DE2946249A1

DE2946249A1 - Klebesicherung fuer schraubverbindungen

Info

Publication number: DE2946249A1
Application number: DE19792946249
Authority: DE
Inventors: Wolkersdorf Industrietechnik Josef Haid
Original assignee: Haid Josef Ind Tech
Current assignee: Haid Josef Ind Tech
Priority date: 1979-09-26
Filing date: 1979-11-16
Publication date: 1981-04-09
Also published as: ATA631079A; AT361742B

Description

Bezeichnung: Klebesicherung für
Schraubverbindungen Klebesicherung für Schraubverbindungen Die Erfindung betrifft eine Klebesicherung für Schraubverbindungen mit Mutter und einem im Bereich der Gewindegänge von einer zerstörbaren Hülle mindestens teilweise eingeschlossenen Kleber.
Es ist bekannt, eine Schraubverbindung dadurch zu sichern, daß vor dem Herstellen der Verbindung in die Gewindegänge ein anerober Kleber eingeträufelt wird, der sich beim Schraubvorgang über einen Teil der Gewindelänge verteilt und dort die Sicherung bewirkt. Im Zuge der Automatisierung hat man bereits versucht, den händisch durchzuführenden Vorgang des Einbringens des Klebers in den Gewindebereich zu beseitigen. Dazu wurde eine ringförmige Dichtung geschaffen, die als Hohlkörper ausgebildet war und vor dem Einschrauben des Bolzens auf diesen aufgeschoben wurde. Diese Dichtung wurde dann beim Festziehen zwischen Kopf und Gegenfläche gequetscht, so daß mit der Zerstörung das Klebemittel frei wurde.
Zu diesem Zeitpunkt allerdings konnte der Kleber kaum mehr in die Gewindegänge eindringen, sondern quoll seitlich neben dem Schraubenkopf heraus.
Diese Beilage wurde noch dadurch verbessert, daß man an ihrer, der Schraube zugewendeten Seite eine Sollbruchstelle vorsah. Es sollte damit erreicht werden, daß die den Kleber enthaltende Beilage stets beim Anziehen der Schraubverbindung an der Stelle platzt, an der der Austritt des Klebers erfolgen soll.
Nachteilig bei dieser Ausführung ist es allerdings, daß der unregelmäßig zerstörte Körper, der die Beilage bildet, genau in der Sitzfläche der Schraube bzw. Mutter liegt, die exakt gearbeitete Paßfläche überdeckt und dadurch den Sitz beeinträchtigt.
Es ist selbstverständlich, daß beim Zerquetschen z.B. eines Kunststoffhohlkörpers unter den großen Kräften, die beim Schraubvorgang auftreten, der Hohlkörper teilweise zerrieben wird und durch unkontrollierbare Formveränderungen keine gleichmäßige Beilage für den Schraubensitz mehr bildet. Dies trifft insbesondere dann zu, wenn in der ringförmigen Beilage eine Sollbruchstelle z.B. exzentrisch angeordnet ist.
Ferner ist eine Reibungsauflage in den Gewindegängen einer Mutter bekannt. Diese Reibungsauflage wird plastisch verformt und fließt in die toleranzbedingten Lücken bei einer Schraubverbindung, die dadurch zwar schwergängiger festzuziehen ist aber gleichzeitig besser halten soll. Ein Kleber ist bei dieser Ausführung nicht vorgesehen.
Sehr ähnlich dazu ist eine plastisch verformbare Schraubensicherung, die unter dem Handelsnamen "Nylstop" bekanntgeworden ist. Es handelt sich um einen Kunststoffring in der Mutter, in den der Gewindebolzen beim Aufschrauben erst ein Gewinde hineindrücken muß. Dadurch entsteht eine Klemmwirkung zur Sicherung der Schraubenverbindung.
Man hat auch bereits die gesamte innere Oberfläche im Gewindebereich einer Rohrverbindung mit einer Schicht aus Mikrokapseln überzogen, die ein Dichtmittel enthalten. Das Aufsprühen von Mikrokapseln bringt in der Praxis relativ wenig Erfolg, da in der statistischen Verteilung nur wenige Kapseln tatsächlich die erwartete Wirkung haben und das Dichtmittel freisetzen. Die Menge an Dichtmittel ist zudem mikroskopisch gering, die Menge an Kapselmaterial (Hüllmaterial) jedoch wesentlich größer, so daß in erster Linie das Kapselmaterial als unerwünschter Nebeneffekt in der Schraubverbindung unkontrolliert verteilt ist. Generall kann die Qualität der Abdichtung mittels Mikrokapselung nicht vorbestimmt werden. Für eine derart abgesicherte Verbindung kann keine Garantie gegeben werden. Der Grad der Absicherung ist nicht vorwählbar. Es besteht sogar die Möglichkeit einer Verschlechterung der Verbindung durch das Hüllmaterial der Kapseln.
Weiters ist eine Klebepille in einer Ringnut einer Mutter bekannt.
Bei dieser Ausbildung wird an einem Ende der Mutter bei Zerstörung der Pille plötzlich die gesamte Menge des Klebers freigesetzt, der seitlich aus der gegenüber der Gewindebohrung verbreiterten Ausnehmung herausquillt. Eine gleichmäßige Verteilung des Klebers kann nicht erreicht werden. Infolge des ringförmig am Umfang angeordneten Behälters gelangt die zerstörte Behälterhülle konzentriert in die ersten Gewindegänge und bewirkt eine Abdichtung gegenüber dem eigentlichen Kleber, der somit nicht ausreichend in die Gewindegänge eindringen kann.
Es ist ferner eine Mutter aus nachgiebigem Kunststoff bekannt, die zur Erhöhung ihrer Elastizität mit axialen Dehnungsfugen ausgestattet ist. Ein Teil der Bohrung der Mutter ist gewindelos ausgebildet. Beim Aufschrauben der Mutter auf einen Bolzen wird die Mutter bei Erreichen des gewindelosen Teiles elastisch beansprucht, da der Bolzen in die Mutter erst ein Gewinde einpressen muß.
Ferner ist bekannt, daß die zu sichernde Mutter zur Aufnahme eines Kleberbehälters eine axial verlaufende Bohrung aufweist, die die Mehrzahl der Gewindegänge durchsetzt. Diese Ausbildung bringt den Vorteil, daß nur sehr geringe Mengen des Behältermaterials in die Schraubenverbindung gelangen, daß die Zerstörung des Behälters nach und nach beim Aufschrauben der Mutter auf den Bolzen erfolgt und daß sich somit beim Schraubvorgang der Kleber zwangsläufig über den gesamten Bereich der Gewindelänge verteilt.
