DE10060963B4

DE10060963B4 - Verdrehsicherung

Info

Publication number: DE10060963B4
Application number: DE2000160963
Authority: DE
Inventors: Ralf Heudorfer
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2000-12-06
Filing date: 2000-12-06
Publication date: 2007-07-26
Anticipated expiration: 2020-12-07
Also published as: DE10060963A1

Abstract

Verdrehsicherung für eine Schraubenverbindung (1) mit einer seitlichen Anlagefläche (14, 46) eines drehbaren Teils (6, 42, 48) der Schraubenverbindung (1) und einer gegenüberliegenden feststehenden Wandfläche (15), dadurch gekennzeichnet, dass zwischen der Anlagefläche (14, 16) und der Wandfläche (15) Keilmittel (4) vorgesehen sind, wobei die Anlagefläche (14, 46), die feststehende Wandfläche (15) und die Keilmittel (4) derart ausgebildet sind, dass die Keilmittel (4) bei einem Bewegen des drehbaren Teils (6, 42, 48) in Aufdrehrichtung zwischen den Flächen (14, 15, 46) zunehmend eingespannt werden.

Description

Die Erfindung betrifft eine Verdrehsicherung nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.
Mit derartigen Verdrehsicherungen soll das selbständige Lösen einer Schraubenverbindung durch von außen einwirkende Belastungen verhindert werden. Aus dem Stand der Technik sind zahlreiche Verdrehsicherungen für Verschraubungen bekannt. Beispielsweise ist die Sicherung einer Verschraubung durch Verkleben der Mutter auf dem Schraubenhals oder auf deren Kontaktfläche zum Werkstück bekannt. Weiterhin ist es bekannt, dass Kronenmuttern mit Split als Schraubensicherung verwendet werden. Auch durch das Aufdrehen einer zweiten sogenannten Kontermutter auf einen Schraubenhals wird eine Sicherung der ersten Mutter erreicht. Die genannten Verdrehsicherungen haben den Nachteil, dass sie sich bei hohen Schwingungs- und/oder Querbelastungen bzw. durch Temperaturschwankungen lösen.

Aus der US 2,550,867 ist eine Verdrehsicherung für eine Schraubenverbindung bekannt, mit einer seitlichen Anlagefläche eines drehbaren Teils der Schraubenverbindung und einer gegenüberliegenden feststehenden Wandfläche. Nachteilig an einer derartigen Verdrehsicherung ist die aufwendige Verzahnung des Sperrrings und die Übertragung ggf. großer Kräfte über eine hierzu nur bedingt geeignet feine Verzahnung.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Verdrehsicherung für Verbindungen, insbesondere Verschraubungen bereitzustellen, die auch hohen Schwingungs- und/oder Querbelastungen standhält und im Wesentlichen unabhängig von der Position des Schraubenkopfes oder der Schraubenmutter anwendbar ist.

Diese Aufgabe wird durch die Merkmale des Anspruchs 1 und des Anspruchs 14 gelöst.

