Beim Einschrauben des Schaftes 14 in die Aufnahmeteile 26a und 26b wird die Verbundfläche 13 in eine Aneinanderstoßbeziehung mit der komplementären Lagerfläche 23 des Elementes 22 gezogen. Beim Drehen des Befestigungselementes 10 in die Aufnahmeteile 26a und 26b füllt das geschmeidige, fließfähige Dichtungsmaterial 20 die durch Grund und Spitze des Gewindes 16 definierten Einbuchtungen 27 und fließt von dem Schaft nach außen, um den Raum zwischen den Flächen 13 und 23 zur Bildung eines undurchlässigen Dichtungselementes oder einer solchen Dichtungsmanschette zu füllen.
  • In der Praxis wurde die vorliegende Erfindung unter Einsatz der oben für das Dichtungsmaterial 20 beschriebenen Polyolefin-Pulverbeschichtung erfolgreich als Radnabenschloß-Befestigungsmittel für vierradgetriebene Geländefahrzeuge eingesetzt und erfüllt die Dichtungserfordernisse der Testvorgaben der Ford Motor Company aus Dearborn, Michigan, für solche Radnaben. Erfindungsgemäße Befestigungsmittel werden insbesondere an Radnaben eingesetzt und bieten eine wasserundurchlässige Dichtung zwischen dem Befestigungsmittel und dem befestigten Element, wenn die Radnabe für eine Zeit von wenigstens zwei (2) Minuten vollständig in 610 mm (vierundzwanzig (24) Zoll) stehendes Wasser getaucht wurde.
  • Außerdem wurde das erfindungsgemäße selbstsichernde Befestigungselement erfolgreich zur Dichtung einer Gehäusebaugruppe zur Aufnahme von elektronischen Schaltungen eingesetzt, wenn das Gehäuse an einem anderen Element befestigt werden mußte. Insbesondere wurden zwölf (12) Schrauben, ähnlich dem in Fig. 1 gezeigten Schraubbefestigungselement 10, zehn (10) mal in ein eingebundenes Aufnahmeteil ein- und aus diesem wieder ausgeschraubt. Es stellte sich heraus, daß das Polyolefinmaterial bei allen (12) Schrauben unverändert und intakt geblieben war und das Eindrehen der Schraube in richtigen Eingriff nicht beeinträchtigte. Außerdem wurden diese zwölf (12) Schrauben beim Zusammenbau einer kommerziellen Gehäuseeinheit zusammengesetzt. Die Einheit wurde 24 Stunden lang in Wasser getaucht und es wurden danach keine Lecks durch eine der selbstdichtenden Schrauben festgestellt. Somit kann mit wiederverwendeten Dichtungsbefestigungsmitteln der vorliegenden Erfindung eine ausreichende Dichtungsleistung erzielt werden. Ferner wurde bei diesen Tests festgestellt und gefolgert, daß die Dichtungsbefestigungsmittel der vorliegenden Erfindung den O-Ringdichtungen des Standes der Technik in bezug auf Dichtungsleistung, Wiederverwendbarkeit und Befestigungskraft überlegen war.
  • Es wurden zusätzliche Tests durchgeführt, bei denen die erfindungsgemäßen Befestigungselemente in eine Umgebungskammer gelegt wurden, in der Temperatur und Luftfeuchtigkeit wie folgt variiert wurden:
  • Acht (8) Dreißig-Minuten-Zyklen bei 70ºC mit 98% Luftfeuchtigkeit abwechselnd mit acht (8) Dreißig-Minuten- Zyklen bei -10ºC und danach eine einstündige Periode zum Erreichen der Umgebungstemperatur.
  • Die Befestigungsmittel der vorliegenden Erfindung wurden zwei (2) dieser neunstündigen Zyklen unterzogen, während sie in einer kommerziellen Gehäusebaugruppe für elektronische Bauteile wie oben beschrieben installiert waren. Diese Gehäusebaugruppe wurde nach dem Durchlaufen von zwei (2) neunstündigen Umweltkammerzyklen vierundzwanzig (24) Stunden in stehendes Wasser eingetaucht. Keines der installierten Befestigungselemente der vorliegenden Erfindung zeigte irgendwelche Lecks und alle Befestigungselernente zeigten danach in einer kommerziellen Installation zufriedenstellende Leistungen.
  • Die selbstdichtenden Befestigungselemente der vorliegenden Erfindung können im Zusammenhang mit selbstschneidenden Schraubenformen wie in Fig. 1 gezeigt eingesetzt werden, wie z.B. Blechmetallschrauben und dergleichen, oder im Zusammenhang mit Präzisionsgewindeschrauben und -muttern und Gewindeaufnahmeteilen, bei denen eine feuchtigkeitsundurchlässige Dichtung zwischen dem Befestigungsmittel und dem befestigten Element benötigt wird.
