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Schraubensichemng.
Die Erfindung betrifft jene Gruppe von Schraubensicherungen, bei welchen ein mit Gewinde versehener Teil der Mutter beim Anziehen derselben durch ein Keilwirkung ausübendes Organ in radialer Richtung innig gegen das Bolzengewinde gepresst wird.
Gemäss der Erfindung besteht das genannte, Keilwirkung ausübende Organ aus einem federnden, geschlitzten, schraubenfederartigen Ring von keilförmigem Meridionalschnitt. Erfindungsgemäss wirkt dieser Ring mit einem federnden, mit Gewinde versehenen rohrartigen Mutterstüek so zusammen, dass er beim Anziehen der Mutter nicht bloss eine radiale Pressung gegen den federnden Teil der Mutter ausübt, welche solcherart fest gegen das Bolzengewinde gepresst wird, sondern dass dieser Ring auch axial federnd gegen die Mutter drückt, wodurch Erschütterungen die Mutter nicht mehr lockern können.
Bei einem weiteren Gegenstand der Erfindung erhält der federnde Ring bei einer Sicherungeinrichtung für durch Mutter und Gegenmutter gesperrte Schraubenbolzen doppelkeilförmigen Meridionalschnitt, so dass er einerseits mit einer Ringnut in der ihm zugewandten Fläche der Mutter und anderseits mit einer Ringnut in der ihm zugewandten Fläche der Gegenmutter zusammenarbeitet. Hiebei können statt des einen doppelseitig wirksamen Ringes auch zwei getrennte Ringe verwendet werden, deren einer mit der Nut in der Mutter und deren zweiter mit der Nut in der Gegenmutter zusammenwirkt, wobei die beiden übrigen, einander zugekehrten Flächen der Ringe kegelförmig ausgebildet sind und gegeneinander durch einen Zwischensperring gesichert werden.
Dieser Sperring kann vorzugsweise federnd, gespalten und mit einer Spannvorrichtung versehen ausgebildet werden.
Vorzugsweise wird jener federnde Ring, der mit dem federnden, rohrförmigen Mutterteil zur Berührung gelangt, an seiner Innenfläche zylindrisch ausgeführt und so lang gewählt, dass er den rohrförmigen Mutterteil einige Gänge hoch umschliesst.
Bei der verbesserten Schraubensicherung gemäss der Erfindung wird der gegen den federnden Mutterteil wirkende Druck entsprechend der beim Anziehen der Mutter auftretenden radialen und axialen Kontraktion des Ringes nach und nach gesteigert, wobei der Bolzen gleichzeitig fest gefasst wird. Überdies bewirkt der federnde Ring beim Lösen der Verbindung jederzeit eine Trennung des Mutterkörpers von den zusammenzupressenden'Stücken. Bei gesicherter Mutter dient er auch zum Abfangen der Erschütterungen, welche die Mutter andernfalls rasch lockern könnten.
In den Figuren sind mehrere Ausführungsformen des Gegenstandes der Erfindung schematisch dargestellt, u. zw. zeigt : Fig. 1 einen Achsenschnitt durch eine Ausführungsform der Mutter samt Sicherung gemäss der Erfindung. Fig. 2 ist ein Achsenschnitt einer weiteren Ausführungsform, u. zw. sind Mutter und Sperring in fest angezogenem Zustand gezeichnet. Fig. 3 zeigt die Verbindung einer solchen Mutter mit einer Stützscheibe. Fig. 4 ist eine Seitenansicht der Stützscheibe mit Spannvorrichtung. Fig. 5 ist eine Draufsicht auf die Teile nach Fig. 4. Fig. 6 ist eine Draufsicht auf die Unterseite einer abgeänderten Ausführungsform der Mutter. Fig. 7 ist eine ähnliche Ansieht und zeigt eine weitere Ausführungsform.
