DD153175A5 - NUTS STUD CONNECTION - Google Patents
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Abstract
Die Erfindung bezieht sich auf eine gegen unbeabsichtigtes Loesen gesicherte Muttern-Bolzen-Verbindung insbesondere auf eine solche Verbindung, welche in der Lage ist, mehrere Muttern im verspannten Zustand zu halten. Waehrend es Ziel der Erfindung ist, die Gebrauchswerteigenschaften von Muttern-Bolzen-Verbindungen kostenguenstig zu erhoehen, besteht die Aufgabe darin, eine gegen unbeabsichtigtes Loesen gesicherte Muttern-Bolzen-Verbindung zu schaffen, welche auf einfache Weise eine Vergroesserung des Reibungskoeffizienten im Gewindebereich einer ersten Mutter vorsieht, wobei eine zweite Muttern-Bolzen-Verbindung zu finden soll. Die Aufgabe wird erfindungsgemaess derart geloest, dass der Koerper des Bolzens im Haltebereich mindestens einer Mutter aus zwei Teilen besteht mit einem inneren Gewindeloch kleinen Durchmessers am Ende des einen Teils und einem Gewindebolzen kleinen Durchmessers am Endes des anderen Teils,wobei der Gewindebolzen in das Gewindeloch zur Bildung des gesamten Bolzens eingeschraubt ist.The invention relates to a secured against unintentional Loosen nuts-bolt connection in particular to such a compound which is able to hold several nuts in the clamped state. While the object of the invention is to inexpensively increase the utility value characteristics of nut-bolt connections, the object is to provide a secured against unintentional Loosen nuts-bolt connection, which in a simple way an increase in the coefficient of friction in the threaded portion of a first nut envisages finding a second nut-bolt connection. The object is achieved according to the invention such that the body of the bolt in the holding region of at least one nut consists of two parts with an inner threaded hole of small diameter at the end of one part and a threaded bolt of small diameter at the end of the other part, wherein the threaded bolt in the threaded hole for Education of the entire bolt is screwed.
Description
· Berlin, den 7* 1. 81 · Berlin, 7 * 1. 81
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Hütte rn-B ο Iz en-V e r'o in dung Anwendu;ηgs9eb i et der Er fin, duneiHut rn-B ο Iz en-V e r 'o manure applicati; ηgs9eb i et fin of He, dunei
Die Erfindung bezieht sich auf eine gegen unbeabsichtigtes Lösen gesicherte Muttern-Bolzen-Verbindung, insbesondere auf eine solche Verbindung, welche in der Lage ist, mehrere Muttern im verspannten Zustand zu halten»The invention relates to a secured against unintentional release nuts-bolt connection, in particular to such a compound which is able to hold several nuts in the clamped state »
Cha r a k t eri s t i k de r b e k ο η η t e n_ tee h η i s c he η LösungenCha r a k t eri ts a t il η η η η t e n ts h η i s c he η Solutions
Als Stand der Technik ist es bereits bekannt, zwei Muttern auf einen Bolzen aufzuschrauben, um eine Sicherung gegen unbeabsichtigtes Lösen durch Verspannung herzustellen« Diese Befestigungsform bietet sich dann an, wenn starke Vibrationen oder Schwingungen bzw, Stoßeinwirkungen auftreten*As prior art, it is already known to screw two nuts on a bolt to make a safeguard against unintentional loosening by tension «This mounting form is useful when strong vibrations or vibrations or, shocks occur *
Diese bekannte Doppelmuttern-Verbindung ist jedoch aufwendig, wobei außerdem nicht die Gewähr einer sicheren Verspannung gegeben ist»However, this well-known double-nut connection is complex, and in addition there is no guarantee of a secure tension »
Weiterhin ist es bekannt, die Verspannung einer Mutter dadurch herzustellen, daß ein unabhängiges Federelement eingesetzt wird« Hier ist jedoch die Kraft der Feder von Bedeutung, wobei wiederum nur eine unsichere Verspannung des Bolzens und der Mutter bei Vibrationen gegeben ist.Furthermore, it is known to produce the tension of a nut in that an independent spring element is used "Here, however, the force of the spring is important, again only an unsafe clamping of the bolt and the nut is given in vibration.