  • Ein Verfahren zur Herstellung eines selbstdichtenden Schraubbefestigungselementes 10 gemäß der vorliegenden Erfindung ist in Fig. 3 diagramatisch dargestellt. Wie dort gezeigt, wird das Schraubbefestigungselernent 10 in einer Spannvorrichtung 28 befestigt, wobei die Verbundfläche 13 und der obere Teil des Schaftes 14 freiliegend sind. Befestigungselemente, einschließlich wenigstens dem Kopf 12, der Verbundfläche 13 und dem oberen Teil des Schaftes 14, werden dann auf eine Temperatur oberhalb des Schmelzpunktes des pulverförmigen Beschichtungsmaterials erhitzt. Das Befestigungselement wird typischerweise auf eine Temderatur zwischen 149ºC (300ºF) und etwa 288ºC (550ºF) und bevorzugterweise auf eine Temperatur zwischen 232ºC (450ºF) und etwa 274ºC (525ºF) erhitzt. Das pulverfdrmige Beschichtungsrnaterial 20 wird durch die Düse 30 unmittelbar auf den erhitzten Schaft 14 und die Verbundfläche 13 des Befestigungselements 10 wie durch die Pfeile 21 gezeigt gesprüht. Das pulverförmige Beschichtungsmaterial wird unter Druck mit Hilfe der Druck Zuführungsquelle 32 auf wohlbekannte Weise zugeführt. In der Praxis hat die Düse eine Öffnung mit einer Länge von etwa 25,4 mm (1") und eine Höhe von etwa 3,175 mm (1/8"), und die pulverförmigen Beschichtungspartikel haben einen Durchmesser im Bereich zwischen etwa 17 Mikrometer und etwa 180 Mikrometer. Dabei liegt der mittlere Durchmesser der Partikel bei etwa 104 Mikrometer. Das Pulver wird auf die Verbundfläche und den Schaft des Schraubbefestigungselementes mit einem Druck von etwa 0,95 bis 1,25 Standardkubikmeter pro Stunde (SCMH) (34 - 45 Standardkubikfuß pro Stunde (SCFH)) aufgesprüht.
  • In der bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung ist bei 36 eine Vakuumquelle mit einer Ablaßöffnung wie bei 34 gezeigt vorgesehen, um überschüssige Pulverpartikel während des Sprühprozesses aus der Atmosphäre zu entfernen. Das Vakuum erzeugt einen negativen Druck, der ausreicht, um eventuell vorhandene überschüssige Pulverpartikel von dem Befestigungselement wegzusaugen, um unerwünschte Pulverablagerungen auf dem Befestigungselement zu verhindern. In der bevorzugten Ausgestaltung ist die Abhaßöffnung 34 oval ausgebildet und hat eine Größe von etwa 50,8 mm x 25,4 mm (2" x 1"). Es kann jedoch jede geeignete Vakuumablaßöffnung benutzt werden. Außerdem ist es möglicherweise wünschenswert, eine sekundäre Luftquelle als Luftvorhang (nicht dargestellt) zu benutzen, um die Ablagerung von Pulvermaterial an unerwünschten Stellen auf dem Befestigungselement zu verhindern.
  • Die Spannvorrichtung 28 ist so konstruiert, daß se sich während des Sprühprozesses um 360º dreht, um eine gleichförmige Verteilung der pulverförmigen Beschichtung auf der Verbundfläche und dem Schaftteil des Befestigungselementes 10 zu erzielen. Nach dem Sprühen der pulverförmigen Beschichtung auf das erhitzte Befestigungselement 10 wird eine Kühlflüssigkeit (nicht dargestellt) auf das Befestigungselement 10 aufgesprüht, damit sich das geschmolzene pulverförmige Beschichtungsmaterial erhärtet, das sich im geschmolzenen Zustand mit dem Befestigungsmittel verbunden hat. Diese Kühlflüssigkeit kann Wasser, Wasser mit einem Rostschutzmittel, einem Zusatz oder dergleichen sein. Danach wird das Befestigungselement 10 von der Spannvorrichtung 28 abgenommen. Dieses Abnehmen kann durch manuelles Abschrauben des Befestigungselementes 10 von der Spannvorrichtung 28 erfolgen, oder, was bevorzugt wird, das Befestigungselement 10 wird um eine Umdrehung auf die Spannvorrichtung 28 geschraubt, so daß die zum Herausblasen des Befestigungselementes 10 aus der Spannvorrichtung 28 erforderliche Kraft von einer Druckluftquelle kommen kann. Schließlich werden die beschichteten Dichtungsbefestigungselemente 10 in eine Kühl- und Rostschutzflüssigkeit gelegt, bevor sie benutzt oder für den Versand verpackt werden.

