CN111373163A

CN111373163A - 钢丝螺套

Info

Publication number: CN111373163A
Application number: CN201880076151.1A
Authority: CN
Inventors: 迈克尔·施通普夫; 马塞尔·珀里奥; 特奥多尔·温尼格斯; 克劳斯-弗里德里希·格鲁贝特; 阿列克谢·布托夫; 安娜-卡塔琳娜·施赖纳
Original assignee: Boellhoff Verbindungstechnik GmbH
Current assignee: Boellhoff Verbindungstechnik GmbH
Priority date: 2017-11-23
Filing date: 2018-11-20
Publication date: 2020-07-03
Anticipated expiration: 2038-11-20
Also published as: US20210033139A1; WO2019101760A1; EP3714174B1; EP3714174A1; US11821454B2; US20240035509A1; EA202091191A1; CN111373163B; DE102017127750A1

Abstract

本发明涉及一种钢丝螺套(1)，其包括主体，主体包括以螺旋式方式卷绕的多个线圈(10，12，14)，其中以螺旋式方式卷绕的多个线圈(10，12，14)具有在相对的轴向端部处限定所述主体的第一端部线圈(30)和第二端部线圈(40)，所述第一端部线圈(30)在第一端部区段中具有第一一体式形状配合机构(32)，并且所述第二端部线圈(40)在第二端部区段中具有第二一体式形状配合机构(42)，使得在钢丝螺套(1)的安装状态下，可以分别借助于第一和第二一体式形状配合机构(32、42)与邻近部件结构建立正接合的、形状配合的连接。

Description

钢丝螺套

技术领域

本发明涉及一种通过形状配合连接可附接到螺栓螺纹或螺母螺纹的钢丝螺套。此外，本发明涉及一种具有这种钢丝螺套的螺纹螺栓以及螺纹开口。此外，本发明涉及在螺栓螺纹和螺母螺纹中安装和拆卸这种钢丝螺套的方法。

背景技术

现有的螺旋卷绕的钢丝或螺纹衬套形式的螺套用于加固由相对低强度的材料制成的部件的接收螺纹。为此目的，螺纹-铠装元件安装在接收螺纹中，之后螺钉可以拧入螺纹-铠装元件中。因此，整个组装需要两个操作，一方面将螺纹-铠装元件插入接收螺纹中，另一方面将螺钉插入组装的螺纹-铠装元件中，这使得该组装相当复杂。

为了将螺纹-铠装元件插入到接收螺纹中，通常使用两种组装方法。在第一组装类型中，螺旋钢丝上设有驱动凹口，专用工具经由该驱动凹口将螺旋钢丝沿着接收螺纹牵引并将其旋转到接收螺纹中，参见例如US 4,563,119、US 4,645,398、US 4,553,303等。对于另一种组装类型，螺旋钢丝在一端设置有对角延伸的驱动或安装柄脚，通过该柄脚，专用工具进而将螺旋钢丝拖动并由此将其旋转到接收螺纹中，例如参见US2,152,681、US2,363,663等。驱动凹口导致钢丝的横截面的变化，这使得卷绕(winding)工序更加困难。驱动柄脚的缺点是，组装后必须将其折断并移除。在任意情况下，都需要复杂且昂贵的专用工具来将螺旋钢丝插入接收螺纹中。

US-A-2 150 876和US-A-2 745 457公开了一种螺纹-铠装元件，该螺纹-铠装元件的形式为在一端设置有沿直径延伸的驱动柄脚的螺旋钢丝。相应的螺钉在其背离螺钉头的端部处设置有沿直径延伸的凹槽，当钢丝安装在螺钉上时，螺旋钢丝的驱动柄脚卡扣到该凹槽中。因此，螺钉和安装在其上的钢丝可以一起插入到部件的接收螺纹中。尽管这简化了组装过程，但是螺钉中的凹槽和螺旋钢丝上的柄脚的制造需要相当大的工作量。

在EP 1 898 107 A1中也描述了上述钢丝螺套。此外，EP 1 898 107 A1公开了一种钢丝螺套，该钢丝螺套通过摩擦连接(也称为非正连接)和/或材料结合连接(也称为牢固结合连接)固定在螺栓螺纹上。因此，该钢丝螺套还用作例如螺纹螺栓或螺钉上的螺纹-铠装元件。螺栓螺纹和钢丝螺套之间的摩擦连接通过具有锥形或减小直径的线圈实现。该具有锥形直径的线圈布置在钢丝螺套的轴向端部中。摩擦连接由钢丝螺套的轴向端部区段中的一个或两个线圈产生，钢丝螺套的内径小于螺栓或螺钉的螺纹直径。为了实现钢丝螺套和接收螺纹之间的物质结合连接，例如，在钢丝螺套和螺纹之间施加诸如蜡或胶的粘性粘结剂。

上述钢丝螺套由具有多个螺旋卷绕线圈的主体构成，该主体具有圆柱形形状，而从US3,065,568中已知具有锥形主体的钢丝螺套。这样的锥形或圆锥形卷绕的钢丝螺套布置在例如锥形螺栓螺纹上。锥形螺纹配合件用于在两个管件之间形成液密连接。为了将锥形螺套牢固地布置在螺栓螺纹上，钢丝螺套的两端连接到螺栓主体。对于这些将钢丝螺套的位置固定在锥形螺栓螺纹上的连接，已知有数种替代方案。一种可能性是将钢丝螺套的两端焊接到螺栓主体上。根据另一替代方案，使两端变平，然后通过销或铆钉牢固地连接到螺栓主体。第三种选择是将一种类型的插塞或销焊接到锥形钢丝螺套的端部，使得它们能够插入到锥形螺栓主体中的对应开口中。根据如上所述的锥形钢丝螺套和锥形螺栓螺纹之间的连接措施，很明显，这种类型的螺纹铠装是费时且劳动密集的。