Für den Fall, daß größere Mengen von Klebstoff als beim Stand der Technik gezielt beispielsweise im Mittelbereich einer Mutter freigesetzt werden sollen und gleichzeitig der Anteil an nicht klebenden Behältermaterial in der Schraubenverbindung weiter reduziert werden soll, ist es zweckmäßig, wenn die Mutter einen radial bzw. tangential zur Achse der Gewindebohrung ausgerichteten, die Wand der Mutter durchsetzenden Kanal, insbesondere eine Bohrung aufweist. Die Querbohrung hat den Vorteil der leichteren Herstellbarkeit gegenüber einer Ringnut oder einer Axialnut, wobei gleichzeitig noch weniger Material der den Kleber einschließenden Hülle in die Schraubverbindung gelangt. In einer tangential bzw. außermittig verlaufenden Bohrung kann noch mehr Klebstoff untergebracht werden. Außerdem ist die Austrittsfläche der Bohrung im Inneren der Gewindebohrung größer als bei radialen Bohrungen. Ferner ergibt sich bei der außermittigen Bohrung ein weicher Ubergang zum Gewinde, so daß das Hineinziehen des Klebers beim Schraubvorgang wesentlich begünstigt wird. In die Bohrung bzw. den Kanal kann,wie bekannt, ein zerstörbarev Behälter mit dem Kleber eingeschoben werden. Zweckmäßig ist es ferner, wenn der Kleber unmittelbar in den Kanal eingebracht ist und mindestens die im Gewindebereich liegende Öffnung des Kanals durch die erstarrte Außenhaut des Klebers selbst abgeschlossen ist. Auf diese Weise ist kein eigener Behälter für den Kleber erforderlich. Wenn die Füllung des Kanals geringer ist als das Kanalvolumen,ist sichergestellt, daß nach außen hin keine Verletzung der Hülle bzw. Kleberaußenhaut möglich ist.
Dies ist bei der Verpackung, Lagerung und handhabung der Muttern vorteilhaft. Zusätzlich kann der Kanal noch außen von einem Verschluß, insbesondere einem Lacktropfen, abgeschlossen sein. Der Lacktropfen ist gleichzeitig ein Hinweis darauf, daß es sich um eine Mutter mit Klebesicherung handelt. Die Farbe des Lacktropfens kann Aufschluß über den verwendeten Kleber, insbesondere über seine Eigenschaften (z.B. lösbare, unlösbare Verbindung) geben.
Herstellungstechnisch ist es vorteilhaft, wenn der tangential zur Achse der Gewindebohrung ausgerichtete Kanal senkrecht zu einer der Ebenen, insbesondere Sechskantebenen, auf der Mutteraußenseite und außermittig in dieser Ebene verläuft. Perner kann der Kanal auch jenseits der Gewindebohrung zumindest einen Teil der gegenüber liegenden Wand der Mutter durchsetzend, vorgesehen sein. Bei dieser Ausbildung ist es besonders zweckmäßig, wenn die Achse des Kanals etwa eine Tangente zur Gewindebohrung der Mutter ist und ein eingeschobener Kleberbebälter z.T. im Inneren der Bohrung liegt. Durch den randseitig in der Gewindebohrung liegenden Kleberbehälter kann je nach seinem Abstand von der Gewindeachse die Größe des in die Gewindebohrung hineinragenden Behälterteiles bestimmt werden, wobei infolge der Anordnung des Behälters gleichzeitig etwa die doppelte Menge an Klebstoff zur Verfügung steht. Um das Gewinde vollständig mit Kleber zu benetzen, ist es zweckmäßig, wenn in der Gewindebohrung der Mutter Verteilkanäle für den Kleber über die gesamte Höhe der Mutter vorgesehen sind.
Ausführungsbeispiele des Erfindungsgegenstandes sind in den Zetehnungen dargestellt. Fig.1 zeigt einen Querschnitt einer Klebesicherung gemäß der Erfindung, Fig.2 einen Grundriß und Fig.3 einen Grundriß einer Alternativausführung.
Gemäß Fig.1 ist in einer Mutter 1 ein Kanal 2 vorgesehen, der in Querrichtung verläuft und eine Wand der Mutter durchsetzt.
Der Kanal 2 kann als zylindrische Bohrung ausgebildet sein oder auch eine andere Querschnittsform (z.B. Rechteckform) aufweisen.
Im Kanal 2 ist ein zerstörbarer Behälter 3 vorgesehen, der den Kleber enthält. Ein Teil des Behälters 3 ragt in den Bereich der Gewindebohrung 4 der Mutter 1 hinein, so daß der Behälter 2 beim Aufschrauben der Mutter auf einen Bolzen zerstört und der Kleber freigesetzt wird. Zur Unterstützung der Verteilung des Klebers sind in der Gewindebohrung der Mutter 1 Verteilnuten 5 angeordnet.
Fig.2 zeigt die Lage des Kanals 2 im Aufriß. Alternativ besteht die Möglichkeit, einen Kanal 2' (strichliert) exzentrisch vorzusehen. Neben dem größeren Aufnahmevolumen für Klebstoff ist auch der innere Austrittsquerschnitt 6 größer. Der flache Übergang der Austrittsöffnung sollte vorzugsweise in dem der Aufschraub-Drehrichtung (siehe Pfeil) der Mutter 1 entgegengesetzten Bereich der Öffnung liegen, damit der Kleber beim Schraubvorgang in das Gewinde hineingezogen wird.
In Fig.2 ist an Stelle eines Behälters ein eine Außenhaut 7, 8 bildender Kleber dargestellt. Sobald sich diese gebildet hat, steht der Kleber unter Luftabschluß und härtet nicht aus.
Eine weitere Ausbildungsform zeigt Fig.3. Dabei ist der Kanal 2" in dem Maß exzentrisch vorgesehen, daß seine Achse etwa eine Tangente zur Gewindebohrung 4 bildet. Gleichzeitig ist der Kanal 2" über den Bereich der Gewindebohrung hinaus verlängert. Ein Behälter 3" ragt in seinen Mittelteil 9 in die Bohrung hinein.
Beim Aufschrauben der Mutter 1 steht eine besonders große Menge an Kleber zur Verfügung, so daß eine intensive Klebwirkung auftritt.
L e e r s e i t e

