NO125504B - - Google Patents

Description

Selvlåsende, gjenget festeelement og fremgangsmåte ved fremstilling av samme.

Denne oppfinnelse vedrører et selvlåsende, gjenget festeelement som på en del av sitt gjengede parti er forsynt med sper-res j ikt av harpiks og en fremgangsmåte ved fremstilling av samme.

Man har tidligere foreslått å forsyne et gjengeelement med et sperresjikt av harpiks ved å rette en strøm av fine harpikspartikler mot en på forhånd opphetet overflate av et gjengeelement. Sperresjiktet er dannet ved et kontinuerlig belegg som strekker seg jevnt fra en aksialt forløpende kant av sjiktet til den motstående kant av samme og med jevn forandring i beleggets tykkelse. Vanlig-vis er det påførte harpiksmateriale så jevnt at det ikke endrer gjengens utseende vesentlig.

Selvlåsende, gjengede elementer med sperresjikt av nevnte type har vært særdeles tilfredsstillende for de fleste anvendel ser, men for noen spesielle anvendelser har det nødvendige dreiemoment for tiltrekning eller løsning av gjengeelementene vært større enn ønskelig. Forsøk på å fremstille gjengede elementer som til-fredsstiller kravet om mindre dreiemoment ved å påføre tynnere har-pikssjikt eller -belegg har vist at man ikke oppnår tilsvarende og tilfredsstillende virkning.

Et formål med oppfinnelsen er å tilveiebringe et selvlåsende gjenget element med sperresjikt av harpiksmateriale som har en kontur som tilveiebringer en lav men fast låsemotstand mot forskyvning og kan brukes for samme gjengetype med forskjellige gjenge-klaringer.

Dette har man oppnådd ved at den påførte harpiks har form av adskilte hauger i dalene mellom stammens gjenger, idet mel-lomrommene mellom haugene i en gitt dal er uten harpiks eller har et harpiksbelegg med mindre radiell tykkelse enn haugene og at den radielle tykkelse av haugene er minst 75% av den maksimale klaring av gjengesystemet som skal låses.

Et videre formål med oppfinnelsen er å tilveiebringe en fremgangsmåte for fremstilling av nevnte gjengeelement. Fremgangsmåten er av den art som omfatter påføring av et bindesjikt på et valgt areal av stammen, oppvarming av stammen og påføring av fine partikler av termoplastisk harpiks i en gasstrøm på det med bindesjikt forsynte og oppvarmede areal av stammen og utmerker seg i det vesentlige ved at hastigheten av tilførselen av harpikspartikler til gasstrømmen er fra 5% til 50% av matningshastigheten for harpikspartikler som brukes for å danne et jevnt harpiksbelegg, hvorved harpiksen påføres og festes til det valgte stammeareal i form av adskilte hauger i gjengedalene med mellomrom mellom haugene, hvilke mellomrom er frie for harpiks eller har et harpiksbelegg med mindre radiell tykkelse enn den radielle tykkelse av haugene.

Oppfinnelsen skal forklares nærmere i forbindelse med tegningen, hvor fig. 1 er et forstørret perspektivriss av en form for selvlåsende festeelement i overensstemmelse med oppfinnelsen,og fig. 2 et tverrsnitt i forstørret målestokk av den gjengede festedels stamme.

Oppfinnelsen vil bli beskrevet i forbindelse med en gjengebolt, men det vil forstås at den er anvendelig ved tilveiebrin-gelse av et selvlåsende belegg på gjengede partier av andre gjen-stander.

Tegningen viser en gjengebolt 10,som i samsvar med oppfinnelsen er forsynt med et belegg 12 av seig ettergivende harpiks formet in situ på et utvalgt areal av gjengeflaten 14 på elemen-tet ved avsetning og smeltning av fine partikler av termoplastisk harpiks på en opphetet overflate av festeelementet 10. En tynn film 16 av primer- eller bindemateriale, som kan mykes opp ved hjelp av varme, anbragt på det valgte areal mellom boltens 10 overflate og belegget 12 kan tilveiebringes for å bidra til avset-ningen av hairpikspartiklene under fremstilling av belegget og for å oppnå bedre adhesjon mellom elementets overflate og beleggmate-rialet.