基于上述现有技术，本发明的问题在于提供一种螺纹加强的钢丝螺套的替代构造，该螺纹加强钢丝螺套能够以自锁方式紧固在螺纹部分上，而不需要用于这种类型的紧固的附加工作步骤。

发明内容

上述问题通过根据独立权利要求1的钢丝螺套、根据独立权利要求14的钢丝螺套与螺纹螺栓的结合、通过根据独立权利要求15的钢丝螺套与螺母螺纹的螺纹开口的组合以及通过根据独立权利要求16的至少一个钢丝螺套与螺纹螺栓和螺纹开口的连接来解决。本发明的有利设计和进一步扩展源自以下描述、附图和所附专利权利要求。

本发明的钢丝螺套包括具有多个螺旋卷绕线圈的主体。多个螺旋卷绕线圈包括第一端部线圈和第二端部线圈，第一端部线圈和第二端部线圈在相对的轴向端部处限定或界定主体。第一端部线圈在第一端部区段中具有第一一体式形状配合机构，并且第二端部线圈在第二端部区段中具有第二一体式形状配合机构，使得在钢丝螺套的安装状态下，能够分别借助于第一一体式形状配合机构和第二一体式形状配合机构建立与邻近部件结构的形状配合的防旋转的地连接。

本发明涉及一种基本结构已知的钢丝螺套。该钢丝螺套由多个螺旋卷绕的线圈组成，所述钢丝螺套的尺寸适合于待加强的螺纹。以与螺母螺纹相同的方式为螺栓螺纹提供此种钢丝螺套。优选地，用于螺栓螺纹的钢丝螺套配置成相对于螺栓螺纹的外径尺寸较小。这意味着，钢丝螺套由于其固有的弹簧力而包围螺栓螺纹。类似地，设计用于螺母螺纹的钢丝螺套具有尺寸较大的构造。因此，当安装时，钢丝螺套将其自身压入螺纹开口的内螺纹中。由于钢丝螺套和相应的螺纹之间的摩擦连接因为钢丝螺套的上述较小尺寸或较大尺寸而仅仅是可选的特征，或者仅仅导致低的保持力，因此为钢丝螺套的两个轴向端部提供一体式形状配合机构。该形状配合机构或正机构(positive means)分别接合在螺纹螺栓或螺母螺纹的邻近部件壁中。因此，还优选的是，一体式形状配合机构接合在螺母螺纹或螺栓螺纹中。两个一体式形状配合机构以这样的方式布置，即，因为它们相对于钢丝螺套的纵向轴线的形状和/或取向，两个一体式形状配合机构形成用于钢丝螺套的防旋转的底切。因此，该防旋转的底切有助于钢丝螺套在接收螺纹(即螺栓螺纹或螺母螺纹)内的稳定保持和定位紧固。由于设置在端部侧的两个一体式形状配合机构是钢丝螺套的固有部件，因此由于它们的布置，它们还在钢丝螺套的安装过程结束时自动地产生与邻近部件壁的形状配合连接。因此，钢丝螺套的一体式形状配合机构因此导致与螺栓螺纹或螺母螺纹的自动连接，从而保护钢丝螺套不在接收螺纹内扭转或旋转。结果，不需要额外的螺栓、铆钉或焊接来将钢丝螺套紧固到螺纹螺栓上或螺纹开口中。

根据本发明的优选实施例，第一和第二形状配合机构被相同地定向，特别是相对于螺旋卷绕的线圈径向向内或径向向外定向。

钢丝螺套的轴向端部中的两个形状配合机构使用螺纹螺栓或螺母螺纹的相应邻近部件壁。如果钢丝螺套适于螺栓螺纹，则两个一体式形状配合机构相对于钢丝螺套的线圈径向向内定向。因此，在安装状态下，它们接合在螺纹螺栓的相应凹部中，以便以形状配合或正(positive)的方式将它们自身锁定在那里。类似地，用于螺母螺纹的钢丝螺套的一体式形状配合机构朝向螺母螺纹的邻近壁径向向外定向。在安装状态下，一体式形状配合机构在那里接合在相应提供的凹部或结构中，以便在钢丝螺套和螺母螺纹或螺纹开口的部件壁之间建立防旋转的形状配合连接。

根据本发明的另一优选实施例，第一形状配合机构和第二形状配合机构分别提供彼此相对定向的第一防旋转的底切和第二防旋转的底切。

通常，螺纹连接在相互接合的螺纹匝的部分中承受摩擦力。当使用钢丝螺套时，这些摩擦力使安装好的钢丝螺套承受扭矩。根据待连接的螺纹元件相对于彼此的旋转方向，钢丝螺套被加载有彼此相对的扭矩。为了确保无论扭矩的有效方向如何都不能将已安装的钢丝螺套从其位置释放，两个一体式的形状配合机构形成沿相反方向作用的防旋转的底切。相应的防旋转的底切确保在螺纹连接的高摩擦旋转期间，已安装的钢丝螺套不会由于可能的扩大扭矩而从该钢丝螺套的螺纹释放。这优选地适用于两个旋转方向，这是一体式防旋转的形状配合机构被配置为彼此相对的原因。

根据本发明的另一优选实施例，第一形状配合机构包括第一端部区段中的邻近凹部的闩锁钩，并且第二形状配合机构包括第二端部区段中的端部柄脚。

优选的端部柄脚优选地由钢丝端部的径向向内弯曲的端部区段形成。因此，该钢丝端部径向向内突出到螺旋卷绕线圈的内部。由于该端部柄脚用于实现防旋转，因此其优选地具有小于钢丝螺套的半径的30％的径向延伸部。此外，优选地，端部柄脚至少径向向内定向，但不必与钢丝螺套的螺旋卷绕线圈的中心点精确对准。端部柄脚形成防旋转的底切对于端部柄脚的功能是决定性的。