Die erfindungsgemäße Verdrehsicherung sieht zwischen einer seitlichen Anlagefläche eines drehbaren Teils einer Schraubenverbindung und einer dieser gegenüberliegenden feststehenden Wandfläche Keilmittel vor, die beim Bewegen des drehbaren Teils der Schraubenverbindung in Aufdrehrichtung zwischen der seitlichen Anlagefläche des drehbaren Teils der Schraubenverbindung und der feststehenden Wandfläche zunehmend eingespannt, insbesondere eingekeilt werden. Hierdurch wird eine Festlegung des drehbaren Teils der Schraubenverbindung zur Wandfläche erreicht, die gegenüber Schwingungs- und Querbelastungen der Verschraubung unempfindlich ist. Ein Herausrutschen der Keilmittel nach oben bzw. entgegen der Aufdrehrichtung kann durch einen Kraftschluss der Keilmittel an der Anlagefläche des drehbaren Teils der Schraubenverbindung und der feststehenden Wandfläche, z. B. durch selbsthemmende Eigenschaften der Keilmittel in Zusammenwirkung mit den anliegenden Flächen oder durch Mehrteilung der Keilmittel mit entsprechendem Verlauf der Flächen von aneinanderstoßenden Teilen, verhindert werden. Als seitliche Anlagefläche des drehbaren Teils der Schraubenverbindung wird eine Fläche verstanden, die im Wesentlichen parallel zur Achse der Schraubenverbindung verläuft oder in Bezug auf die Achse leicht gekippt ist. Solche zur Achse beabstandeten Flächen bilden beispielsweise die sechs Seitenflächen einer in Draufsicht sechskantförmigen Mutter oder eines in Draufsicht sechskantförmigen Schraubenkopfes einer Schraube. Die Verdrehsicherung ist insbesondere für Motorenbefestigungen, Turbinenbefestigungen in der Verkehrstechnik und bei Straßenbaumaschinen geeignet, da hier viele Verschraubungen durch Schwingungen und Querkräfte hoch belastet sind. Die Wandfläche kann in Bezug auf die Anlagefläche derart angeordnet sein, dass sich im Wesentlichen nur ein Kontaktabstand über die Keilmittel beim Aufdrehen des drehbaren Teils verkürzt, was eine Klemmung der Keilmittel zur Folge hat. Damit ist auch eine Anordnung denkbar, bei welcher sich die Wandfläche in Bezug auf die Anlagefläche in Aufdrehrichtung aufspreizt, solange die Keilmittel durch Selbsthemmungseffekt noch gehalten werden.

Eine vorteilhafte Ausbildung des Erfindungsgegenstandes sieht vor, dass zumindest in einem Bereich an der Anlagefläche des drehbaren Teils, an der die Keilmittel anliegen, in Aufdrehrichtung des drehbaren Teils aufeinanderfolgende, senkrecht auf der Anlagefläche stehende Verbindungslinien zur Wandfläche nach und nach kürzer werden, wobei weder die Anlagefläche noch die Wandfläche konzentrisch zur Drehachse der Schraubenverbindung verläuft. Hierdurch wird erreicht, dass sich die Anlagefläche des drehbaren Teils der Schraubverbindung und die feststehende Wandfläche bei einer Drehung der Anlagenfläche in Aufdrehrichtung der Schraubenverbindung einander annähern bzw. aufeinander zulaufen und somit die Keilmittel bei der kleinsten Drehbewegung des drehbaren Teils der Schraubenverbindung in Aufdrehrichtung weiter einklemmen.

Durch die Ausbildung des drehbaren Teils der Schraubenverbindung als Mutter oder als Schraubenkopf ist es möglich, einfach gestaltete Spannmittel einzusetzen.

Der Einsatz eines in eine Ausnehmung eines Schraubenkopfes formschlüssig einsetzbaren Deckels mit einer Anlagefläche, der als drehbares Teil einer Schraubverbindung wirkt, ermöglicht es, eine erfindungsgemäße Verdrehsicherung auch für Schrauben zu verwirklichen, deren Kopf seitlich die Form eines Zylinders aufweist.

Es ist vorteilhaft, wenn die feststehende Wandfläche als eine die Achsen der Schraubenverbindung exzentrisch umgebende gewölbte Fläche, vorzugsweise Ringfläche, ausgebildet ist. Eine exzentrische Ringfläche ist z. B. einfach durch eine zur Achse der Schraubenverbindung versetzt angeordnete Senkbohrung zu verwirklichen. Weiterhin ist es vorteilhaft, als feststehende Wandfläche eine Spiralfläche vorzusehen, da diese den Einsatz von Spannmitteln über einen Bereich von 360° erlaubt. Gemäß einer besonderen Ausführungsform ist es vorgesehen, als feststehende Wandfläche eine auf die Anlagefläche des drehbaren Teils der Schraubenverbindung zulaufende ebene Fläche auszubilden, da diese beispielsweise einfach durch einen Flachstahl verwirklicht sein kann, der auf der Oberfläche des zu verschraubenden Bauteils befestigt ist.

Eine vorteilhafte Ausbildung des Erfindungsgegenstandes sieht vor, die Keilmittel als Einzelkeil auszubilden. Dies erlaubt ein schnelles Sichern der Verschraubung durch einfaches Einschlagen des Einzelkeils zwischen die Anlagefläche und die Wandfläche.