Wenn ein Bolzen mit einer Mutter verspannt wird, ergibt sich eine Spannkraft im Bolzen, welche in einer Haltekraft auf den zu befestigenden Körper resultierte Diese Haltekraft erfährt im Laufe der 2e.it eine Verminderung, da die Spannung im Gewinde nachläßt» Diese Verminderung der Spannung im GeWhen a bolt is tightened with a nut, results in a clamping force in the bolt, which resulted in a holding force to the to be attached body This holding force experienced during the 2e.it a reduction, since the tension in the thread decreases "This reduction of tension in the Ge
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winde ergibt sich daraus, daß ein allmähliches Lösen der Mutter vom Bolzen auftritt infolge innerer und äußerer Einflüsse* Um diese unerwünschte Wirkung zu vermeiden, wurden bereits eine Anzahl von Elementen eingesetzt«The result of this is that a gradual release of the nut from the bolt occurs as a result of internal and external influences. * In order to avoid this undesirable effect, a number of elements have already been used «
Es ist allgemein bekannt, zwischen der D-rehkraft T, welche zur Anbringung einer Mutter auf einen Bolzen aufgewandt wird und der Drehkraft T1, die zum Lösen der Mutter dient, eine Beziehung herzustellen, derart, daß T > T1 im Falle eines metrischen Gewindes ist« Theoretisch wird dadurch ein unerwünschtes Lösen der Mutter vom Bolzen vermieden, wenn nicht eine beträchtliche äußere Kraft in entgegengesetzter Richtung aufgewandt wird. In der Praxis jedoch kann ein unerwünschtes Lösen der Mutter vom Bolzen auftreten« Durch Vibrationen oder unregelmäßige Druckeinflüsse größeren oder geringeren Ausmaßes wird der statische Reibungskoeffizient auf einen geringeren, dynamischen Reibungskoeffizienten reduziert, und es ergibt sich, daß hierdurch der Reibungs~ koeffizient im Gewindebereich ebenfalls verringert wird« Als Resultat hiervon ist festzuhalten, daß bei Anwendung einer äußeren Kraft auf die Mutter in Löserichtung diese Kraft sich auf T' ^ O reduziert, wodurch sich die Mutter in unerwünschter Weise in Gegenrichtung dreht und somit zu einem Lösen der Verbindung führt'«It is well known to establish a relationship between the D-force T applied to a nut for attachment of a nut and the torque T 1 used to release the nut, such that T> T 1 in the case of a metric Thread is "Theoretically, this will avoid unwanted loosening of the nut from the bolt unless a considerable external force is applied in the opposite direction. In practice, however, undesired loosening of the nut from the bolt can occur. By means of vibrations or irregular pressure influences of greater or lesser extent, the static coefficient of friction is reduced to a lower, dynamic coefficient of friction and, as a result, the friction coefficient in the threaded area is also reduced As a result of this, it should be noted that when an external force is applied to the nut in the loosening direction, this force is reduced to T, which undesirably causes the nut to rotate in the opposite direction, resulting in a loosening of the connection.