第一形状配合机构的优选的闩锁钩优选地形成在钢丝螺套的钢丝中。为此目的提供凹部，使得邻近凹部的突出部或限制该凹部的突出部形成闩锁面或锁定面。一旦此闩锁面接合在相应的凹部中或抵靠在螺纹螺栓上或螺纹开口中的突出部上，就以这种方式形成防旋转的底切。

根据本发明的另一优选实施例，钢丝螺套的主体是圆柱形的。此外，遵循以上解释，第一形状配合机构和第二形状配合机构径向向内定向，使得钢丝螺套为螺栓螺纹提供螺纹加固。

根据本发明的另一优选实施例，线圈在圆柱形主体的径向外侧处包括螺纹轮廓，并且在内侧处包括锚固轮廓。此外，圆柱形钢丝螺套的线圈的尺寸优选地设计成该钢丝螺套的线圈的直径与螺栓螺纹的直径相比尺寸较小。钢丝螺套的直径的这种优选的尺寸较小的构造确保圆柱形钢丝螺套由于其固有的弹簧力而在其安装状态下将其自身保持在螺栓螺纹中。

根据本发明的圆柱形钢丝螺套的另一优选实施例，第一形状配合机构和第二形状配合机构径向向外定向，使得钢丝螺套为螺纹开口的螺母螺纹提供螺纹加固。在本文中，还优选的是，用于螺母螺纹的圆柱形钢丝螺套的线圈在径向外侧设置锚固轮廓并且在径向内侧设置螺纹轮廓。这确保了钢丝螺套能够可靠地将钢丝螺套自身锚定在螺母螺纹中，并因此将其自身紧固和定位。此外，与螺母螺纹的直径相比，线圈优选地具有与螺母螺纹的直径相比直径尺寸较大的构造。这种同样优选的构造确保了，由于钢丝螺套固有的弹簧力，钢丝螺套将其自身摩擦地紧固到螺母螺纹中。

根据本发明的钢丝螺套的另一优选实施例，钢丝螺套的主体成形为锥形。在该构造中，螺旋卷绕的线圈形成钢丝螺套的锥形(conical)或圆锥形(cone shaped)外轮廓。这种形状使得有可能将钢丝螺套布置在锥形螺栓螺纹上或锥形螺纹开口内，并将钢丝螺套位置稳定地自动紧固在那里。在本文中，优选的是，第一形状配合机构和第二形状配合机构径向向内定向，使得钢丝螺套为锥形螺栓螺纹提供螺纹加固。因此，还优选的是，第一形状配合机构和第二形状配合机构径向向外定向，使得钢丝螺套为锥形螺母螺纹提供优选的螺纹加固。

为了确保锥形钢丝螺套可靠地保持在锥形螺栓螺纹上，第一端部线圈具有比第二端部线圈更大的直径，并且闩锁钩布置在第一端部区段中，端部柄脚布置在第二端部区段中。

由于用于锥形螺栓螺纹的锥形钢丝螺套的上述概述的优选构造，防旋转的闩锁钩优选地位于钢丝螺套的半径最大的线圈中。因此，端部柄脚位于具有最小的钢丝螺套直径的线圈中。这使得产生优选的构造，即闩锁钩位于相当难以接近的螺纹部分中。与此不同地，在安装状态下，端部柄脚优选地位于锥形螺栓螺纹的起始部分中。由于该优选布置，端部柄脚是可接近的，以选择性地向端部柄脚施加扭矩和释放力，从而帮助安装和拆卸锥形钢丝螺套。例如，如果在安装钢丝螺套期间沿螺栓螺纹的螺旋方向施加扭矩，则这导致钢丝螺套的扩大。钢丝螺套的定向扩大支持在锥形螺栓螺纹上的安装，直到闩锁钩和端部柄脚以形状配合的方式锁定。为了优选地拆卸锥形钢丝螺套，有利的是通过在端部柄脚上释放的扭矩和选择性地施加的扭矩来扩张锥形钢丝螺套。这种方式有利于拆卸，即从锥形螺栓螺纹移除锥形钢丝螺套，以便例如在过度磨损的情况下用新的钢丝螺套替换它。

本发明还包括一种具有圆柱形外螺纹的螺纹螺栓，钢丝螺套根据钢丝螺套的上述圆柱形实施例之一布置在该圆柱形外螺纹上。本发明还包括一种具有锥形外螺纹的螺纹螺栓，锥形钢丝螺套根据上述实施例之一布置在该锥形外螺纹上。此外，本发明包括具有圆柱形内螺纹的螺纹螺栓，其中根据上述优选实施例之一布置有圆柱形的钢丝螺套。此外，本发明包括具有锥形内螺纹的螺纹开口，在该螺纹开口中根据上述实施例之一安装或布置锥形钢丝螺套。

根据本发明的另一优选实施例，具有外螺栓螺纹的螺栓和具有内螺母螺纹的螺纹开口的连接由本发明覆盖。这种连接的特征在于，螺栓螺纹设置有根据上述实施例之一的钢丝螺套和/或螺母螺纹设置有根据上述实施例之一的钢丝螺套。

本发明还包括一种用于在螺栓螺纹上安装根据上述实施例之一的钢丝螺套的方法。该安装方法包括以下步骤：将所述钢丝螺套接收在具有内安装螺纹的安装工具中，内安装螺纹包括螺纹匝，利用可径向移位的止动装置阻挡该螺纹匝，以止动装置在与安装方向相反的端部侧接合该钢丝螺套的方式在钢丝螺套的螺旋方向上旋转该安装工具，其中，旋转该安装工具直到该两个一体式形状配合机构被锁定在该螺栓处，并且向后旋转安装工具，以便将该安装工具从钢丝螺套移除。