Eine Modifikation des Erfindungsgegenstandes sieht vor, die Keilmittel aus einem L-förmigen Winkel, der an der Anlagefläche des drehbaren Teils der Schraubenverbindung anliegt, und einem der Wandfläche angepassten Klotz auszubilden, wobei die Kontaktflächen zwischen Winkel und Klotz als gegenläufige Schrägen ausgeführt sind. Auf diese Weise ist eine gute Anpassung der Keilmittel auf unterschiedliche Abstände der Anlagefläche und Wandfläche in verschiedenen Spannstellungen möglich. Vorzugsweise ist der Winkel der gegenläufigen Schrägen so bemessen, dass ein Selbsthemmungseffekt auftritt.

Durch die Ausstattung des Klotzes mit einer auf den L-förmigen Winkel zulaufenden Gewindebohrung ist auf einfache Weise eine Abdrückvorrichtung zur Demontage der zwischen der Anlagefläche und der Wandfläche eingekeilten Spannmittel möglich. Ein Abdrücken bzw. Auseinanderdrücken der Spannmittel erfolgt durch Eindrehen einer Schraube in die Gewindebohrung, die sich dann am L-förmigen Winkel abstützt und den Klotz anhebt.

Weiterhin ist es vorgesehen, die Spannmittel miteinander zu verschrauben. Hierdurch wird eine zusätzliche Sicherheit erreicht, da durch die Verschraubung wirksam verhindert ist, dass sich die Spannmittel auseinanderbewegen.

Erfindungsgemäß wird weiter vorgeschlagen, den drehbaren Teil der Schraubenverbindung an mehreren Anlageflächen mit z.B. gegenüberliegenden Keilmitteln gegenüber der Wandfläche zu verspannen. Hierdurch wird die Sicherheit der Verdrehsicherung erhöht, da mehrere allein funktionsfähige Sicherungssysteme die Schraube sichern und der Ausfall eines Sicherungssystems toleriert werden kann. Weiterhin kann auf diese Weise auch eine einseitige Belastung der Schraubenverbindung vermieden werden, so dass die Schraubenverbindung durch die Spannmittel nicht zusätzlich belastet wird.

Vorzugsweise wird eine erfindungsgemäße Verdrehsicherung für Schrauben eingesetzt, die größer als M8 sind, wobei nach oben keine Begrenzung besteht.

Eine Modifikation der Erfindung sieht vor, die Verdrehsicherung bei einer Wellen- oder Achsverbindung einzusetzen. Hierdurch wird eine Wellen- oder Achsverbindung ermöglicht, die mit kostengünstigen Bauteilen auskommt und auch einen Versatz der Wellen- bzw. Achsen zueinander toleriert.