Som vist spesielt på fig. 2 vil det bemerkes at harpiksen 12 i gjengeflåtenes dalpartier 18 er anordnet i et antall hauger eller partier 20 med større tykkelse adskilt ved arealer 22 av dalsiden uten harpiks eller med et meget tynt harpiksbelegg. Harpiks 24 er også avsatt på de skrå gjengeflanker 26 og toppene 28 av den gjengede overflate. Harpiksbeleggene på gjengeflankene og toppene må være forholdsvis tynne, men det synes ikke å være viktig hvorvidt belegget er kontinuerlig eller avbrutt i disse arealer.

Tillatte fabrikasjonstoleranser med hensyn til dimensjo-nene av innvendige og utvendige skruegjenger er bestemt ved skrue-gjengeklassene idet de høyere klassenummer har mindre toleranse. Uttrykket "maksimal klaring" som her benyttet refererer seg til den klaring som vil forefinnes mellom toppen av en gjenge på en utvendig gjenget del med minimum diameter og dalen av en samvirkende innvendig gjenget del som har maksimum diameter i de dimen-sjonsområder som kan godtas for den klasse av gjengedel som behandles .

Det er funnet at fast motstand mot forskyvning med et passende lavt dreiemomentkrav for tilsetning og løsning tilveiebringes hvor den radiale tykkelse av haugene 20 av plast i dalene 18 er fra omkring 75% til ca. 150% av den "maksimale klaring" som uttrykket er definert ovenfor. Den motstand som primært stoles på for å gi den ønskede låsevirkning, er den som utøves mellom plasthaugene 20 i dalene 18 og gjengeflåtene ved toppene og tilgrensende partier av flankene av samvirkende gjenger. Toppene og tilgrensende partier deformerer plasthaugene 20 og den forskjøvne plast drives inn 1 arealene 22 med tynn eller ingen plast mellom

haugene 20. Virkningen er effektiv selv hvor klaringen mellom et gitt par samvirkende gjenger er "maksimal" fordi hauger 20 av nød-

vendig radial tykkelse nødvendigvis strekker seg over tilgrensende gjengeflater 26 og klaringen mellom gjengeflåtene av samvirkende gjengede deler er tilstrekkelig mindre enn mellom toppene og dalene av samvirkende gjengede elementer til at plastdeformerende lå-seinngrep sikres. Det oppnås en fast lav låsevirkning mot vrid-ning da i ethvert tilfelle til tross for variasjoner i de aktuelle dimensjoner av sammen-satte gjengede elementer plasthaugene 20 i dalene 18 lett vil bli deformert i en grad som vil gi dem lav men effektiv og fast låsevirkning.

Kort resymert innbefatter trekkene av fremgangsmåten ved å påføre plast på gjengeflåtene å henge en gjenget festedel på en transportør og føre den først forbi en sprøyteanordning for påfø-ring av et primerlag eller bindelag av et materiale som kan bløt-gjøres ved varme, og som kan være permanent termoplast eller et ved varme temporært bløtgjørbart materiale som senere herdes. Primer- eller bindelaget tørkes og festedelen føres til en opphet-ningsstasjon, fortrinnsvis en høyfrekvens varmeenhet. Mens de er varme, føres festedelene til en stasjon hvor fine ved varme bløt-gjørbare plastpartikler påføres gjengeflåtene fortrinnsvis som en strøm av partikler suspendert i en stråle av gass, såsom luft. Partikler fanges og holdes fast på den varme overflate og smeltes til en sammenhengende masse ved festedelenes frie varme. Deretter kjøles festedelene og det påførte plastmateriale danner et sammenhengende, seigt, ettergivende belegg. Primerlaget tilveiebringer de spesielle fordeler at det er bløtgjort ved opphetningstrinnet og hjelper således til oppsamling og fastholdning av plastpartikler fra strømmen og i tillegg forbedrer primerlaget styrken av forbindelsen som fastholder det påførte plastmaterialet på festedelen.