Um das unerwünschte Lösen der Mutter vom Gewindebolzen zu vermeiden, bieten sich folgende Möglichkeiten an;To avoid the unwanted loosening of the nut from the threaded bolt, the following possibilities are offered;
1· Anwendung sehr'feiner Gewinde,1 · Application of very fine threads,
2· Vergrößerung der Reibung auf einer Fläche der Mutter,2 · increasing the friction on a surface of the nut,
7·.ι. si7 · .ι. si
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3# Vergrößerung des Reibungskoeffizienten im Gewindebereich# Ziel der Erfindung3 # Increase of the friction coefficient in the thread area # Aim of the invention
Ziel der Erfindung ist es, die Gebrauchswerteigenschaften von Muttern-Bolzen-Verbindungen kostengünstig zu erhöhen,The aim of the invention is to inexpensively increase the utility properties of nut-bolt connections,
Darlegung des Wesens der ErfindungExplanation of the essence of the invention
Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, eine gegen unbeabsichtigtes Lösen gesicherte Muttern-Bolzen-Verbindung zu schaffen, welche auf einfache Weise eine Vergrößerung des Reibungskoeffizienten im Gewindebereich einer ersten Mutter vorsieht, wobei eine zweite Mutter ebenfalls Anwendung finden soll«The object of the present invention is to provide a secured against unintentional release nuts-bolt connection, which provides a simple way an increase in the coefficient of friction in the threaded portion of a first nut, with a second mother should also apply «
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daßThis object is achieved in that
a) der Körper des Bolzens im Haltebereich mindestens einer Mutter aus zwei Teilen besteht mit einem inneren Gewindeloch kleinen Durchmessers am Ende des einen Teils und einem Gewindebolzen kleinen Durchmessers am Ende des anderen Teils, wobei der Gewindebolzen in das Gewinde-a) the body of the bolt in the holding area of at least one nut consists of two parts with an inner threaded hole of small diameter at the end of one part and a threaded bolt of small diameter at the end of the other part, wherein the threaded bolt in the threaded
. .loch zur Bildung des gesamten Bolzens eingeschraubt ist«., . Hole is screwed to form the entire bolt.
b) daß eine Anzahl von Muttern auf den Körper des Bolzens geschraubt sind, wobei eine Mutter einen Gewindezapfen in gleicher Richtung und gleicher Teilung wie das Gewinde des Bolzens aufweist und der Gewindezapfen in eine Gewindeöffnung der anderen, .kappenartigen Mutter einschraubbar ist, wobei die Muttern mit dem Gewinde desb) that a number of nuts are screwed onto the body of the bolt, one nut having a threaded pin in the same direction and pitch as the thread of the bolt and the threaded pin can be screwed into a threaded opening of the other, cap-like nut, the nuts with the thread of
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Bolzens in Eingriff stehen und am stirnseitigen Ende des Bolzenkörpers ein Eingriffsmittel zum Drehen vorgesehen ist.Studs are engaged and provided at the front end of the bolt body engaging means for rotating.
Hierdurch ergibt sich der Vorteil, daß im Gewindebereich der beiden Muttern sowie der Muttern-Bolzen-Verbindung eine Erhöhung des Reibungskoeffizienten bewirkt und damit eine sehr sichere Verspannung der entsprechenden Elemente gewährleistet wird, . This has the advantage that in the threaded portion of the two nuts and the nuts and bolts connection causes an increase in the coefficient of friction and thus a very secure clamping of the corresponding elements is ensured.
Vorteilhaftervveise kann das Gewinde am Außenumfang des Bolzens und des Gewindebolzens sowie des Gewindelochs jeweils rechtsgängig ausgebildet sein»Vorteilhaftervveise the thread on the outer circumference of the bolt and the threaded bolt and the threaded hole can be designed to be right-hand in each case »
Ebenso ist es erfindungsgemäß', daß das Gewinde am Außenumfang des Bolzens rechtsgängig ist, während die Gewinde de.s Gewindebolzens und des Gewindelochs linksgängig sind.Likewise, it is ' invention that the thread on the outer circumference of the bolt is right-handed, while the thread de.s threaded bolt and the threaded hole are left-handed.
Darüber hinaus hat es sich als günstig erwiesen, wenn zwi~ sehen den beiden Teilen, dem Kopfteil und des Teil des Bolzens bei gleicher Gewindeteilung ein Zwischenraum vorhanden ist. Ein weiteres erfindungsgemäßes Merkmal ist es, daß die Teilung des Gewindes am Außenumfang des Bolzens unterschiedlich zur Teilung des Gewindes des Gewindeloches und des Gewindebolzens ist.In addition, it has proved to be favorable if between the two parts, the head part and the part of the bolt with the same thread pitch, a gap is present. Another feature of the invention is that the pitch of the thread on the outer circumference of the bolt is different from the pitch of the thread of the threaded hole and the threaded bolt.