Fig. 8 ist ein Achsenschnitt durch eine verbesserte Vorrichtung, bei welcher für Mutter und Gegenmutter ein Sperring mit doppelter Klemmfläche verwendet wird. Fig. 9 ist eine Vorderansicht eines solchen schraubenfederartigen Sperringes mit doppelter Klemmfläehe. Fig. 10 ist ein Ad senschnitt durch eine abgeänderte Ausführungsform und zeigt zwei Sperringe in Verbindung mit einer eingeschalteten, doppelten Stützscheibe mit Nachspannung und rascher Lösung. Fig. 11 ist eine Teilansicht, u. zw. eine Draufsicht auf die Teile nach Fig. 10.
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In diesen Figuren ist 1 die Schraubenmutter, die mit einer ringförmigen Rille oder Nute 2 versehen ist. Diese Rille ist gleichachsig mit dem Gewinde und kann im Querschnitt dreieckförmig aus- gebildet sein, wie beispielsweise in der Fig. 1, bei welcher das Dreieck ein rechtwinkliges Dreieck ist, u. zw. mit der einen Kathete innen und der Hypotenuse aussen. Auch kann die Rille im Querschnitt trapezförmig ausgebildet sein, u. zw. mit zwei schiefen Seiten, wie Fig. 2 zeigt. Die Schraubenmutter ist ferner mit Radialschlitzen 3 versehen, die sich vom Gewinde bis zur Rille erstrecken und somit eine federnde Ausbildung eines Teiles des Muttergewindes in bekannter Weise gewährleisten.
In die Rille 2 greift ein federnder, geschlitzter, schraubenfederartig gewundener Ring 4, der bei 5 ausgespart ist und dessen Unterseite rauh oder gar geriffelt sein kann. Im Querschnitt ist dieser Ring der
Rille 2 entsprechend ausgebildet und der Spitzenwinkel kann, wie Fig. 1 zeigt, etwas grösser als der Rillenwinkel sein.
Die Wirkung ist bei den beiden Ausführungsformen dieselbe. Durch das Festklemmen des Ringes 4 in der Rille 2 wird ein kräftiges Anziehen des unteren Teiles des Muttergewindes gegen den Bolzen und eine unbedingte Verbindung der Schraubenmutter mit der Scheibe erzielt. Um die Mutter zu lösen, dreht man dieselbe um eine halbe Umdrehung zurück unter Einwirkung auf den unteren über die Mutter ragenden Teil des Ringes um diesen zu lockern.
Um ein rasches Lösen solcher Vorrichtungen zu ermöglichen und um die Spannwirkung bis zu einem gewissen Grad zu erhöhen, wird (Fig. 3) der oben beschriebene Sperring mit einer Stützscheibe 6 verbunden, die einen kegeligen Sitz 7 aufweist. Dieser Sitz ist zur Aufnahme der Scheibe 4 bestimmt, die eine entsprechend kegelige Unterseite besitzt. Die Scheibe 6, deren Stützfläche glatt oder geriffelt sein kann, ist geschlitzt und weist Verlängerungen bzw. Ansätze 8 auf, über welche ein Spannglied, beispielsweise eine Muffe oder Zwinge 9, aufgeschoben werden kann, deren Rillen 10 über Wulste 11 dieser Ansätze greifen.
Beim Anziehen der Mutter und wenn die Muffe 9 vorher über die Ansätze 8 völlig aufgeschoben wurde, erfolgt durch die doppelte Klemmwirkung der konischen Unterseite des Sperringes 4 gegen die Stützscheibe und der schiefen Seite derselben gegen die Wand der Rille 2 ein kräftiges Anziehen des Gewindes der Mutter 1 gegen den Bolzen. Ausserdem kann ein Lösen der Mutter rasch erfolgen. Zu diesem Zweck genügt es nämlich, beispielsweise mit Hilfe eines zwischen Mutter 1 und Muffe 9 einge- schobenen Werkzeuges, die Muffe zu verschieben und vollständig zu entfernen. Die Scheibe 6 entspannt sich und entlastet sofort die Mutter 1 von jedem durch das Klemmen verursachten Druck, so dass die Mutter in gewohnter Weise gelöst werden kann.
