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Schraubensicherung.
Vorliegende Erfindung bezieht sich auf Verbesserungen an Vorrichtungen, bei welchen Schraubenfedern zwischen rotierenden und feststehenden Körpern, wie Bolzen, Schraubenmuttern, Zapfen u. dgl., zwecks Sicherung derselben gegen unerwünschte Drehung eingesetzt werden.
Bei den bisherigen ähnlichen Vorrichtungen wurde den Schraubenfedern ein solcher Querschnitt gegeben, dass ihre Reibungsflächen auf beiden Seiten der Achse stets gleich blieben, und es war nicht möglich, damit die betreffenden Teile dauernd gegen Rückdrehung zu suchern. Infolge der längeren Reibungsfläche der äusseren Seite der Schraubenfedern hatte die innere Seite, insbesondere wo der innere Körper fettig war, weniger Reibungwiderstand zu überwinden als die äussere Seite und es wurde die Schraubenfeder infolgedessen von dem äusseren Körper, z. B. einer Schraubenmutter, völlig beeinflusst bezw. bei jeder Bewegung desselben mitgenommen und konnte daher an sich keine unabhängige, einkeilende bezw. die Teile sperrende Wirkung haben.
Nach vielen die Beseitigung dieses Übelstandes anstrebenden Versuchen hat es sich herausgestellt, dass durch Änderung der Querschnittsform der Schraubenfeder, derart dass die Reibungsflächen auf beiden Seiten der Achse ungleich sind, ferner durch entsprechende Änderung des Gewindes sowie Verminderung des Durchmessers der Bohrung bezw. des Umfanges eines der beiden einschliessenden Körper die zwei zu sichernden Teile vollkommen und dauernd gegen unerwünschte Rückdrehung gesichert werden. Es können auch äussere rotierende Körper wie Schraubenmutter oder dgl. mit einem elastischen Druck gegen Laschen oder dgl. gepresst werden, wodurch ihr Halt ganz bedeutend erhöht wird.
Demgemäss besteht das Wesen der vorliegenden Erfindung darin, dass der Schraubenfeder ein herzförmiger oder ähnlicher Querschnitt gegeben, hiebei das gewöhnliche Gewinde des rotierenden Körpers durch eine Schraubennut ersetzt und gleichzeitig die Bohrung der Schraubenmutter oder der Umfang des Bolzens oder der Durchmesser der Windungen der Schraubenfeder nach einem Ende zu verjüngt wird. Hiedurch erhält man einen verschiedenen
Reibungswiderstand auf beiden Seiten der Schraubenfeder zufolge dessen der rotierende Körper, da er stets dem kleineren Reibungswiderstand ausgesetzt wird, die Schraubenfeder leicht überlaufen, sie schliesslich durch seine verjüngte Bohrung bezw. seinen verjüngten
Umfang zusammendrücken und sich selbst gleichzeitig durch seine eigene Spannung vollkommen festhalten kann.
Die Erfindung wird durch die Zeichnung veranschaulicht, u. zw. zeigt Fig. 1 beispielsweise eine Ausführungsform der zwischen den beiden zu sichernden Körpern ein- gesetzten Schraubenfeder ; Fig. 2 ist ein Querschnitt einer Windung der Schraubenfeder der Fig. 1 ; Fig. 3 zeigt, teilweise im Schnitt, die Anwendungsweise der Schraubenfeder zur Befestigung von Eisenbahnlaschen durch Bolzen und Schraubenmutter, u. zw. ist die
Mutter in losem Zustande gezeigt ; Fig. 4 ist eine ähnliche Ansicht wie Fig. 3 und zeigt die Teile in geschlossenem bezw. angespanntem Zustande ; Fig. 5 zeigt, teilweise im Schnitt, wie Zapfen in Zylinderlöchern mittels der Schraubenfeder befestigt werden ; Fig. 6 ist eine ähnliche Ansicht wie Fig. 5 und zeigt den Zapfen im befestigten Zustande.
Fig. 7 zeigt eine andere Ausführungsform der Schraubenfeder ; Fig. 8 ist ein Querschnitt einer Windung von Fig. 7 ; Fig. 9 zeigt im Schnitt, wie die Schraubenfeder der Fig. 7 angewendet wird.
Für die Windungen der Schraubenfeder a selbst wird ein Querschnitt gewählt, der die Reibungsflächen auf beiden Seiten der Achse ungleich lässt. Die Form, die die besten
Resultate liefert und am besten geeignet ist. den Druck auszuhalten, ist eine herzförmige
Form, wie aus dem Querschnitt (Fig. 2) ersichtlich ist, d. h. die eine Seite b der
Schraubenfeder ist konvex und die andere Seite c keilförmig gestaltet. Bei der An- wendung der Schraubenfeder bei inneren feststehenden und äusseren rotierenden Körpern, wie z. B. in Fig. 3, braucht das Gewinde d des feststehenden Körpers bezw. Bolzens e nicht geändert zu werden.