本发明优选的安装方法将锥形或圆柱形的钢丝螺套拧入或推进到螺纹螺栓的螺栓螺纹上。因此，使用下面更详细描述的优选安装工具。将钢丝螺套推进到或拧入到螺栓螺纹上，直到布置在端部的两个形状配合机构将它们自身紧固到螺纹螺栓上。在该过程中，背离安装方向的端部侧形状配合机构(在这种情况下优选为端部柄脚)用于沿拧入方向将钢丝螺套压入螺栓螺纹的螺纹匝内。如上所述，由于端部柄脚径向向内弯曲，所以端部柄脚形成足够大的止动面以使钢丝螺套向前移动。在本文中，向前是指逆着螺栓螺纹的拧入方向。在将钢丝螺套拧入或推动到螺栓螺纹上的过程中，钢丝螺套承受与螺栓螺纹间的摩擦力。这些摩擦力反作用于拧入或推进，这导致在安装期间钢丝螺套的至少部分的扩大。这种扩大还使得更容易将钢丝螺套拧入到或推进到螺栓螺纹上。一旦在钢丝螺套的前端部处一体形成的形状配合机构到达设置在螺纹螺栓处的凹部，该形状配合机构就在此时卡入。同时，端部柄脚前进到螺纹螺栓处的相应凹部中。以这种方式，钢丝螺套以形状配合的方式在钢丝螺套的两个端部处或在两个端部的部分中连接到螺纹螺栓。

根据优选设计，安装方法包括以下步骤：如上所述，在具有止动装置的端部侧推动钢丝螺套，使得钢丝螺套径向扩大。

进一步优选地，所述安装方法包括进一步的步骤：将所述第二形状配合机构锁在所述螺纹螺栓的凹部中，并且将所述第一形状配合机构锁在接收凹槽中，所述接收凹槽优选地具有引入倒角。

钢丝螺套的前端部优选地包括径向向内突出的闩锁钩。该第二形状配合机构接合在螺纹螺栓中的凹部中。设置在钢丝螺套的相对的端部处的径向向内突出的端部柄脚作为第一形状配合机构进入螺纹螺栓上的接收凹槽中。该接收凹槽优选地具有引入倒角。该引入倒角不仅便于端部柄脚在螺纹螺栓处的闩锁(latching)，而且还支持从螺纹螺栓拆卸钢丝螺套。这是因为一旦要将钢丝螺套从螺栓螺纹中旋出，端部柄脚优选地经由引入倒角从接收凹槽中压出。以这种方式，在第一形状配合机构处的形状配合连接之后被释放。

为了优选地便利于该安装方法，内安装螺纹形成为比螺栓螺纹大，具体地，内安装螺纹超过螺纹螺栓的螺纹尺寸2％至10％。

该安装方法利用已经提到的安装工具来实现。下面将更详细地描述该安装工具，该安装工具包括作为基本元件的内螺纹部分。在该内螺纹部分中，可接收待安装的钢丝螺套。同时，工具还执行上述将钢丝螺套拧入或推动到螺栓螺纹上。为此，内螺纹部分必须具有这样的尺寸，使得其也可以在接收到待安装的钢丝螺套之后拧入到螺栓螺纹上。因此，优选提供具有比螺纹螺栓的螺纹尺寸大2-10％的螺纹尺寸的内安装螺纹。

本发明还公开了一种根据上述实施例之一的钢丝螺套的拆卸方法，该钢丝螺套布置在锥形螺纹螺栓或圆柱形螺纹螺栓上，并通过两个一体形成的形状配合机构可拆卸地连接到螺纹螺栓上。该拆卸方法包括以下步骤：将具有内接收螺纹的拆卸工具旋拧到带有钢丝螺套的螺纹螺栓上，通过推进解锁装置将第一形状配合机构从与螺纹螺栓的接合中解锁，沿钢丝螺套从螺栓螺纹的旋出方向旋转拆卸工具，以及将钢丝螺套从螺栓螺纹旋出。

在本文上面概述的用于钢丝螺套的拆卸方法中，优选为颠倒安装方法。这意味着钢丝螺套现在被旋拧离开或推离螺栓螺纹。为了在该过程中避免一体式形状配合机构的形状配合阻挡，首先借助于解锁装置将第二形状配合机构(优选为径向向内突出的闩锁钩)从其形状配合连接释放。优选的解锁装置包括例如径向可调节的致动器。解锁装置接合在闩锁钩上，或者替代地，接合在钢丝螺套的端部区域上，并且径向向外提升闩锁钩使其免于在螺纹螺栓处的凹部中的闩锁。一旦该形状配合连接被释放，优选地开始从螺栓螺纹旋出钢丝螺套。这种旋出优选地还包括将钢丝螺套从螺栓螺纹中推出。根据本发明的一个实施例，这种推出通过解锁装置来实现，解锁装置沿着旋出方向压靠邻近闩锁钩的钢丝螺套的端部。

根据拆卸方法的另一优选设计，为了接收钢丝螺套的端部柄脚，在螺纹螺栓中的凹部中提供沿拧入方向的引入倒角，端部柄脚在推出或旋出期间经由该引入倒角从凹部释放。

为了便于从螺栓螺纹上拆卸钢丝螺套，没有单独的致动器来接合钢丝螺套的端部柄脚以将端部柄脚从形状配合连接上释放。代替的是，端部柄脚的接收凹槽被设计成在拆卸方法期间有助于释放螺纹螺栓和端部柄脚之间的形状配合连接。特别地，接收凹槽包括上述的引入倒角。只要沿旋出方向拧或压钢丝螺套，端部柄脚就会通过引入倒角从凹槽中移出。因此，引入倒角在拆卸过程中形成引出倒角或释放部分，以便释放一体式形状配合机构(在这里是端部柄脚)和螺纹螺栓之间的形状配合连接。

本发明还公开了一种用于钢丝螺套的工具，以便将钢丝螺套安装在螺纹螺栓上或从螺纹螺栓上移除钢丝螺套。本发明的工具包括以下特征：具有螺纹匝的内安装螺纹、能够选择性地阻挡和释放螺纹匝的可移动止动装置、以及能够在径向方向上移动到安装螺纹中以便释放形状配合机构的解锁装置。