Claims (15)

1. Wiederverwendbares Befestigungselement zur Einbindung in ein Aufnahmeteil mit
a. einer Verbundfläche, die anstoßend an eine am Aufnahmeteil vorgesehene komplementäre Lagerfläche, die eine Innenwand definiert, verteilt wird,
b. einem an die Verbundfläche angrenzenden Gewindeabschnitt und
c. einer weichen, geschmeidigen, thermoplastischen Dichtmasse, die vor dem Einschrauben im Schnittpunkt des Gewindeabschnittes mit der Verbundfläche direkt am Befestigungselement haftend aufgebracht und so verteilt wird, daß sie Kontakt mit dem Gewindeabschnitt und der Verbundfläche hat, wobei die Dichtmasse über die Verbundfläche fließt und so den Zwischenraum zwischen Aufnahmeteil und Verbundfläche und zwischen Gewindeabschnitt und Innenwand des Aufnahmeteils abdichtet, wenn das Befestigungselement in das Aufnahmeteil eingeschraubt und festgezogen wird.
2. Befestigungselement gemäß Anspruch 1, wobei als Dichtmasse ein Olefinmaterial verwendet wird.
3. Befestigungselement gemäß Anspruch 1, wobei als Dichtmasse ein Polyolefinmaterial verwendet wird.
4. Befestigungselement gemäß Anspruch 1, wobei die Dichtmasse eine Komponente aufweist, die mindestens aus feinpulvrigem Olefinmaterial oder mindestens aus feinpulvrigem Polyolefinmaterial besteht.
5. Befestigungselement gemäß einem der Ansprüche 1 bis 4, wcbei die Dichtmasse eine spezifische Schwerkraft zwischen ca. 0,95 und ca. 1,2 hat.
6. Befestigungselement gemäß einem der Ansprüche 1 bis 5, wobei die Dichtmasse durch Erhitzung mit dem Befestigungselement verbunden wird.
7. Befestigungselement gemäß einem der Ansprüche 1 bis 6, wobei die Dichtmasse, nachdem das Befestigungselement in das Aufnahmeteil eingeschraubt und festgezogen wurde, zwischen Gewinde und Aufnahmeteil verteilt ist.
8. Befestigungselement gemäß einem der Ansprüche 1 bis 7, wobei das Gewindebefestigungselement aus dem Aufnahmeteil ausgeschraubt und wieder in andere Aufnahmeteile eingeschraubt werden kann, und dabei die Dichtleistung im wesentlichen gleich der Dichtleistung bei der ursprünglichen Einschraubung ist.
9. Verfahren zur Herstellung des Befestigungselements gemäß einem der Ansprüche 1 bis 8, bestehend aus folgenden Schritten:
a. Festspannen des Befestigungselementes derart, eine Verbundfläche und ein Gewindeabschnitt zur Beschichtung freiliegen,
b. Erhitzen mindestens der Verbundfläche und des Gewindeabschnittes des Befestigungselements,
c. Aufbringen des Dichtmaterials auf das Befestigungselement im freiliegenden Bereich, der an den Schnittpunkt des Gewindeabschnittes mit der Verbundfläche angrenzt, wobei das Dichtmaterial schmilzt und sich mit dem freiliegenden, an den Schnittpunkt des Gewindeabschnittes mit der Verbundfläche des Befestigungselementes angrenzenden Bereich anbindet, und
d. Aushärten des Dichtmaterials vor dem Einsatz.
10. Verfahren gemäß Anspruch 9, wobei der Schritt der Aufbringung das Aufspritzen des Dichtmaterials auf das erhitzte Befestigungselement und die Bereitstellung einer Niederdruckzone zum Absaugen des überschüssigen Dichtmaterials umfaßt.
11. Verfahren gemäß Anspruch 9 oder Anspruch 10, wobei der Schritt des Erhitzens das Erhitzen mindestens der Verbundfläche und des Gewindeabschnittes des Bef estigungselementes auf eine Temperatur zwischen ca. 232ºC (450ºF) und ca. 273ºC (525ºF) beinhaltet.
12. Verfahren gemäß einem der Ansprüche 9 bis 11, wobei als Dichtmaterial ein olefin-haltiges Material verwendet wird.
13. Verfahren gemäß einem der Ansprüche 9 bis 11, wobei als Dichtmaterial ein polydefin-haltiges Material verwendet wird.
14. Verfahren gemäß einem der Ansprüche 9 bis 13, wobei als Dichtmaterial mindestens feinpulvriges Olefin- oder Polyolefin-Beschichtungsmaterial verwendet wird.
15. Verfahren gemäß einem der Ansprüche 9 bis 13, wobei als Dichtmaterial ein Thermoplast mit einer spezifischen Schwerkraft zwischen ca. 0,95 und ca. 1,2 verwendet wird.
DE69114017T 1990-11-30 1991-11-26 Selbstabdichtendes gewindetes befestigungselement und verfahren zu dessen herstellung. Expired - Lifetime DE69114017T2 (de)

