DE847534C - Sicherung gegen eine Lockerung miteinander verschraubter Teile, insbesondere Schraubensicherung - Google Patents
Sicherung gegen eine Lockerung miteinander verschraubter Teile, insbesondere SchraubensicherungInfo
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Description
Die Erfindung betrifft Mittel, durch welche die unerwünschte Lockerung von Verschraubungen
verhindert wird, die ganz allgemein durch den Eingriff eines mit einem Außengewinde versehenen
Teils in ein Hohlgewinde des anderen Teils gebildet werden. Eine derartige Lockerung kann beispielsweise
infolge von Erschütterungen eintreten oder infolge einer elastischen Gegenwirkung der Gewindegänge
nach dem Festziehen der Verschraubung oder infolge von Temperaturschwankungen oder einer Oxydation des Gewindes usw.
Ganz besonders bezieht sich die Erfindung auf den häufigsten Fall derartiger Verschraubungen,
nämlich auf Mittel zur Sicherung einer Lockerung von Schraubenmuttern.
Man hat sich bisher vielfach bemüht, eine vorzeitige oder unbeabsichtigte Lockerung von Verschraubungen
und insbesondere der auf Gewindebolzen aufgeschraubten Muttern zu verhindern. Es
wurden zahlreiche Ausführungsformen von gegen ao Lockerung gesicherten Schraubenmuttern vorgeschlagen,
die aber durchweg ziemlich verwickelt im Aufbau und kostspielig sind oder ein gewisses
Spiel zulassen. Bei einzelnen dieser Schraubensicherungen wird ein Stift in ein Loch oder einen »5
Schlitz der Gewindespindel oder sogar in das
Gewinde^ selbst' gesteckt; Difeäe Sdiraubetünuttem
können nur bestimmte Stellungen einnehmen, aujßerdem
besteht die Gefahr, daß durch den Stift das Gewinde beschädigt wird; Man h*t fepn«Jjerettsdie
Anwendung von Federscheiben ""empföhlen,
welche auf die Schraubenmuttern einen ungefähr gleichbleibenden Druck ausüben sollen, der unabhängig
ist Von Änderungen der Temperatur *d von Erschütterungen. Die Anwendung dieser jtöig
ίο erfordert einen erhöhten Aufwand an Kosten' ujfcj
bzw. oder an zusätzlicher Arbeitszeit für ihre Einstellung. . *~ · *
Gegenstand der Erfindung sind verbesserte Mittel zur Verhinderung einer Lockerung . miteinandex
verschraubter Teile, durch welche den Forderungen der Praxis besser als bisher entsprochen wird, insbesondere
in bezug auf die Wirksamkeit, ihre leichte Anwendung und den HersteHutfgsoreis.
Erfindungsgemäß wird zur Sicherung einer Verao
schraubung gegen Erschütterungen, Stöße usw. zwischen die Gewindegänge der beiden zusammenwirkenden
Teile ein flüssiger oder teigiger Film aus einer Masse eingebracht, die rasch erhärtet und
nach der Erhärtung zugleich eine erhebliche «5 Elastizität und einen erhöhten Reibungskoeffizienten
besitzt. Dieser FHm leistet dann jeder unbeabsichtigten Lockerung Widerstand, dämpft
Erschütterungen ab und .bildet zugleich einen
Schutzüberzug für das Gewinde, insbesondere gegen Oxydation. ■
Vorzugsweise wird das Gewinde eines der beiden
miteinander zu verbindenden Teile zunächst mit der Filmmasse überzogen, derart, daß sich am
Grund des Gewindes, ein. zusammenhähgender elastischer Faden bildet.
Ein weiteres Merkmal der Erfindung ist ihre Anwendung bei mit, At|ß$n- jind Innengewinde versehenen
Teilen in der Weise, daß .mit den yerschraubten Teilen weitere Teile verbunden werden,
ohne daß die beabsichtigte Lösung der miteinander verbundenen Teile zum Zweck einer Überprüfung
oder zur Vornahme von Ausbesserungen usw. dadurch verhindert wird.