Au sführu η ρ sb eisρ ielAlso, η ρ b ρ ρ ρ ρ ρ ...
Die Erfindung wird nachfolgend in mehreren Ausführungsbeispielen anhand der zugehörigen Zeichnung näher beschrieben« Es zeigen; .· The invention will be described in more detail in several embodiments with reference to the accompanying drawings. . ·
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Rig. 1; eine Seitenansicht., teils gebrochen, einer ersten Ausführungsform der Erfindung;Rig. 1; a side view., Partially broken, a first embodiment of the invention;
Fig. 2: eine Seitenansicht, teils gebrochen, einer anderen Ausführungsform der Erfindung;Fig. 2 is a side view, partly broken, of another embodiment of the invention;
Fig» 3ϊ eine Ansicht der Ausführungsform nach Fig. 2 in Sprengdarstellung;Fig. 3ϊ is a view of the embodiment of Figure 2 in exploded view.
Fig» 4: eine weitere Ausführungsform der Erfindung, teils gebrochen;Fig. 4: a further embodiment of the invention, partly broken;
Pig* 5: eine Ansicht des Bereiches A in der Darstellung nach Fig» I.Pig * 5: a view of the area A in the illustration according to Fig. I.
Nach Fig. 1 ist ein Bolzenkörper zweiteilig ausgebildet mit einem Kopfteil 2 und einem getrennt davon ausgebildeten Teil 3« Das Kopfteil 2 ist mit einem inneren 'Gewindeloch 4 vorgesehen, wohingegen das Teil 3 einen Gewindebolzen 5 aufweist« Der Gewindebolzen 5 ist in das Gevvindeloch 4 einschraubbar, woraus sich der integrierte Bolzenkörper 1 ergibt.1, a bolt body is formed in two parts with a head part 2 and a separately formed part 3 «The head part 2 is provided with an inner 'threaded hole 4, whereas the part 3 has a threaded bolt 5« The threaded bolt 5 is in the Gevvindeloch. 4 screwed, resulting in the integrated bolt body 1 results.
Vorzugsweise ist die Teilung des Gewindebolzens 5 sowie des Gewindeloches 4 unterschiedlich von der Teilung des Gewindes am Außenumfang des Bolzens 1.Preferably, the pitch of the threaded bolt 5 and the threaded hole 4 is different from the pitch of the thread on the outer circumference of the bolt first
Weiterhin ist eine erste Mutter 6 vorgesehen, welche kappenartig ausgebildet ist. Diese Mutter G weist eine innere Gewindoöffnung 7 auf» Die innere Gewindeöffnung 7 ist in gleicher Weise geschnitten und mit derselben Teilung ver-Furthermore, a first nut 6 is provided, which is designed like a cap. This nut G has an internal threaded opening 7. The internal threaded opening 7 is cut in the same way and cut at the same pitch.
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sehen wie das Gewinde am Außenumfang des Bolzens 1. Eine zweite Mutter 8 weist einen Gewindezapfen 9 mit einem äußeren Gewinde auf. Hierbei läßt sich der Gewindezapfen 9 in die Gewindeöffnung 7 einschrauben.see how the thread on the outer circumference of the bolt 1. A second nut 8 has a threaded pin 9 with an external thread. In this case, the threaded pin 9 can be screwed into the threaded opening 7.