Weitere Einzelheiten der Erfindung werden in der Zeichnung anhand von schematisch dargestellten Ausführungsbeispielen beschrieben.
Hierbei zeigt
1 eine Schnittansicht einer Schraubenverbindung mit erfindungsgemäßer Verdrehsicherung,
2 zeigt eine Draufsicht auf die in 1 dargestellte Anordnung,
3 zeigt eine vergrößerte Ansicht der in 2 dargestellten Spannmittel,
4 zeigt einen Schnitt durch die in 3 dargestellten Spannmittel entlang der Schnittlinie IV-IV,
5 zeigt einen Schnitt entlang der Schnittlinie V-V durch die in 4 dargestellten Spannmittel,
6 zeigt eine Draufsicht auf weitere Spannmittel,
7 zeigt einen Schnitt entlang der Schnittlinie VII-VII durch die in 6 dargestellten Spannmittel,
8 zeigt eine weitere Schraubenverbindung mit Verdrehsicherung im Schnitt,
9 zeigt eine Draufsicht auf die in 8 dargestellte Schraubenverbindung mit Verdrehsicherung,
10 zeigt eine dritte Variante einer Schraubenverbindung mit Verdrehsicherung im Schnitt,
11 zeigt eine Draufsicht auf die in 10 dargestellte Schraubenverbindung mit Verdrehsicherung,
12 zeigt eine Schnittansicht einer Wellen- bzw. Achsverbindung und
13 zeigt einen Schnitt entlang der Schnittlinie XIII-XIII durch die in 12 dargestellte Wellen- bzw. Achsverbindung.
1 zeigt eine Verdrehsicherung für eine Schraubenverbindung 1, die zwei Bauteile 2, 3 zusammenhält und an Keilmitteln 4 anliegt. Die Schraubenverbindung 1 ist durch eine Sechskantschraube 5 realisiert, die einen Schraubenkopf 6 und einen Schraubenhals 7 aufweist. Die Schraube 5 durchgreift mit dem Schraubenhals 7 eine Durchgangsbohrung 8 im Bauteil 2 und liegt mit einer Unterseite 9 des Schraubenkopfs 6 auf einer Grundfläche 10 einer im Bauteil 2 vorhandenen Senkbohrung 11 auf. Das Bauteil 3 weist eine Gewindebohrung 12 auf, mit der die Schraube 5 über den Schraubenhals 7 verschraubt ist. Durch Drehung um eine Schraubenachse 13 in eine Pfeilrichtung a wird die Schraube 5 in die Gewindebohrung 12 des Bauteils 3 eingedreht, durch Drehung in eine Pfeilrichtung b wird die Schraube 5 aus der Gewindebohrung 12 des Bauteils 3 ausgedreht (siehe auch 2). Die Verdrehsicherung 4 ist zwischen einer Anlagefläche 14 des Schraubenkopfs 6 und einer Wandfläche 15 der Senkbohrung 11 angeordnet.
2 zeigt die in 1 dargestellte Anordnung in Draufsicht. Die Senkbohrung 11 besitzt einen Durchmesser D und eine Achse 16. Die Achse 16 ist gegenüber der Schraubenachse 13 um eine Exzentrizität e verschoben, wobei die Achse 16 und die Schraubenachse 13 parallel zueinander verlaufen. Entsprechend dem Verlauf der Schraubenachse 13 sind auch die Durchgangsbohrung 8 und die Gewindebohrung 12 exzentrisch zur Senkbohrung 11 angeordnet. Die Keilmittel 4 liegen an der Anlagefläche 14 an. Wenigstens in einem Bereich 17 der Anlagefläche 14 gilt, dass eine senkrecht auf der Anlagefläche 14 stehende Strecke S₁, die Kontaktpunkte A₁, B₁ mit der Anlagefläche 14 bzw. der Wandfläche 15 aufweist, länger ist als eine in Pfeilrichtung b nachfolgende, senkrecht auf der Anlagefläche 14 stehende Strecke S₂, die Kontaktpunkte A₂, B₂ mit der Anlagefläche 14 bzw. der Wandfläche 15 aufweist.
3 zeigt eine vergrößerte Einzelansicht der in 2 dargestellten Keilmittel 4.