根据工具的优选设计，安装螺纹形成为比螺纹螺栓的螺栓螺纹大2-10％。此外，止动装置和解锁装置优选地仅由一个径向可移位的致动器实现，该致动器在径向向内突出的端部处包括驱动结构或释放结构。

如上文已经解释的，安装方法以及优选地还有拆卸方法利用包括用于钢丝螺套的内接收螺纹的工具来执行。由于优选地可径向移动的止动装置能够选择性地阻挡内接收螺纹的螺纹，所以止动装置能够用于将钢丝螺套拧或推到螺栓螺纹上。以相同的方式，该止动装置可以在邻近闩锁钩的端部接合，以便从螺栓螺纹旋出钢丝螺套或将钢丝螺套推出螺栓螺纹。由于优选的止动装置可移入和移出螺纹匝，因此止动装置也优选地同时用于将闩锁钩从与螺纹螺栓的形状配合连接中释放。一方面，钢丝螺套和螺纹螺栓之间的形状配合连接确保钢丝螺套在螺栓螺纹中的有效紧固，另一方面，它们可以在不使用任何设备的情况下容易地再次释放。相应地，本发明优选地，用于至少一个形状配合连接的止动装置和解锁装置在本发明优选工具的一个部件中实现。

附图说明

通过参考附图更详细地解释本发明的优选实施例。示出了：

图1示出了根据本发明的安装在锥形螺栓螺纹上的锥形钢丝螺套的优选实施例，

图2示出了根据本发明的安装在圆柱形螺栓螺纹上的圆柱形钢丝螺套的优选实施例，

图3示出了图1的钢丝螺套的优选附接端部的立体图，

图4示出了图1的钢丝螺套的立体图，

图5示出了图2的圆柱形钢丝螺套的局部剖视图，

图6示出了根据图1的钢丝螺套的优选端部柄脚的俯视图，

图7示出了根据图2的钢丝螺套的端部柄脚的优选实施例，

图8示出了螺栓主体中的邻近螺栓螺纹的接收凹部的优选实施例，

图9示出了优选地与锥形钢丝螺套和圆柱形钢丝螺套结合使用的闩锁钩的优选设计的放大图，

图10示出了具有用于接收根据图9的钢丝螺套的闩锁钩的凹部的螺栓主体的优选设计的放大图，

图11示出了工具的优选实施例的立体图，

图12示出了图11的工具的优选实施例的另一立体图，

图13示出了图12的工具的局部剖视图，

图14示出了工具的解锁装置的优选实施例的放大图，

图15示出了安装方法的优选实施例的流程图，以及

图16示出了拆卸方法的优选实施例的流程图。

具体实施方式

图1示出了布置在具有螺栓螺纹52的螺栓50上的钢丝螺套1的立体图。钢丝螺套1包括形成钢丝螺套1的主体20的多个螺旋卷绕的线圈10、12、14。同时，钢丝螺套1的中心轴线M限定了安装方向R_I，钢丝螺套沿该方向拧在或安装在螺栓50的螺栓螺纹52上。

当沿安装方向R_I观察时，钢丝螺套1的主体20扩大。因此，主体20具有锥形形状，特别是截头圆锥形状。线圈10、12、14的直径沿安装方向R_I增大。因此，圆锥角α围合在中心轴线M和主体20的外侧表面16之间。该角优选地处于1°≤α≤25°范围内，更优选地处于2°≤α≤15°范围内，并进一步优选地处于2°≤α≤8°的角度的范围内。

优选地，钢丝螺套1的圆锥角和螺纹螺栓或螺纹孔的圆锥角彼此匹配。这意味着，钢丝螺套1的圆锥角与螺纹螺栓或螺纹开口的圆锥角一致。

当沿横截面观察时，线圈10、12、14优选地在径向内侧(面向螺纹螺栓的接收螺纹)上具有锚固轮廓。该可选特征适合于帮助将钢丝螺套紧固在螺纹螺栓或螺纹孔的接收螺纹中。一轮廓设置在径向外侧上，一旦钢丝螺套1已经安装在螺栓螺纹52中，该轮廓就形成螺纹的形状。

根据图2的已安装的钢丝螺套1’具有与图1的钢丝螺套1类似的结构特征。这些特征用与图1中相同的附图标记表示。与图1的实施例不同，钢丝螺套1’的主体20’是圆柱形的。因此，线圈10’，12’，14’具有相同的直径。螺栓50’也具有圆柱形状，并且螺栓螺纹52’被圆柱侧面包围。

锥形的螺纹52和圆柱形的螺栓螺纹52’都是公知的，因此关于这些螺纹的形状和尺寸参考现有技术。

为了先以摩擦方式将锥形和圆柱状的钢丝螺纹螺套1、1’紧固在螺栓螺纹上，优选相对于螺栓螺纹52；52’以较小尺寸制造钢丝螺套1、1’。在本文中，较小尺寸意味着钢丝螺套1；1’的螺纹比螺栓的螺纹小。本发明优选的是，较小尺寸的范围为相对于螺栓螺纹小1％至5％，并且进一步优选地，相对于螺栓螺纹小2％至4％。

多个螺旋卷绕的线圈10、12、14，10’，12’，14’具有第一轴向端部线圈30；30’和第二轴向端部线圈40；40’。相对于主体20；20’，将多个螺旋卷绕的线圈10、12、14；10’、12’、14’中的最后一个线圈称为轴向端部线圈30、40；30’、40’，其与主体20；20’的轴向端面邻近。每个端部线圈30，40；30’，40’包括一体形成的形状配合机构32、42；32’，42’。这些形状配合机构32、42；32’、42’以类似的方式用于锥形的钢丝螺套1中，如同在圆柱形的钢丝螺套1’中一样。

关于优选为锥形的钢丝螺套1，第一端部线圈30具有比第二端部线圈40大的直径。在第一端部线圈30中，第一一体形成的形状配合机构32包括闩锁钩34，闩锁钩34在第一端部线圈30的径向内侧邻近凹部36形成。