Applications Claiming Priority (2)

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Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE10047324A1 (de) * 2000-09-25 2002-04-11 Continental Teves Ag & Co Ohg Verfahren zum Beschichten ausgewählter Flächen eines Bauteils mit Gleitflächen
EP1533531B2 (de) 2003-11-21 2011-11-30 WAREMA Renkhoff GmbH Verfahren zur Herstellung einer feuchtigkeitsdichten Verschraubung
US10436373B2 (en) 2018-03-12 2019-10-08 Frank Seth Gaunce Copper plumbing pinhole prevention; pinhole repair and protection for long life of copper plumbing
WO2022090519A1 (de) * 2020-10-30 2022-05-05 Omnitechnik Mikroverkapselungs Gmbh Schraube mit unterkopfbeschichtung

Families Citing this family (21)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0712618U (ja) * 1993-08-05 1995-03-03 新日軽株式会社 締付用ねじ
CA2130362C (en) * 1993-08-27 1998-11-03 Richard J. Duffy Powder spray apparatus for the manufacture of coated fasteners
US5511510A (en) * 1994-01-26 1996-04-30 Duffy; Richard J. Resin coated fastener and apparatus and method for manufacture of same
US5679160A (en) * 1995-06-07 1997-10-21 Nd Industries, Inc. Apparatus for coating threaded fasteners
US5622464A (en) * 1995-08-22 1997-04-22 Illinois Tool Works Inc. Screw with increased driving resistance at proper depth
US5571028A (en) * 1995-08-25 1996-11-05 John Mezzalingua Assoc., Inc. Coaxial cable end connector with integral moisture seal
US6027568A (en) * 1996-06-12 2000-02-22 Nd Industries, Inc. Apparatus for processing fasteners
US5878488A (en) * 1996-09-04 1999-03-09 General Motors Corporation Washerless bolt head seal for compressor housing
US6524387B2 (en) 1999-04-23 2003-02-25 Nylon Corporation Powder feed apparatus and process for the application of a thermoplastic resin onto a fastener
US6379092B1 (en) * 1999-12-10 2002-04-30 Wtpa, Incorporated High performance sealing fastener
US6554903B1 (en) 2000-07-19 2003-04-29 Nylok Corporation Unitary spray nozzle
JP4714370B2 (ja) * 2001-05-30 2011-06-29 積水化学工業株式会社 外壁支持桟の取付構造及び取付方法
US20040156696A1 (en) * 2002-11-27 2004-08-12 Grosch Gregory E. Fastener for fiberglass and other composite structures
US8328487B2 (en) * 2006-08-07 2012-12-11 Nylok Corporation Mechanical assembly retention element
GB0720705D0 (en) * 2007-10-23 2007-12-05 Airbus Uk Ltd Fastener joint with sealing gasket
DE102008032277A1 (de) 2008-07-09 2010-01-14 Schaeffler Kg Abdichtung einer Öffnung
US20110305540A1 (en) * 2010-05-24 2011-12-15 Litzinger W C Impact-drivable screw with elastomer seal and tip highlight