Claims

Patentansprüche: Klebesicherung für Schraubverbindungen mit Mutter und einem im Bereich der Gewindegänge von einer zerstörbaren Hülle mindestens teilweise eingeschlossenen Kleber, dadurch gekennzeichnet, daß die Mutter einen radial bzw. tangential (4) zur Achse der Gewindebohrung ausgerichteten, die Wand der (@) (2,2',2") Mutter durchsetzenden Kanal, insbesondere eine Bohrung, aufweist.
2. Klebesicherung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß <29 in den Kanal ein den Kleber aufnehmender an sich bekannter, (3,3") zerstörbarer Behälter eingeschoben ist.
3. Klebesicherung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Kleber unmittelbar in den Kanal eingebracht ist und mindestens die im Gewindebereich liegende Öffnung des Kanals (8) durch die erstarrte Außenhaut des Klebers selbst abgeschlossen ist.
4. Klebesicherung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch (2') gekennzeichnet, daß die Füllung des Kanals geringer ist als das Kanalvolumen.
5. Klebesicherung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch (2, Z2) gekennzeichnet, daß der Kanal nach außen von einem Verschluß, insbesondere einem Lacktropfen, abgeschlossen ist.
6. Klebesicherung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß der tangential zur Achse der Gewindebohrung ausgerichtete Kanal senkrecht zu einer der Ebenen, insbesondere Sechskantebenen, auf der Mutteraußenseite und außermittig in dieser Ebene verläuft.
7. Klebesicherung nach den Ansprüchen 1 bis 6, dadurch gekenn- (2) (4) zeichnet, daß der Kanal auch jenseits der Gewindebohrung zumindest einen Teil der gegenüber liegenden Wand der Mutter durchsetzend vorgesehen ist.
8. Klebesicherung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß (2") die Achse des Kanals etwa eine Tangente zur Gewindebohrung ' der Mutter ist und ein eingeschobener Kleberbehälter z.T.

im Inneren der Bohrung liegt.
9. Klebesicherung nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch (4J (2 ) gekennzeichvet, daß in der Gewindebohrung der Mutter Verteilkanäle für den Kleber über die gesamte Höhe der Mutter vorgesehen sind.