闩锁钩34优选地具有转入倒角33，该转入倒角33支撑钢丝螺套1在螺栓螺纹52中的安装。转入倒角33位于第一端部线圈30的径向内侧和自由端处。

在安装状态下，闩锁钩34卡扣到螺栓螺纹52上的闩锁凹部54中。闩锁凹部54布置在螺栓主体中或螺栓螺纹52中。螺栓主体中或螺栓螺纹52设置止动面55，该止动面55的面法线N₅₅大致与螺栓螺纹52相切，并且沿钢丝螺套1的转入方向定向。由于该定向，止动面55作为用于闩锁钩32的闩锁面35的止动部分和阻挡面，形成用于已安装的钢丝螺套1的反向旋转保险。为此，闩锁面35的面法线N₃₅大致反向平行(anti-parallel)于面法线N₅₅定向。

在安装钢丝螺套1时，将钢丝螺套1拧入螺栓螺纹52中。一旦一体式形状配合机构32已经从螺栓螺纹52经由中间隆起部56移动到闩锁凹部54中，则一体式形状配合机构32在那里锁定钢丝螺套1，防止钢丝螺套1从螺栓螺纹52旋出。由于钢丝螺套1和周围的接收螺纹(未示出)之间的摩擦，这种向后的旋转会在没有同时尝试拆卸的情况下发生并且导致钢丝螺套的分离。

在第二端部线圈40中，端部柄脚44优选地设置在第二端部区段中作为一体式形状配合机构42。与第二端部线圈40的走向相比，端部柄脚44大致径向向内突出。在此连接中，端部柄脚44不必精确地指向第二端部线圈40的中心点。此外，端部柄脚44优选地包括第二端部线圈40的成角度的端部。优选地，端部柄脚具有确保端部柄脚44接合在螺栓主体50中或螺栓螺纹52中的相应凹部60中的最小长度。由于端部柄脚44由于其抗剪切应力而提供钢丝螺套1的抗旋转保护，因此即使短的长度也足以用于此目的。优选地，端部柄脚44的径向向内突出越过钢丝螺套1的内径D_I的长度范围为0.4B_D≤L_Z≤3.0B_D。在本文中，B_D表示钢丝螺套1的钢丝的径向宽度，该径向宽度在近似菱形的钢丝截面的情况下表示钢丝截面中的较长的对角线。在方形钢丝截面的情况下，钢丝截面的对角线具有相等的长度。

从图1、图6和图8可以看出，螺栓50中的径向凹部60形成为沿轴向方向开口的凹槽。凹槽的开口方向与安装方向R_I相反。优选地，凹槽在切线方向上由两个阻挡面62、64限制。

一旦端部柄脚44卡扣到凹部60中，阻挡面64优选地防止钢丝螺套1在安装方向上的进一步拧入。因此，闩锁钩34不能被推过闩锁凹部54。另一阻挡面62优选地防止钢丝螺套1的回转，该钢丝螺套1具有邻接在该处(即阻挡面62处)的端部柄脚44。由于端部柄脚44的布置，端部柄脚44因此在至少一个旋转方向上形成防旋转的底切，这优选地阻止钢丝螺套1的进一步拧入并且进一步优选地阻止钢丝螺套1的旋出。

因此，端部柄脚42和闩锁钩34的防旋转的底切彼此相对地定向。由此，避免了过度紧固的不正确的安装和将钢丝螺套1从螺栓螺纹中拧出的不正确的拆卸。

一体式形状配合机构32、42的上述构造性设计和布置可以类似地应用于根据图2的圆柱形钢丝螺套1’。这可以从图5中的局部截面图看出。相应地，参考具有锥形形状的钢丝螺套的上述优选实施例的类似的适用说明。

大体上，应当强调的是，根据本发明的优选实施例，钢丝螺套不具有根据现有技术的沿直径方向布置的安装柄脚。这样的柄脚用作驱动/安装和/或锁定柄脚。对于螺纹螺栓的锥形或圆柱形接收螺纹的钢丝螺套1，这种沿直径方向的柄脚将是干涉的，因为钢丝螺套的安装将在轴向方向上受到限制。对于锥形或圆柱形内螺纹的钢丝螺套(见下)，为了在内螺纹内安装螺纹螺栓或类似物，必须去除该径向柄脚。这种额外的工作量被优选地避免了。

另外，钢丝螺套1；1’的结构的上述特征也可以转移到用于螺母螺纹或螺纹开口的锥形和圆柱形的钢丝螺套。

用于螺母螺纹的钢丝螺套优选地相对于螺纹开口的螺纹几何形状具有较大尺寸。这意味着钢丝螺套的外径大于螺纹开口的内径。这确保了钢丝螺套由于其固有的弹簧特性而被压入接收螺纹中，并且通过摩擦连接将其自身保持在那里。本发明优选的是，较大尺寸的范围为相对于螺母螺纹大1％至5％，并且进一步地，相对于螺栓螺纹大优选地在2％至4％。

即使当在用于螺母螺纹的钢丝螺套中使用时，也保持了一体式形状配合机构的功能性。与用于螺栓螺纹52；52’的钢丝螺套1；1’不同，两个一体式形状配合机构径向向外定向，以便能够接合在螺母主体或螺母螺纹中或在螺纹开口的部件壁中。

本发明优选的是，在螺纹螺栓和内螺纹的连接中，螺纹中的至少一个由上述钢丝螺套加强。还优选的是，各自用一个钢丝螺套来加固两个螺纹，即螺栓螺纹和内螺纹。一旦进行了相应的加固，就将螺纹螺栓拧入内螺纹中并紧固在那里。

为了将钢丝螺套1；1’安装在螺栓50；50’上，提供了工具80。在图11和图12的立体图中，示出了工具80的优选特征以解释操作原理和功能。应当理解，工具80可以被设计为手动或自动工具80，而不必在此详细描述。