4 zeigt einen Schnitt entlang der Schnittlinie IV-IV durch die in 3 dargestellten Keilmittel 4. Die Keilmittel 4 bestehen aus einem im Querschnitt L-förmigen Winkel 19, einem Klotz 20 und einer Schraube 21. Der L-förmige Winkel 19 besitzt eine horizontale Anlagefläche 22, eine vertikale Anlagefläche 23 und eine schräge Anlagefläche 24. Die schräge Anlagefläche 24 ist gegenüber der vertikalen Anlagefläche 23 um einen Winkel α geneigt. Der Winkel α liegt vorzugsweise in einem Bereich von 2 bis 12°, vorliegend beträgt er 6°. Der Klotz 20 besitzt ebenfalls eine schräge Anlagefläche 25, mit der er an der Anlagefläche 24 des Winkels 19 anliegt. Die Anlagefläche 25 weist zur Vertikalen einen Winkel β auf, der dem Winkel α entspricht. Gegenüber der schrägen Anlagefläche 25 besitzt der Klotz 20 eine weitere Anlagefläche 26, mit der er im eingebauten Zustand der Keilmittel 4 an der Wandfläche 15 der Senkbohrung 11 anliegt (siehe 2). Wie bereits aus der 3 hervorgeht, ist die Wandfläche 26 als Teil einer Mantelfläche ausgebildet, deren Krümmung in etwa der Krümmung der Wandfläche 15 der Senkbohrung 11 entspricht. Durch ein Verschieben des Klotzes 20 entlang der schrägen Anlagefläche 24 des Winkels 19 in Pfeilrichtung z um eine Strecke f vergrößert sich der Abstand zwischen der vertikalen Anlagefläche 23 des Winkels 19 und der Anlagefläche 26 des Klotzes 20 von einem Wert g auf einen Wert g'. Durch ein Einlegen des Winkels 19 zwischen die Anlagefläche 14 des Schraubenkopfs 4 und die Wandfläche 15 der Senkbohrung 11 und ein anschließendes Einschieben bzw. Eindrücken des Klotzes 20 in Pfeilrichtung z erfolgt ein Verspannen der Keilmittel 4 zwischen der Anlagefläche 14 und der Wandfläche 15. Auf diese Weise wird von den Keilmitteln 4 über die Anlagefläche 23 und die Anlagefläche 26 ein Druck auf den Schraubenkopf 6 und die Wandfläche 15 des Bauteils 2 ausgeübt, der ein Herausrutschen der Verdrehsicherung durch Reibschluss verhindert. Wie aus 2 deutlich wird, bewirkt ein Drehen der Schraube 5 in die Aufdrehrichtung b eine Verringerung des Abstandes zwischen der Anlagefläche 14 und der Wandfläche 15 der Senkbohrung 11, an denen die Keilmittel 4 angreifen. Somit wirken die geometrischen Verhältnisse einem Aufdrehen der Schraube 5 in Pfeilrichtung b durch Formschluss entgegen.
Zur Sicherung der Keilmittel 4 bzw. zur Festlegung des Klotzes 20 am L-förmigen Winkel 19 kann es, wie 4 zeigt, vorgesehen sein, den Klotz 20 und den Winkel 19 mittels der Schraube 21 zu verschrauben. Hierbei weist der Winkel 19 eine Gewindebohrung 27 auf, in welche die Schraube 21 eingreift, wobei diese durch eine Durchgangsbohrung 28 bzw. eine Gewindebohrung 29, die einen größeren Gewindedurchmesser als die Gewindebohrung 27 aufweist, geführt ist. Mittels der Gewindebohrung 29 ist es möglich, eine Abdrückvorrichtung zu verwirklichen. Dies erfolgt durch Eindrehen einer auf die Gewindebohrung 29 angepassten Schraube, die sich auf einer Oberfläche 30 des Winkels 19 abstützt, da die Gewindebohrung 27 einen zu kleinen Durchmesser für die Schraube aufweist. Somit wird der Klotz 20 auf dem Gewinde der Abdrückschraube angehoben, sobald diese auf der Oberfläche 30 aufliegt.
In 5 ist ein Schnitt entlang der Schnittlinie V-V durch die in 4 dargestellten Keilmittel 4 dargestellt. Hieraus ist ersichtlich, dass der L-förmige Winkel 19 zu der hier nicht dargestellten Wandfläche 15 hin eine abgerundete Anlagefläche 31 aufweist.
6 zeigt eine Draufsicht auf weitere Keilmittel 4. Die Keilmittel 4 bestehen aus einem Keil 32, der parallel zu einer Anlagefläche 33 einen Schlitz 34 und eine Schraube 39 aufweist. Der Anlagefläche 33, die beispielsweise zur Anlage an die Anlagefläche 14 der in den 1 und 2 gezeigten Schraube 5 gedacht ist, liegt eine Anlagefläche 35 gegenüber, deren Oberfläche beispielsweise der Oberfläche der in den 1 und 2 gezeigten Wandfläche 15 der Senkbohrung 11 angepasst ist.