Zwischen dem Kopfteil 2 des Bolzens -1 und dem Teil 3 befindet sich ein Zwischenraum 10« Der Bolzen 1 wird hierbei derartig mit den Muttern verschraubt, daß sich der Zwischenraum 10 im Zentrum der zweiten Mutter.8 befindet, wie aus Fig. 2 hervorgeht. Das Teil 3 weist weiterhin stirnseitig ein Eingriffsmittel 11 zum Drehen auf. Mit Hilfe der Bolzen-Muttern-Verbindung sind zwei Teile 12; 13 über ein Durchgangsloch 14 miteinander zu verbinden. Diese Verbindung ergibt sich wie folgt: Der Körper des Bolzens !.wird durch das Durchgangsloch 14 der beiden Teile 12; 13 gesteckt, woraufhin die durch den Gewindezapfen 9 und die Gewindeöffnung 7 miteinander verschraubten Muttern auf den Bolzen 1 aufgebracht werden. Danach wird das Teil 3 linksseitig gedreht mit Hilfe des Eingriffsmittels 11, woraus ein geringer Zwischenraum 10 zwischen dem Kopfteil 2 und dem Teil 3 des Bolzens 1 resultiert. Da die Teilung der zweiten Mutter 8 bezüglich des Zwischenraums 10 des Bolzens 1 differiert, wird der Reibungskoeffizient im Gewindebereich erheblich vergrößert und damit die Mutter 8 stark verspannt.There is a gap 10 between the head part 2 of the bolt -1 and the part 3. "The bolt 1 is in this case bolted to the nuts so that the gap 10 is in the center of the second nut .8, as is apparent from Fig. 2. The part 3 further comprises frontally engaging means 11 for rotating. By means of the bolt-nut connection are two parts 12; 13 to connect via a through hole 14 with each other. This connection is as follows: The body of the bolt is pushed through the through hole 14 of the two parts 12; 13, whereupon the screwed through the threaded pin 9 and the threaded opening 7 nuts are applied to the bolt 1. Thereafter, the part 3 is rotated on the left side by means of the engagement means 11, resulting in a small gap 10 between the head part 2 and the part 3 of the bolt 1 results. Since the pitch of the second nut 8 with respect to the gap 10 of the bolt 1 differs, the coefficient of friction in the threaded portion is significantly increased and thus the nut 8 is strongly braced.
Auf die Mutter 8 wirkt hierbei nach Fig. 5 eine Spannkraft a infolge der Gewindegänge des Kopfteils 2 .und der Mutter 8« Zwischen dem Teil 3 und der Mutter 8 wirkt eine entgegengesetzte Spannkraft b, wie ebenfalls Fig. 5 zu entnehmen ist. Selbst wenn nun eine der Muttern 6 bzw, 8 in Richtung des Lösens der Bolzen-Muttern-Verbindung gedreht wsrden sollte,On the nut 8 in this case acts according to FIG. 5, a clamping force a due to the threads of the head part 2 .and the nut 8 "between the part 3 and the nut 8 acts an opposite clamping force b, as also Fig. 5 can be seen. Even if now one of the nuts 6 or 8 was to be turned in the direction of loosening the bolt-nut connection,
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bleibt diese entgegengesetzt gerichtete Verspannung beibehalten. Damit werden die Muttern einwandfrei vor unbeabsichtigtem Lösen vom Bolzen gesichert.this opposite tension remains maintained. Thus, the nuts are properly secured against unintentional release of the bolt.
Bei dem Ausführungsbeispiel nach Fig. 2 weist die Mutter 6 einen Gewindebolzen 9 auf, welcher in eine Gewindeöffnung 7 der Mutter 8 einschraubbar ist* Zwischen dem Kopfteil 2 und dem Teil 3 des Bolzens 1 ist wiederum ein Zwischenraum IO vorhanden, welcher sich im Zentrum der ersten Mutter 6 be-" findet. Dieser Zwischenraum ergibt sich dann, wenn durch Drehung über das Eingriffsmittel 11, welches im vorliegenden Fall als Nut ausgebildet ist, eine Verspannung des zweigeteilten Bolzens gegenüber den beiden Muttern 8; 6 erfolgt.In the embodiment of FIG. 2 6, the nut comprises a threaded bolt 9, which is screwed into a threaded opening 7 of the nut 8 * Between the head part 2 and the T e il 3 of the bolt 1 a clearance IO is again provided which in itself center of the first nut 6 is sawn "This space is then obtained if, by rotation about the engagement means 11, which is formed in the present case as a groove, a clamping of the two-part bolt relative to the two nuts. 8; takes place 6.