Es ist bekannt, 'daBi die Berührung zwischen den
Gewindeflächen eines Außengewindes und eines Hohlgewindes nicht vollkommen ist und daß bei
dem üblichen Anziehen einer Schraubenmutter auf einem Gewindebolzen nur die Zahl der Berührungsstellen vermehrt wird. Beim Beginn der Lösung der
Verbindung wird die Zahl dieser Berührungsstellen verringert und -da'dntah sehr häufig eine sofortige
vollständige Lockerung herbeigeführt. Bringt man dagegen gemäß, der Erfindung eine elastische Massemit
erhöhtem Reibungskoeffizienten zwischen die Gewindegänge ein, so erzielt man e"ine vollständige
und gleichmäßige Berührung längs der ganzen Flächen, wobei zugleich beim Beginn der Lösung
eine Rückzugskraft Wirksam wird. ·
Ein weiterer Gegenstand der Erfindung sind geeignete Einrichtungen, durch welche die miteinander
zu verschraiibenden Gegenstände und die durch sie verbundenen Teile mit der Masse behandelt
werden.
Das Wesen der Erfindung ist nachstehend an Hand der Zeichnung noch näher erläutert, die ledig-Hch
beispielsweise in rein schematischer Form eine j Yerwirkiichttngsforrn des Erfindungsgedankens
darstellt.
Fig. ι ist eine schaubildliche Ansicht einer eiit-
; sprechend behandelten Kopf schraube;
i"ig. 2 zeigt in größerem Maßstabe einen Schnitt
dtfrch einen Teil der Gewindegänge mit Überzug,
Fig. 3 eine Vorrichtung zur Ausführung des ΐ erfiadungsgemäßen Verfahrens,
, Fig. 4. zwei beliebige Teile, die zwischen einer Kopfschraube und einer Schraubenmutter einge-,
spannt .-Sifid^ .wobei die unbeabsichtigte Lockerung
-mit" deni «tfihdungsgemäßen Mitteln verhindert
wird.
- Geinäß'der Erfindung wird zwischen die äußeren
ifcid ,inneren Gewindegänge der Spindel 1 einer
normalen Kopf schraube 14 und der Mutter 12, beispielsweise im Grund 2 der Spindel 1, ein
Film 3 aus einer teigigen oder flüssigen, rasch erstarrenden Masse eingebracht, die nach der Erstarrung
eine gewisse Elastizität besitzt.
Vorzugsweise wird eine flüssige oder viskose Masse 3 verwendet, die durch einfache Verdampfung
fest und-elastisch wird, oder durch Polymerisation
oder durch einen beliebigen anderen physikalischen oder chemischen Vorgang.
" "Im'übrigen empfiehlt es sich, hierfür eine Masse zn verweriden, deren Oberflächenspannung und Viskosität
so beschaffen sind, daß sie am Gewinde haftenbleibt, ehe sie vollständig getrocknet ist.
Es gibt eine ganze Reihe von Erzeugnissen, die zugleich ,die Eigenschaft der Elastizität und der
erhöhten Reibung aufweisen, beispielsweise Erzeugnisse mit den charakteristischen Eigenschaften
und Wirkungen natürlichen oder synthetischen Kautschuks. Den obengenannten Forderungen entsprechen
'deshalb auch verschiedene natürliche oder synthetische, beispielsweise plastische Stoffe, die
auf der Basis von Kautschuk hergestellt sind.
Dies gilt besonders für eine wäßrige Lösung von natürlichem Kautschuk und lyophilen Stoffen, beispielsweise
bestimmten Harzen oder Proteinen, die so; behandelt sind, daß das Endergebnis, das die
Neigung hat, sich wie ein lyophobes Colloid zu verhalten, vollständig stabil ist.
Für die Verbindung von Teilen, die in warmem öl arbeiten müssen oder in Berührung mit Benzin
gelangen können, wird vorteilhaft als Grundstoff für die Masse ein synthetischer Kautschuk verwendet,
der genügend widerstandsfähig gegen diese Stoffe ist.