Ved den selvlåsende gjengede festedel ifølge foreliggen-de oppfinnelse er den nye bygning av den påførte plast, nemlig i form av adskilte hauger 20 av plast i gjengenes daler 18 med mellomrom 22 med relativt tynt eller uten plastmateriale festet ved spesielle kontroller. Det vil si det har tidligere vært ansett viktig å tilveiebringe et glatt kontinuerlig harpiksbelegg og me-toder og kontroller ble utarbeidet for å sikre et sådant belegg.

Betingelsene for å sikre sådanne belegg innbefatter en kontrollert hastighet på føringen av den opphetede festedel gjennom partikkelstrømmen og en hastighet av gasstrøm og mating av harpikspartikler som er effektive til å gi dette glatte belegg eller sjikt.

Det er nå funnet at belegget med den lave men faste låsevirkning ifølge oppfinnelsen kan formes ved å redusere hastigheten av tilførslen av harpikspartikler til strømmen til en verdi som kan være fra omkring 5% til omkring 50% av matningshastigheten av harpikspartikler som brukes til å forme en jevn belegning. Det er ønskelig at også hastigheten av gasstrømmen. reduseres fra omkring 5 til ca. 20% under de verdier som brukes ved formingen av et glatt belegg for en gitt størrelse av en gjenget festedel. Skjønt det ikke er helt forstått hvorfor disse forandringer skulle frembringe den ønskede nye låsende harpiksavsetning/synes det som den lavere matningshastighet av harpikspartikler begunstiger opp-bygning av harpiks på arealer som allerede har mottatt noe harpiks til å forårsake ansamling av harpiks i adskilte hauger 20. Like-ledes har den reduserte hastighet av gasstrømmen i partikkelstrøm-men mindre tendens til å bringe harpikspartiklene til å bli for-delt jevnt over festedelens 10 gjengeflater.

Låsevirkningen av den avleirede harpiks vil variere med mengden av påført harpiks. Skjønt tilstrekkelig harpiks generelt vil bli påført således at haugene 20 har en radiell tykkelse fra omkring 75% til 150% av den "maksimale klaring"/vil den samlede mengde påført harpiks være mindre enn den mengde som er nødvendig for å danne en avleiring i dalene 18 med en tykkelse som er lik den maksimale klaring.

Det følgende eksempel er gitt som mulig bistand til for-ståelse av oppfinnelsen som ikke er begrenset til de materialer, betingelser eller fremgangsmåter som forklares i eksemplet.

For undersøkelse av 1/4" skruer med hensyn til dreiemoment ble disse anbragt med sine hoder hvilende på to nær hveran-dre anbragte bevegelige horisontale bånd eller emner og med de gjengede partier ragende ned mellom båndene med de partier som skal belegges frilagt. Skruene ble først ført forbi en sprøyte-innretning som påførte et tynt lag av bindeoppløsning på de partier av skruene hvor de låsende harpiksavleiringer skulle dannes. Bindemidlet besto av 10% oppløsning i alkohol av nylon og en epo-xyharpiks (Epon 828) i vektforholdet 90:10. Det påførte materiale på skruene ble tørket således at det gjensto meget tynne prak-tisk talt kontinuerlige bindemiddelbelegg. Skruene ble deretter ført forbi et høyfrekvent elektrisk felt dannet ved en spole som arbeider med en frekvens på 450 kc og ble matet med ca. 2 kw. Ved passering gjennom feltet ble skruene oppvarmet til omkring 298°C. Direkte deretter og mens skruene fremdeles var opphetet, ble de av båndene ført således at de med bindemiddel belagte arealer av skruene passerte gjennom en siderettet strøm av pulverformet poly-amidharpiks (Nylon 11). Pulveret hadde en sådan partikkelforde-ling at mindre enn 2% ble tilbakeholdt på en sikteduk med 70 mesh, 90% på en duk med 140 mesh mens omkring 5% passerte 325 mesh. Det oppvarmede bindelag på skrueflatene fanget og fastholdt pulver-partiklene som ble smeltet ved varmen fra skruene for å danne en fast vedhengende harpiksavleiring. Arealet hvorpå harpiksen ble påført var omkring 3,2 mm i aksial lengde og strakk seg i 120° rundt omkretsen. Etter kjøling ble skruene undersøkt med hensyn til dreiemoment under bruk av en kadmiert mutter pasning 3 og etter forskriftene forklart i militær spesifikasjon MYL-F-18240.