7 zeigt einen Schnitt entlang der Schnittlinie VII-VII durch die in 6 gezeigten Keilmittel 4. Durch den Schlitz 34 werden am Keil 32 zwei Beine 36, 37 ausgebildet, die durch Eindrehen der mit einem Konus 38 versehenen Schraube 39 in Pfeilrichtungen h, h' spreizbar sind.
8 zeigt eine weitere Variante einer Verdrehsicherung für eine weitere Schraubenverbindung 1. Die Schraubenverbindung 1 ist mittels einer Schraube 5 realisiert, die als Innensechskantschraube 40 ausgeführt ist und einen Schraubenkopf 6 aufweist, der eine im Querschnitt sechskantförmige Ausnehmung 41 für den Einsatz eines nicht dargestellten Steckschlüssels besitzt. Keilmittel 4 sind analog zu den in den 6 und 7 dargestellten Keilmitteln 4 aufgebaut und wirken mit einem Adapter 42 zusammen, der als Kappe 43 ausgebildet ist. Der Adapter 42 übergreift den Schraubenkopf 6 und greift mit einem mittig angeordneten, sechskantförmigen Bolzen 44 in die Ausnehmung 41 des Schraubenkopfs 6 ein. Auf diese Weise ist der Adapter 42 formschlüssig und drehfest mit der Schraube 5 verbunden. Zu einer Wandfläche 15 einer Senkbohrung 11 hin weist der Adapter 42 eine Wand 45 mit einer Anlagefläche 46 auf. Eine Nut 44a im Bolzen 44 mit eingelegtem Fixierungsorgan, z. B. ein Spannring 44b, der zwischen dem Schraubkopf 6 und der Kappe 43 eingeklemmt ist, verhindern ein Herausfallen des Bolzens 44.
9 zeigt einen Schnitt entlang der Schnittlinie IX-IX durch die in 8 dargestellte Anordnung. Die Keilmittel 4 sind in der Senkbohrung 11 angeordnet, die eine Achse 16 aufweist, welche eine Exzentrizität e zu einer Schraubenachse 13 der Schraube 39 aufweist. An der Anlagefläche 46 des Adapters 42 liegen die Keilmittel 4 mit einer Anlagefläche 33 an. Mit einer der Anlagefläche 33 gegenüberliegenden Anlagefläche 35 stehen die Keilmittel 4 in Kontakt mit der Wandfläche 15 der Senkbohrung 11. Ein Eindrehen einer Schraube 39 bewirkt ein Verklemmen der Keilmittel 4 zwischen der Wandfläche 15 und der Anlagefläche 46 des Adapters 42. Ein Verdrehen der Schraube 5 in Öffnungsrichtung b bewirkt aufgrund des Aufeinanderzulaufens der Wandfläche 15 und der Anlagefläche 46 ein weiteres Einklemmen der Keilmittel 4 und somit eine Blockierung der Schraubenverbindung in Aufdrehrichtung b.
10 zeigt eine weitere Schraubenverbindung 1. Die Verbindung von zwei Bauteilen 2, 3 ist hier durch eine Stiftschraube 47 realisiert, der eine Durchgangsbohrung 8 des Bauteils 2 durchgreift, in einer Gewindebohrung 12 des Bauteils 3 verschraubt ist und durch eine Mutter 48 in einer Senkbohrung 11 des Bauteils 2 festgelegt ist. Die Keilmittel 4 bestehen aus L-förmigen Winkeln 19 und zwei Klötzen 20. Die Winkel 19 liegen an zwei gegenüberliegenden Anlageflächen 14 der Mutter 48 an.
11 zeigt eine Draufsicht auf die in 10 dargestellte Anordnung. Die Senkbohrung 11 ist mit einer Exzentrizität e zur Mutter 48 bzw. zur Stiftschraube 47 angeordnet, wobei eine Achse 13 der Stiftschraube 47 parallel zu einer Achse 16 der Senkbohrung 11 verläuft. Die Winkel 19 und die Klötze 20 bilden eine erste Sicherung 49 und eine zweite Sicherung 50. Wenn bei der Schraubenverbindung 1 ein Rechtsgewinde zum Einsatz kommt, das heißt ein Lösen der Mutter 48 von der Stiftschraube 47 in Pfeilrichtung b erfolgt, dann wird dieses durch die erste Sicherung 49 verhindert. Wenn bei der Schraubenverbindung 1 ein Linksgewinde zum