Zur Bildung eines elastischen Films 3 zwischen
den Gewindegängen der Spindel 1 Und der Mutter 2 können verschiedene Verfahren angewandt werden.
Beispielsweise kann gemäß Fig. 1 und 2 das Gewinde
eines der beiden Teile, z.B. der Spindel 1, mit der Masse überzogen werden, worauf deren Erstarrung
abgewartet und dann das andere Element, also die Mutter 12, aufgeschraubt wird.
Es bildet sich dann ein hauchdünner Überzug 1*5
zum mindesten auf einem Teil der Gewindegänge des
Bolzens ι. Wenn nun die Mutter 2 aufgeschraubt wird, wird dieser Überzug bei der Rotationsbewegung
mitgenommen und zwischen die äußeren und inneren Gewindegänge gedrückt, wodurch das
Spiel zwischen den Gewindeflächen vollständig ausgefüllt wird, so daß sich die eingebrachte Masse einer
unbeabsichtigten Lockerung des Bolzens widersetzt. Vorzugsweise wird die Spindel i, beispielsweise
durch Eintauchen in ein Bad, mit der Masse überzogen und dann mit dem Kopf nach unten zum
Trocknen aufgestellt, wobei der Film längs der Kanten der Schraubenwindungen nach unten kriecht
und sich im Grunde 2 des Gewindes sammelt und dadurch einen zusammenhängenden Faden bildet,
dessen Dichte von oben nach unten bis zum Kopf 13 der Kopfschraube 14 allmählich zunimmt (vgl.
Fig. 2).
Infolge dieser Wirkung wird das Aufbringen der ersten Windungen der Mutter 12 erleichtert, da
ao in den ersten Schraubengängen nur ein verhältnismäßig dünner Film vorhanden ist, während die
Stärke diesesFilms mit zunehmendemEinschrauben allmählich zunimmt.
In Fig. 3 ist in rein schematischer Form eine as Vorrichtung gezeigt, welche in einfacher Weise die
Behandlung der Teile gemäß der Erfindung ermöglicht.
Die Kopfschrauben 1 werden an eine Aufgabestelle
A gebracht. Eine Fördervorrichtung, welche beispielsweise aus einem über eine Rolle 4C angetriebenen
biegsamen Band 4 besteht und in geeigneten Abständen magnetische Platten 5 trägt,
dient zur Aufnahme der Kopf schrauben 1, deren Köpfe von den Magneten festgehalten werden. Beim
Umlauf des Förderbands werden dann die Gewinde der Schrauben 1 in ein Bad B getaucht und hier mit
; der flüssigen Masse überzogen, wobei die Köpfe der Schrauben nach oben gerichtet sind. Das Förderband
4 wird sodann um eine Walze 6 um i8o° geschwenkt, läuft dann auf einer Strecke weiter,
welche genügt, um unter Wirkung der Schwerkraft den Überzug auf dem Gewinde zu verteilen, und
gerät dann anschließend in einen Trockenraum '/, welchen die einzelnen Schrauben mit dem Kopf nach
unten passieren, wobei, wie oben erläutert, der Überzug sich in besonders vorteilhafter Weise auf
dem Grund der Gewindegänge verteilt. Nach dem Austritt aus dem Trockenraum 7 werden die
Schrauben 1 von dem Band 4 abgenommen, beispielsweise mit Hilfe eines Abstreifers, oder vorteilhafter
nach einer nochmaligen Umkehr des Förderbands über eine Trommel 8 durch die Einwirkung
eines Elektromagneten 9, welcher das Magnetfeld zwischen den Magneten 5 und den Bolzen 14 unterbricht.
Wie ersichtlich, genügt es bei dieser Vorrichtung, daß die Bolzen 1 an die Stelle A gebracht werden,
wobei auch diese Maßnahme gegebenenfalls durch eine selbsttätige Vorrichtung bewirkt werden kann.
Eine andere Art der Aufbringung des Überzugs auf die Gewindegänge ist nachstehend an Hand der
Fig. 4 beschrieben.