Das Gewinde der Schraubenmutter f wird dagegen entfernt und die Bohrung verjüngt, so dass die Schraubenmutter leicht auf den Bolzen über das Gewinde desselben geschoben werden kann. Die Bohrung der Schraubenmutter. f wird dann mit einer der konvexen Fläche b der Schraubenfeder a entsprechenden Schraubennut 9 versehen, so dass die Schraubenfeder für sich leicht in die Mutter eingeschraubt werden kann. Bei der Anwendung dieser Ausführungsform wird zunächst die Schraubenfeder a in
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die Schraubenmutter f geschraubt, so dass die erste Windung der Schraubenfeder in ungefähr gleicher Ebene mit dem inneren Ende der Schraubenmutter steht.
Das Ganze wird dann wie eine gewöhnliche Schraubenmutter auf den Bolzen e geschraubt, wobei die Schraubenmutter, wie aus Fig. 3 ersichtlich, infolge der verschiedenen Reibung an den Keilflächen c und den konvexen Flächen b langsam die Schraubenfeder überläuft. Sowie das Ende der Schraubenmutter mit der Lasche h in Berührung kommt, wird die Schraubenfeder durch den Druck der Schraubenmutter und die erhöhte Reibung an dem Gewinde d weiter von der Schraubenmutter überlaufen, gleichzeitig wird die äussere Seite der Schraubenfeder mit einem elastischen Druck zurückgedrängt bezw. nach aussen gekippt und es kann hiedurch die Schraubenmutter weiter gedreht werden, als sonst der Fall sein könnte, und wird durch die erhöhte Reibung zwischen ihrem Ende und der Lasche h ihr Halt bedeutend erhöht.
Inzwischen ist das verjüngte Ende der Schraubenmutter an die hinteren Windungen der Schraubenfeder gelangt, so dass letztere stark zusammengedrückt und die Reibung zwischen ihren keilförmigen Flächen c und dem Gewinde des Bolzens e folglich noch mehr erhöht und die Schraubenfeder unbeweglich gemacht wird. Hiebei wird gleichzeitig die Schraubenmutter f durch die zufolge ihres eigenen Druckes bezw. ihrer eigenen Spannung an der Schraubenfeder hervorgerufene bedeutende Reibung an den konvexen Seiten ebenfalls festgehalten.
Zur Befestigung eines Zapfens i in einem Zylinder j oder dgl. wird die Schraubenfeder mit den konvexen Flächen b nach innen und den keilförmigen Flächen c nach aussen angeordnet. Die Bohrung wird dann mit einem gewöhnlichen Gewinde 1, der Zapfen i dagegen mit einer Schraubennut m versehen. In diesem Falle wird der Durchmesser der Windungen der Schraubenfeder zweckmässig nach oben zu verjüngt, wie aus Fig. 5 und 6 ersichtlich ist. Zur Befestigung des Zapfens wird zunächst die Schraubenfeder auf denselben geschraubt und das Ganze dann in die Bohrung bis ganz unten eingeschraubt. Sowie nun versucht wird, den Bolzen ohne besonderes Werkzeug loszuschrauben, überläuft infolge des vorher beschriebenen Reibungsunterschiedes der Zapfen i die Schrauben-
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zusammengedrückt und der Zapfen folglich vollständig eingekeilt.
Anstatt die Schraubenfeder zu verjüngen, kann aber auch der Zapfen selbst verjüngt werden oder es kann, um die einkeilende Wirkung zu erhöhen, der Durchmesser des unteren Teiles des Zapfens i etwas vergrössert werden, indem die Wirkung dieselbe ist, nämlich zufolge des Reibungsunterschiedes die Schraubenfeder zu überlaufen, dieselbe durch einen verjüngten Teil zu- sammenzudrücken und die Teile somit einzukeilen.
In der Ausführungsform von Fig. 7 sind die Windungen der Schraubenfpder im Querschnitt V-förmig und werden im wesentlichen in derselben Weise angewendet wie die schon beschriebenen mit herzförmigcm Querschnitt versehenen Windungen der Schraubenfeder. Durch die V-förmige Ausführungsform spart man Metall und es ist auchnur eine kleinere Bohrung des äusseren Körpers notwendig. Bei dieser Ausführungsform wird die
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Schraubenfeder bei jeder Windung etwas vergrössert wird, wie aus Fig. 9 ersichtlich ist.
PATENT-ANSPRÜCHE :
1. Schraubensicherung, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen das Bolzen-und Muttergewinde eine Schraubenfeder eingesetzt wird, deren Windungen innen und aussen ungleiche Reibungsnächen bieten, in Verbindung mit zwei entsprechend ungleichen Reibungsflächen der beiden Gewinde, wodurch ein Überlaufen werden der Schraubenfeder von dem rotierenden Teil (Mutter oder Bolzen) ermöglicht und durch die Verjüngung desselben die Schraubenfeder stark zusammengedrückt und unbeweglich gemacht wird.