工具80包括内接收螺纹82。在接收螺纹82中接收有钢丝螺套1；1’，以便将后者安装在螺栓螺纹52；52’上。取决于螺纹螺栓50；50’和钢丝螺套1；1’的外形，内螺纹82形成为锥形或圆柱形。

为了安装，将钢丝螺套1；1’拧入接收螺纹82(S1)。在此，优选地旋转钢丝螺套1；1’，直到突出到接收螺纹82的螺纹匝中的止动装置84阻挡了螺纹匝并因此阻挡进一步拧入(S2)。

止动装置84优选地由致动器形成，该致动器能够移动到接收螺纹82的螺纹匝中。致动器的径向调节优选地通过螺纹连接来实现。以相同的方式，轴向位移或电动调节也是可能的。

优选地，将钢丝螺套1；1’首先通过第二形状配合机构44；44’，即端部柄脚拧入接收螺纹82中。因此，优选在端部柄脚上或端部柄脚附近将钢丝螺套1；1’定位在止动装置84处。拧入方向由R_E指示。在拧入过程中，摩擦力阻碍了钢丝螺套1、1’在螺纹匝中的滑动。因此，钢丝螺套1、1’在拧入期间扩大，这有助于拧入。

优选将钢丝螺套1；1’拧入接收螺纹82中，直到第一形状配合机构34；34’布置成与径向凹部86相邻。接收螺纹82的螺纹匝从凹部86径向向外增加。结果，凹部86允许第一形状配合机构34；34’(在此为端部闩锁钩34；34’(参见图9))在安装钢丝螺套1；1’的过程中滑过中间凸起56；56’上方并锁在闩锁凹部54；54’中(参见图10)。在拆卸钢丝螺套1；1’的过程中，凹部86确保闩锁钩34；34’可径向向外移动，然后在中间凸起56；56’的上方推动或转动。

将钢丝螺套1；1’拧到螺栓螺纹52；52’上，直到在经过中间凸起56；56’之后，闩锁钩34；34’接合在闩锁凹部54；54’中(S6)。

另外，优选的端部柄脚44；44’滑入螺栓50；50’中的凹部60；60’中以锁在其中(S7)。优选地，凹部60；60’具有插入倒角(未示出)而不是侧壁62(见图1)。这有利于端部柄脚44；40’滑入凹部60；60’中。

一旦端部柄脚44；44’和闩锁钩34；34’被锁，钢丝螺套1；1’就可靠地紧固。然后将工具80从已安装的钢丝螺套1；1’上旋出。

本发明优选的是，工具80的接收螺纹82的尺寸比螺栓螺纹52；52大2％至10％。这确保了钢丝螺套1；1’可可靠地接收在工具80中并可安装在螺栓50；50’上。

为了优选地从螺栓螺纹52；52’拆卸钢丝螺套1；1’，工具80优选地包括用于端部侧形状配合机构34；34’的解锁装置。解锁装置优选地包括可径向移动的致动器90。致动器90配备有突出到凹部86中的驱动或释放结构92。此外，具有释放结构92的致动器90可移动，使得致动器90可以将闩锁钩34；34’从凹部/凹部36；36’释放，并将闩锁钩34；34’移动到凹部86中(D2)。这种移动和功能由图14中的虚线示出。在解锁之前，将工具80拧入带有钢丝螺套1、1’的螺纹螺栓50、50’上(D1)。

在步骤D2中将闩锁钩34；34’解锁之后，工具80逆着螺纹方向旋转(D4)。这样做时，致动器90优选地朝着与闩锁钩34；34’邻近的端部移动(D3)，并开始从螺栓螺纹52、52’推出钢丝螺套1；1’(D5)或将钢丝螺套1；1’旋出(D6)。

优选的推出导致钢丝螺套1；1’克服对螺栓螺纹52；52的摩擦力而扩大。这也有助于钢丝螺套1；1’的拆卸。为了简化拆卸，端部柄脚44；44’优选地通过凹部60的引入倒角从形状配合接合中滑出。引入倒角优选地布置成代替限制壁62，如上文已经描述的那样。

附图标记列表

1、1’ 钢丝螺套

10、12、14、10’、12’、14’ 线圈

20、20’ 主体

30、30’ 第一端部线圈

32、32’ 形状配合机构

33、33’ 转入倒角

34、34’ 闩锁钩

35、35’ 闩锁面

36、36’ 凹部/凹陷

40、40’ 第二端部线圈

42、42’ 形状配合机构

44、44’ 端部柄脚

50、50’ 螺栓

52、52’ 螺栓螺纹

54、54’ 闩锁凹部

55、55’ 止动面

56、56’ 中间隆起部

60、60’ 螺栓中的凹部

62、64、62’、64’ 阻挡面

80 工具

82 接收螺纹

84 止动装置

86 凹部

90 致动器

92 解锁装置

M 中心轴

R_I 安装方向

R_E 拧入方向

N₅₅ 止动装置的面法线

D_I 内径

B_D 钢丝螺套的径向宽度

Claims

1.一种钢丝螺套，所述钢丝螺套包括具有多个螺旋卷绕线圈的主体，其中所述多个螺旋卷绕线圈包括在相对的两个轴向端部处界定所述主体的第一端部线圈和第二端部线圈，并且所述第一端部线圈在第一端部区段处具有第一一体式形状配合机构，并且所述第二端部线圈在第二端部区段处具有第二一体式形状配合机构，使得在所述钢丝螺套的安装状态下，能够分别经由所述第一一体式形状配合机构和所述第二一体式形状配合机构产生与邻近部件结构的形状配合的防旋转的连接，其中，螺栓螺纹的所述钢丝螺套的所述第一一体式形状配合机构和所述第二一体式形状配合机构相对于所述钢丝螺套的线圈径向向内定向，螺母螺纹的所述钢丝螺套的所述第一一体式形状配合机构和所述第二一体式形状配合机构相对于所述钢丝螺套的所述线圈径向向外定向。