Diese zeigt die Verbindung zweier Teile 10 und 11 zwischen dem Kopf 13 und der Kopfschraube 14
und der Mutter 12, welche auf das Gewinde 1 dieser Schraube aufgebracht wird, sobald diese mit dem
erfindungsgemäßen Überzug versehen ist.
Beim Aufschrauben der Mutter werden die Lücken zwischen den beiden Gewindegängen durch
die eingebrachte Masse ausgefüllt und diese unter dem Druck zwischen den sich berührenden Flächen
verdrängt, so daß noch vor der Erstarrung das Spiel zwischen den Gewindegängen vollständig beseitigt
wird. Dabei kann sich sogar zwischen dem Teil 10 und der Auflagefläche des Kopfes 13 der
Schraube 14 eine dünne Haut des Überzugstoffs bilden, wie in Fig. 4 bei 3° gezeigt ist.
In jedem Fall erhält man unabhängig, von der besonderen Art des Verfahrens nach Abschluß des
Zusammenbaus und nach Hartwerden der Haut 3 einen festenZusammenhalt zwischen dem Schraubenbolzen
und der Schraubenmutter, durch welchen jede Gefahr einer unbeabsichtigten Lockerung verhindert
wird. Der Überzug 3 widerstrebt jedem elastischen Lockerungsmoment und hat stets das Bestreben, die
Teile 1 und 2 in der gleichen Winkelstellung zueinander zu halten. Außerdem dämpft er die Schwingungen
und schützt das Gewinde gegen äußere Einflüsse. Selbst wenn ein leichtes Gleiten auftritt
mit hohem Reibungswiderstand, widersetzt sich dem der elastische Widerstand. Wenn man schließlich
mit Hilfe eines Schraubenschlüssels die Mutter 2 absichtlich mit entsprechenderKraft dreht,
gleitet der Überzug 3 und wird dabei unter Umständen zerrissen, die Gewinde bleiben aber unbeschädigt,
und die Schraube kann erneut verwendet werden. Man muß sie in diesem Fall nur nochmals
mit der Masse überziehen, nachdem man sie heraus- genommen hat, und kann sie dann wieder genau
so wie vorher für eine erschütterungssichere Vevbindung verwenden.
Ein weiterer Vorteil der Erfindung besteht darin, daß man bei ihrer Anwendung Gewinde von geringer
Genauigkeit verwenden kann, da das Spiel zwischen den Gewindegängen in jedem Fall durch den Überzug
ausgeglichen wird.
Besonders günstig gestalten sich die Verhältnisse bei der Verwendung von Schrauben mit unterbrochenem
(gezacktem) Gewinde, weil hierbei die Trocknung besonders wirksam wird und die Überzugsmasse
in den Zacken elastische radiale Vorsprünge bildet, deren Rückhaltewirkung die Wirkung
der auf den Gewindegängen befindlichen elastischen Haut unterstützt.
Das zur Herstellung der Überzüge dienende, rasch erstarrende Mittel wird zweckmäßig in geschlossenen
Büchsen oder Rohren aufbewahrt, wie dies beispielsweise für die Mittel zur Verbindung
von Gummiteilen bekannt ist.
Claims (15)
- PATENTANSPRÜCHE:ι. Verfahren zur Verhinderung einer unbeabsichtigten Lockerung zweier miteinander verschraubter Teile, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen die Gewindegänge der beiden Teile (12, 14) vor dem Zusammenbau ein Film (3).- ■ ;',-ΐ.*1*ζ^:ί,ΛΪ5^:^aus einer flüssigen oder teigigen Masse eingebracht wird, die rasch erstarrt und nach der Erstarrung elastisch ist.
- 2. Überzugsmasse zur Anwendung bei dem Verfahren nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß der trockene Film (3) auch einen erhöhten Reibungskoeffizienten besitzt.
- 3. Verfahren gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen den Gewindegängento der miteinander zu verschraubenden Teile (12, 14) ein zusammenhängender elastischer Faden (3) von erhöhtem Reibungskoeffizienten gebildet wird.