FR2998015B1 (fr) * 2012-11-12 2015-05-29 Lisi Aerospace Dispositif pour fixation etanche
US9194633B2 (en) 2013-03-15 2015-11-24 Bp Corporation North America Inc. Bolt with integrated gasket
JP5999068B2 (ja) * 2013-10-30 2016-09-28 トヨタ自動車株式会社 締結構造
US20220154755A1 (en) * 2020-11-13 2022-05-19 Owens Corning Intellectual Capital, Llc Acoustically attenuating fasteners

Family Cites Families (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB685966A (en) * 1950-11-21 1953-01-14 Dowty Seals Ltd Improvements relating to countersunk screws or bolts
US3247752A (en) * 1963-12-10 1966-04-26 L J Barwood Mfg Co Inc Sealing or cushion fastener
US3355205A (en) * 1965-12-16 1967-11-28 Illinois Tool Works Functional coating of drill screws
US4407893A (en) * 1981-12-03 1983-10-04 United States Pipe And Foundry Company Polyolefin coating containing an ionomer for metal substrates
US4657460A (en) * 1986-03-17 1987-04-14 Chrysler Motors Corporation Self-bonding threaded fasteners and method of curing same
US4842890A (en) * 1987-07-07 1989-06-27 Nylok Fastener Corporation Method for coating fasteners
US5018329A (en) * 1989-10-05 1991-05-28 Illinois Tool Works Inc. Attachment of roofing washer with heat-sealed screw-washer assemblage

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE10047324A1 (de) * 2000-09-25 2002-04-11 Continental Teves Ag & Co Ohg Verfahren zum Beschichten ausgewählter Flächen eines Bauteils mit Gleitflächen
EP1533531B2 (de) 2003-11-21 2011-11-30 WAREMA Renkhoff GmbH Verfahren zur Herstellung einer feuchtigkeitsdichten Verschraubung
US10436373B2 (en) 2018-03-12 2019-10-08 Frank Seth Gaunce Copper plumbing pinhole prevention; pinhole repair and protection for long life of copper plumbing
WO2022090519A1 (de) * 2020-10-30 2022-05-05 Omnitechnik Mikroverkapselungs Gmbh Schraube mit unterkopfbeschichtung
US11913486B2 (en) 2020-10-30 2024-02-27 Omnitechnik Mikroverkapselungs Gmbh Screw having an under-head coating

Also Published As

Publication number Publication date
TW370166U (en) 1999-09-11
US5141375A (en) 1992-08-25
EP0558646A4 (en) 1993-11-24
BR9107094A (pt) 1993-10-13
TW318878B (de) 1997-11-01
WO1992009816A2 (en) 1992-06-11
CA2097314A1 (en) 1992-05-31
DE69114017D1 (de) 1995-11-23
EP0558646B1 (de) 1995-10-18
WO1992009816A3 (en) 1992-08-06
ES2096745T3 (es) 1997-03-16
CA2097314C (en) 1996-02-06
JP2739379B2 (ja) 1998-04-15
JPH06511300A (ja) 1994-12-15
AU9109291A (en) 1992-06-25
AU646613B2 (en) 1994-02-24
MX173963B (es) 1994-04-11
EP0558646A1 (de) 1993-09-08

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