Die Schlitze 3 der Mutter können verschieden ausgebildet und auch durch Bohrungen ersetzt werden. Die Bohrungen können einen beliebigen kreisförmigen oder sonstigen geeigneten Querschnitt aufweisen und in genügender Anzahl sowie mit genügender Grösse vorgesehen werden, um die federnde Ausbildung des zwischen der Rille und der Bohrung der Mutter verbleibenden Mutterteiles zu gewährleisten. Diese Bohrungen münden oder nicht in die dem Bolzenkern entsprechende Bohrung des Gewindes, das durch dieselben angeschnitten wird. Sie weisen eine regelmässige oder nicht regelmässige Form auf, die zylindrisch oder kegelstumpfförmig sein kann. Im letzteren Fall kann der Querschnitt von der mit dem anzuziehenden Teil in Berührung stehenden Seite an abnehmen. Auch kann jede andere geeignete Form in Frage kommen.
Die federnde Ausbildung des zwischen der Rille 2 und dem Bolzen liegenden Teiles der Mutter kann, wie Fig. 6 zeigt, beispielsweise durch Bohrungen 3'von kreisförmigem Querschnitt erhalten werden, die auf der ganzen Höhe oder zweckmässig nur bis zur halben Höhe vorgesehen sind. Diese Bohrungen, durch welche das Gewinde der Mutter 1 eingeschnitten wird, können zylindrisch oder kegelstumpfförmig sein.
Bei der Ausführungsform nach Fig. 7 wird die federnde Ausbildung des zwischen der Rille 2 und der Mutterbohrung liegenden Teiles der Mutter durch eine Reihe von Bohrungen 3"von kreisförmigem oder sonstigem geeignetem Querschnitt erhalten, die in diesem Teil auf der ganzen Höhe desselben oder zweckmässig nur bis zur-halben Höhe von der Unterseite an vorgesehen sind. Diese Bohrungen, die den Verhältnissen entsprechend zylindrisch oder kegelstumpfförmig sein können, münden im Falle der Fig. 7 nicht in die Bohrung der Mutter.
Einen praktisch ebenso günstigen Erfolg kann man dadurch erreichen, dass man unter Ausnutzung der natürlichen Elastizität des Metalls von der Ausführung von Bohrungen in der Mutter absieht, wodurch es möglich ist, bei der Herstellung von unlösbaren Schraubenmuttern eine bedeutende Ersparnis an Kosten zu erzielen. Zu diesem Zweck lässt man zwischen der zur Aufnahme der Sperrscheibe vorgesehenen Rille und dem Muttergewinde nur eine verhältnismässig dünne Wand (ungefähr Y2-1 mm) bestehen, deren natürliche Elastizität ein wirksames Anziehen des Muttergewindes gegen das Bolzengewinde unter dem Einfluss des Sperringes ermöglicht.
In gewissen Fällen und namentlich zum festen Anziehen von Teilen, die bedeutenden Ersehütte- rungen ausgesetzt sind, wie beispielsweise Eisenbahnschienen und Laschen, kann es nachteilig sein, wenn der federnde, schraubenfederartige Sperring unmittelbar an dem fest anzuziehenden Teil angeordnet wird, denn weil solche Scheiben geschlitzt sind, so weisen dieselben an der geschlitzten Stelle Zacken oder Spitzen auf, die unter dem Einfluss der Erschütterungen das Metall angreifen und eine abnormale Abnutzung des zu spannenden Teiles, z. B. einer Lasche, Schiene od. dgl., verursachen können.
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Um diesem Nachteil abzuhelfen, wird in diesem Fall zwischen dem federnden Sperring und dem festzuspannenden Teil ein Trennglied eingeschaltet, das z. B. aus einer gewöhnlichen flachen oder sonstigen Scheibe besteht, die besondere Umrisse, Formen und Abmessungen aufweist. Auch kann hiezu eine sonstige geeignete Vorrichtung dienen.