- 4. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gckennzeichnet, daß der Faden (3) der Überzugsmasse so am Grund (2) "des Außengewindes des Teils (14) angebracht wird, daß seine Stärke von der Ansatzstelle des mit dem Hohlgewinde versehenen zugehörigen Teils (12) allmählichao zunimmt.
- 5. Mittel zur Verhinderung einer .unbeabsichtigten Lockerung miteinander verschraubter Teile gemäß den Ansprächen 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Film öder Faden (3)as aus einem Stoff besteht, der die Eigenschaften vom Kautschuk besitzt.
- 6. Überzugsmittel nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Faden oder Film (3) durch Trocknung oder Polymerisation einer wäßrigen Lösung von natürlichem oder synthetischem Kautschuk gewonnen wird. .
- 7. Verfahren zur Herstellung einer lockerungsfreien Verbindung zwischen einer Schraubenmutter und einem Gewindebolzen gemäß den vorhergehenden Ansprüchen, dadurch gekennzeichnet, daß der Gewindeteil des Bolzens (14) unmittelbar vor der Verschraubung in eine wäßrige Lösung von natürlichem oder künstlichem Kautschuk eingetaucht wird.
- 8. Verfahren nach den Ansprüchen 6 und 7, dadurch gekennzeichnet, daß die wäßrige Lösung von natürlichem oder synthetischem Kautschuk einen lyophilen Stoff enthält.
- 9. Verfahren zur Aufbringung der Schutzmasse gemäß den vorhergehenden Ansprüchen auf ein Außengewinde, insbesondere einen Schraubenbolzen, dadurch gekennzeichnet, daß der Gewindeteil (1) der Schraube (14) in eine wäßrige .Lösung von natürlichem oder künstlichem Kautschuk eingetaucht, sodann das eingetauchte Stück gewendet wird, derart, daß diejenigen Teile, an welchen das Stück (12) mit dem Hohlgewinde angesetzt wird, nach oben stehen, daß man sodann die Schraube gewisse Zeit in dieser Lage läßt und schließlich in gleicher Lage trocknet oder polymerisiert.
- 10. Verfahren nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß der wäßrigen Lösung lyophile Substanzen zugesetzt werden.
- 11. Verfahren nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß als lyophile Substanzen Harze oder Proteine verwendet werden.
- 12. Schraubverbindung gemäß den vorhergehenden Ansprüchen, dadurch gekennzeichnet, daß längs des Grundes (2) des Gewindes der Schraube (1) ein elastischer Faden (3) mit erhöhtem Reibungskoeffizienten angebracht wird.
- 13. Schraubverbindung nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß die Dichte des Fadens (3) am Grund (2) des Gewindes (14) vom Ende nach dem Ansatz des Kopfes zunimmt.
- 14. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach den Ansprüchen 9, 10, 11, dadurch gekennzeichnet, daß sie aus einem endlosen Förderband (4) besteht, an welchem in geeigneten Abständen magnetische Platten (5) angebracht sind, ferner aus einer Vorrichtung zur Magnetisierung dieser Platten, einer Aufgabevorrichtung (A) für die Bolzen (14) einer g0 Walze oberhalb eines Behandlungstrogs (B), in welchem die Bestandteile der Schrauben (1 bzw. 14) mit einer wäßrigen Lösung von natürlichem oder synthetischem Kautschuk überzogen werden, einer zweiten Walze (6), durch welche das Förderband (4) um i8o° umgelenkt wird, einer Trockenvorrichtung (7), welche das Förderband in einem gewissen Abstand von der Umlenkwalze umschließt, einer weiteren Umlenkwalze (8) für das Förderband und aus Mitteln (9), durch welche die Platten entmagnetisiert werden.
- 15. Vorrichtung nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, daß die Platten (5) Dauermagneten sind und die Bolzen (14) durch eine Abstreifvorrichtung abgenommen werden.Hierzu 1 Blatt Zeichnungen5308 8.52
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