Ved den ovennevnte påføringsmetode ble kontrollene først innstilt for å tilveiebringe et kontinuerlig jevnt harpiksbelegg. Det ble brukt et munnstykke for å lede strømmen av pulverpartikler med en dimensjon perpendikulært på skrueaksen på 3,2 mm og en dimensjon i skruens bevegelsesretning på 25,4 mm og det ble funnet at med en lufttilførsel på 0,424 m 3 til 0,485 m 3 pr. time og en harpiksmating på 7 til 8 g/min. ble det oppnådd en glatt kontinuerlig harpikshaug.

For å frembringe en selvlåsende harpiksavleiring ifølge oppfinnelsen ble harpikstilførselen skåret ned til 4,5 g/min. for en første serie skruer hvori hauger med en radiell tykkelse på omkring 0,25 mm ble oppnådd i gjengenes daler.

En annen serie skruer ble preparert med harpikstilførse-len nedskåret til 1 g/min. og lufttilførselen redusert til 0,368 til 0,388 m<3>pr. time.

En tredje serie skruer ble behandlet med harpikstilfør-selen nedsatt til 0,5 g/min. og lufttilførselen bibeholdt ved 0,368 til 0,388 m<3>pr. time.

Resultatene uttrykt i dreiemoment for de forskjellige serier av skruer under bruk av muttere med pasning 3A som ville tilveiebringe en maksimum klaring på 0,33 er oppført i den følgen-de tabell.

Claims (3)

1. Selvlåsende, gjenget festeelement som på en del av sitt gjengede parti er forsynt med sperresjikt av harpiks,karakterisert vedat den påførte harpiks har form av adskilte hauger (20) i dalene (18) mellom stammens (14) gjenger, idet mel-lomrommene (22) mellom haugene (20) i en gitt dal er uten harpiks eller har et harpiksbelegg med mindre radiell tykkelse enn haugene (20) og at den radielle tykkelse av haugene (20) er minst 75% av den maksimale klaring av gjengesysternet som skal låses.

2. Festeelement ifølge krav 1,karakterisertved at den radielle tykkelse av harpikshaugene (20) er fra 75% til 150% av den maksimale klaring for den gjengetype som behandles.

3. Fremgangsmåte ved fremstilling av et selvlåsende, gjenget festeelement ifølge krav 1 og 2, omfattende påføring av et bindesjikt på et valgt areal av stammen, oppvarming av stammen og påføring av fine partikler av termoplastisk harpiks i en gass-strøm på det med bindesjikt forsynte og oppvarmede areal av stammen,karakterisert vedat hastigheten av tilførselen av harpikspartikler til gasstrømmen er fra 5% til 50% av matningshastigheten for harpikspartikler som brukes for å danne et jevnt harpiksbelegg, hvorved harpiksen (12) påføres og festes til det valgte stammeareal i form av adskilte hauger (20) i gjengedalene (18) med mellomrom (22) mellom haugene, hvilke mellomrom (22) er frie for harpiks eller har et harpiksbelegg med mindre radiell tykkelse enn den radielle tykkelse av haugene (20).