2.根据权利要求1所述的钢丝螺套，其中所述第一形状配合机构和所述第二形状配合机构分别提供彼此相对定向的第一防旋转的底切和第二防旋转的底切。

3.根据前述权利要求中任一项所述的钢丝螺套，其中所述第一形状配合机构包括所述第一端部区段中的邻近凹部的闩锁钩，并且所述第二形状配合机构包括所述第二端部区段中的端部柄脚。

4.根据前述权利要求中任一项所述的钢丝螺套，其中所述主体为圆柱形。

5.根据权利要求4所述的钢丝螺套，其中螺栓螺纹的所述钢丝螺套的所述线圈在径向外侧设置螺纹轮廓并且在内侧设置锚固轮廓，并且所述线圈被设计成所述线圈的直径相对于所述螺栓螺纹的直径尺寸较小。

6.根据权利要求4所述的钢丝螺套，其中螺母螺纹的所述钢丝螺套的所述线圈在径向外侧设置锚固轮廓并且在径向内侧设置螺纹轮廓，并且所述线圈被设计成所述线圈的直径相对于螺母螺纹的直径尺寸较大。

7.根据权利要求1至3中任一项所述的钢丝螺套，其中，所述主体呈锥形，使得所述钢丝螺套为锥形螺栓螺纹或锥形螺母螺纹提供螺纹加固。

8.根据权利要求7结合权利要求3所述的钢丝螺套，其中所述第一端部线圈具有比所述第二端部线圈更大的直径，并且所述闩锁钩位于所述第一端部区段中，并且所述端部柄脚位于所述第二端部区段中。

9.一种螺纹螺栓，所述螺纹螺栓具有圆柱形外螺纹，所述圆柱形外螺纹上布置有根据权利要求1至5之一所述的钢丝螺套，或者所述螺纹螺栓具有锥形外螺纹，所述锥形外螺纹上布置有根据权利要求1至3和6至8其中之一所述的钢丝螺套。

10.一种螺纹开口，所述螺纹开口具有圆柱形内螺纹，所述圆柱形内螺纹内布置有根据权利要求1至5之一所述的钢丝螺套，或者所述螺纹开口具有锥形内螺纹，所述锥形内螺纹内布置有根据权利要求1至3和6至8其中之一所述的钢丝螺套。

11.一种具有外部螺栓螺纹的螺栓和具有内部螺母螺纹的螺纹开口的连接，其中所述螺栓螺纹包括根据权利要求1至8之一所述的钢丝螺套和/或所述螺母螺纹包括根据权利要求1至8之一所述的钢丝螺套。

12.一种用于根据前述权利要求1至8中任一项所述的钢丝螺套在螺栓螺纹上的安装方法，包括以下步骤：

a.将所述钢丝螺套接收在具有内安装螺纹的安装工具中，所述内安装螺纹包括螺纹匝(S1)，

b.用可径向移动的止动装置阻挡所述螺纹匝(S2)，

c.沿所述钢丝螺套的螺旋方向转动所述安装工具(S3)，使得所述止动装置在所述端部侧与安装方向相反地接合所述钢丝螺套，其中所述安装工具被转动(S5)，直到两个所述一体式形状配合机构被锁定在所述螺栓处(S6，S7)，以及

d.向后旋转所述安装工具以将所述安装工具从所述钢丝螺套移除(S8)。

13.根据权利要求12所述的安装方法，具有进一步的步骤：

在具有所述止动装置的所述端部侧推动所述钢丝螺套，使得所述钢丝螺套径向扩大(S4)。

14.根据权利要求12或13所述的安装方法，具有进一步的步骤：

将所述第二形状配合机构锁在所述螺纹螺栓的凹部中(S6)，以及

将所述第一形状配合机构锁在接收凹槽中，所述接收凹槽优选地包括引入倒角(S7)。

15.根据权利要求12至14中任一项所述的安装方法，其中，所述内安装螺纹比所述螺纹螺栓的螺纹尺寸大2-10％。

16.一种用于根据权利要求1至8中任一项所述的钢丝螺套的拆卸方法，所述钢丝螺套布置在锥形或圆柱形螺纹螺栓上，并通过两个一体形成的形状配合机构可拆卸地连接到所述螺纹螺栓上，其中所述拆卸方法包括以下步骤：

a.将带有内接收螺纹的拆卸工具拧到带有钢丝螺套的所述螺纹螺栓上(D1)，

b.通过推进解锁装置将所述第一形状配合机构从与所述螺纹螺栓的接合中解锁(D2)，

c.沿所述钢丝螺套的旋出方向旋转所述拆卸工具(D4)，并从所述螺栓螺纹旋出所述钢丝螺套(D5)。

17.根据权利要求16的拆卸方法，具有进一步的步骤：

移动所述解锁装置或止动装置抵靠所述钢丝螺套的邻近所述第一形状配合机构的端部(D3)，以及

将所述钢丝螺套从所述螺栓螺纹中推出(D5)。

18.根据权利要求17所述的拆卸方法，其中用于接收所述钢丝螺套的所述端部柄脚的所述螺纹螺栓中的凹部具有沿拧入方向的引入倒角，所述端部柄脚通过所述引入倒角在推出过程中从所述凹部释放。

19.一种用于钢丝螺套的工具，所述工具用于将所述钢丝螺套安装到螺纹螺栓上或将所述钢丝螺套从螺纹螺栓上移除，所述工具包括以下特征：

a.具有螺纹匝的内安装螺纹，

b.可移动的止动装置，通过所述止动装置可选择性地阻挡和释放；以及

c.解锁装置，所述解锁装置可在径向方向上移动到所述安装螺纹中以释放形状配合机构。

20.根据权利要求19所述的工具，其中所述安装螺纹比所述螺纹螺栓的螺栓螺纹大2-10％。

21.根据权利要求19或20所述的工具，其中所述止动装置和所述解锁装置仅由一个径向可移位的致动器实现，所述致动器在径向向内突出的端部处包括驱动结构或释放结构。