Bei der in den Fig. 8 und 9 dargestellten Vorrichtung mit Mutter, Gegenmutter und Scheibe mit doppelter Klemmfläche, die sich besonders zum Anziehen von Teilen eignet, die sich zusammenziehen können bzw. Erschütterungen ausgesetzt sind, sind 10 und 11 Teile, die mit Hilfe eines Bolzens 12 und einer Mutter 1 miteinander fest zu verbinden sind. Erfindungsgemäss wird der Einfluss des Zusammenziehens der Teile auf die Spannung der Mutter dadurch aufgehoben, dass man die Lage der Mutter auf dem Bolzen endgültig festsetzt. Zu diesem Zweck wird eine SperrvorrLhtung vorgesehen, die aus einer Gegenmutter 13 mit zwischen der Mutter 1 und der Gegenmutter 13 eingeschaltetem Sperring 14 besteht, der gleichzeitig in einer im oberen Teil der Mutter 1 vorgesehenen Rille 15 und in einer im unteren Teil der Gegenmutter vorgesehenen Rille 16 festgeklemmt ist.
Die Mutter 1 und die Gegenmutter 13 sind zweckmässig so ausgebildet, dass der zwischen deren Gewinde und deren Rille liegende Teil in beliebiger geeigneter Weise durch Schlitze, Bohrungen od. dgl. federnd gemacht ist. Auf diese Weise erhält man eine durchaus unverrückbare Lage der Mutter 1 auf dem Gewinde des Bolzens 12, weil ein eventuelles Zusammenziehen der Teile 10 und 11 auf die durch den Ring 14 so bewirkte Sperrung der Mutter 1 mit Gegenmutter 13 ohne Einfluss ist. Wie Fig. 9 zeigt, besteht der Ring 14 aus einem schraubenfederartigen, geschlitzten Ring, der im Profil so ausgebildet ist, dass er zwei oder mehrere Klemmflächen aufweist, die gleichzeitig mit der Mutter 1 und der Gegenmutter 13 zusammenwirken.
Um ein rasches Lösen solcher Vorrichtungen zu ermöglichen sowie um die Spannwirkung zu erhöhen, werden gemäss Fig. 10 und 11 zwei einfache Sperringe 4 mit konischer Ober-und Unterseite in Verbindung mit einem doppelt konischen Zwischenstützring 17 verwendet. Die konischen Sitze 18 des letzteren wirken mit den entsprechenden konischen Sitzen der Ringe 4 zusammen, wodurch die Spannwirkung genannter Scheiben erhöht wird. Ausserdem ist der in der in Fig. 11 dargestellten Weise geschlitzte Zwischenstiitzring 17 mit Ansätzen 19 versehen, über welche vor dem Anziehen der Gegenmutter 13 eine Spannmuffe 20 mit Gewalt aufgeschoben wird. Dadurch wird das Lösen der Verbindung ausserordentlich leicht und schnell ausführbar, da es genügt, die Muffe 20 zu entfernen, um den Zwischenring 17 zu entspannen und die Spannwirkung auf die Ringe 4 aufzuheben.
Es versteht sich von selbst, dass oben beschriebene Ausführungsformen nur beispielsweise angegeben sind und dass an den Einzelheiten derselben Abänderungen und Verbesserungen im Rahmen der Erfindung vorgenommen werden können.
PATENT-ANSPRÜCHE : 1. Schraubensicherung, bei der ein mit Gewinde versehener Teil der Mutter mittels eines Keilwirkung ausübenden Organs in radialer Richtung gegen das Bolzengewinde gepresst wird, dadurch gekennzeichnet, dass dieses Organ aus einem federnden, geschlitzten, schraubenfederartigen Sperring von keilförmigem Querschnitt besteht, welcher Ring mit einem federnden, mit Gewinde versehenen, rohrartigen Mutterstück so zusammenwirkt, dass er beim Anziehen der Mutter nicht bloss eine radiale Pressung gegen den federnden Teil der Mutter ausübt, welche solcherart fest gegen das Bolzengewinde gepresst wird, sondern dass dieser Ring auch axial federnd auf die Mutter drückt, wodurch Erschütterungen die Mutter nicht mehr lockern können.