Das in Fig. 4 dargestellte Ausführungsbeispiel weist gegenüber dem Ausführungsbeispiel nach Fig, 2 folgende Unterschiede aufiThe embodiment shown in Fig. 4 has over the embodiment of FIG, 2 the following differences aufi
1. Die Richtung des Gewindes 5 kleineren Durchmessers ist linksgängig, wohingegen das Bolzenaußengewinde rechtsgängig ist» ,1. The direction of the thread 5 smaller diameter is left-handed, whereas the external bolt thread is right-hand, »
2. Im Bereich des Zwischenraumes 10 ist ein weiterer kleiner Zwischenraum 15 zwischen dem Kopfteil 2 und dem Teil 3 des Bolzens 1 vorhanden.2. In the region of the intermediate space 10, a further small gap 15 between the head part 2 and the part 3 of the bolt 1 is present.
Die Gewindeteilung am Außenumfang des Bolzens 1 is.t gleichförmig über den Zwischenraum 15 im Bereich des Zwischenraumes 10.The thread pitch on the outer circumference of the bolt 1 is uniformly over the gap 15 in the region of the intermediate space 10th
223 -9 Π 7. u si .223 -9 Π 7. u si.
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3» Wenn die Mutter 6 durch Drehen des Teils 3 in linksseitiger Richtung mit Hilfe des Eingriffsmittels 11 verspannt wird, bis das Teil 3 gegen das Kopfteil 2 anstößt, wobei der Zwischenraum 15 im Bereich des Zwischenraumes 10 nicht mehr vorhanden ist, ergibt sich, eine erhebliche Erhöhung des Reibungskoeffizienten im Gewindebereich. Hierbei liegt ein Teil des Bolzens an öer einen Flanke des Muttern.gewindes an, wohingegen der andere Teil des B'olzens die andere Flankenseite der entsprechenden Gewindemutter beaufschlagt. Es ergeben sich somit, wie in Fig. 5 dargestellt, Spannkräfte a; b, welche in entgegengesetzter Richtung liegen und somit eine einwandfreie Verspannung des zweigeteilten Bolzens gegenüber dem entsprechenden Gewinde der Mutter 8 bewirken.3 »If the nut 6 is braced by turning the part 3 in the left-hand direction by means of the engagement means 11 until the part 3 abuts against the head part 2, wherein the gap 15 is no longer present in the region of the gap 10, results in a significant increase in the coefficient of friction in the threaded area. In this case, a part of the bolt abuts on one flank of the nut thread, whereas the other part of the bolt acts on the other flank side of the corresponding thread nut. Thus, as shown in FIG. 5, clamping forces a result; b, which lie in the opposite direction and thus cause a perfect tension of the two-part bolt relative to the corresponding thread of the nut 8.
Die vorliegende Erfindung betrifft.damit die Verbindung eines zweigeteilten Bolzens 1, bestehend aus dem Kopfteil 2 und dem Teil 3, mit den Muttern 6; 8, Hierbei weisen das Kopfteil 2 und das Teil 3 des Bolzens ein inneres Gewindeloch sowie einen Gewindebolzen 5 kleineren Durchmessers im Endbereich auf, wobei der Gewindebolzen 5 in das Gewindeloch einschraubbar ist und sich damit der gesamte Bolzen ergibt.< Es werden mindestens zwei Muttern 6; 8 eingesetzt, welche auf den Bolzen 1 geschraubt werden, wobei eine der Muttern einen Gewindezapfen 9 und die andere Mutter eine Gewindeöffnung 7 aufweist. Der Gewindezapfen 9 läßt sich hierbei in die Gewindeöffnung 7 einschrauben.The present invention relates to the compound of a two-part bolt 1, consisting of the head part 2 and the part 3, with the nuts 6; In this case, the head part 2 and the part 3 of the bolt have an inner threaded hole and a threaded bolt 5 of smaller diameter in the end region, wherein the threaded bolt 5 can be screwed into the threaded hole and thus the entire bolt results. <At least two nuts 6 ; 8 are used, which are screwed onto the bolt 1, wherein one of the nuts has a threaded pin 9 and the other nut has a threaded opening 7. The threaded pin 9 can be screwed into the threaded opening 7 here.
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