Einsatz kommt, das heißt ein Lösen der Mutter 48 von der Stiftschraube 47 in Pfeilrichtung a erfolgt, dann dient die zweite Sicherung 50 zur Verhinderung des Lösens der Schraubenverbindung 1. Somit ist die Verdrehsicherung zur Sicherung von Rechts- und Linksgewinden geeignet. Weiterhin stellt die Verdrehsicherung auch eine Sicherung gegen ein dauerhaftes oder vorübergehendes festeres Anziehen der Schraubenverbindung 1 dar. Im Hinblick auf die Wirkungsweise der Keilmittel 4 wird auf die Beschreibung zu 2 verwiesen, da hier eine analoge Funktionsweise vorliegt.
12 zeigt einen Schnitt durch eine Kupplung 60. Die Kupplung 60 besteht aus einem Adapter 62, der drehfest an einer ersten Welle 61 festgelegt ist, und einem schraubenmutterartigen Sechskant 64, der drehfest an einer zweiten abgestuften Welle 63 festgelegt ist. Weiterhin umfasst die Kupplung 60 Keilmittel 4, die zwischen dem Adapter 62 und dem Sechskant 64 angeordnet sind und aus sechs Keilmitteleinheiten 65-70 bestehen (siehe auch 13). Zum Schutz gegen Fremdkörper ist die Kupplung 60 noch mit einem Deckel 71 versehen, der mit dem Adapter 62 verschraubt ist. Der Deckel 71 und der Adapter 62 umschließen die Keilmittel 4 und den Sechskant 64. Die Wellen 61 und 63 und der Sechskant 64 sind symmetrisch zu einer Mittelachse 72 ausgebildet. Der Adapter 62 weist eine kreisförmige Senkbohrung 73 mit einer Mittelachse 74 auf, die parallel und um eine Exzentrizität e zur Mittelachse 72 der Wellen 61, 63 und des Sechskants 64 verläuft. Die Keilmitteleinheit 65 ist analog zu den in den 3-5 beschriebenen Keilmitteln 4 ausgeführt. Zur weiteren Sicherung ist die Keilmitteleinheit 65 durch eine in einer Gewindebohrung 75 des Adapters 62 angeordnete Madenschraube 76 gesichert, die in einen Klotz 77 der Keilmitteleinheit 65 eingreift, der wiederum über eine Schraube 78 mit einem L-förmigen Winkel 79 verbunden ist.
13 zeigt einen Schnitt durch die in 12 dargestellte Kupplung 60. Die hier in Draufsicht zu sehenden Keilmitteleinheiten 66-70 sind analog zu der in 12 detailliert dargestellten Keilmitteleinheit 65 aufgebaut, wobei die Klötze 77 der Keilmitteleinheiten 65-70 unterschiedliche Abmessungen aufweisen, durch welche die Exzentrizität e einer Wandfläche 80 der Senkbohrung 73 zu sechs Anlageflächen 81 des Sechskants 64 ausgeglichen wird. Zwischen der Wandfläche 80 und den Anlageflächen 81 liegt ein Bereich 82, der durch eine Halbierende i in einen ersten Bereich 83 und einen zweiten Bereich 84 aufgeteilt ist. Die im ersten Bereich 83 angeordneten Keilmitteleinheiten 68-70 verhindern ein Verdrehen der Welle 63 bzw. des Sechskants 64 gegenüber der Welle 61 bzw. dem Adapter 62 in Pfeilrichtung b. Die im zweiten Bereich 84 angeordneten Keilmitteleinheiten 65-67 verhindern ein Verdrehen der Welle 63 bzw. des Sechskants 64 gegenüber der Welle 61 bzw. dem Adapter 62 in Pfeilrichtung a. Somit sind die Wellen 61 und 63 bzw. der Adapter 62 und der Sechskant 62 in die Drehrichtungen a, b drehfest miteinander verbunden und die Kupplung 60 ist somit in der Lage in beiden Drehrichtungen a, b Drehmomente zu übertragen. Durch die individuelle Einstellbarkeit der Keilmitteleinheiten 65-70 ist es gemäß einem nicht dargestellten Ausführungsbeispiel auch möglich, zwei Wellen oder Achsen miteinander zu verbinden, die nicht auf einer gemeinsamen Mittelachse liegen, da derartige Abweichungen durch die Keilmitteleinheiten ausgeglichen werden können. Voraussetzung für die Funktionsfähigkeit der Kupplung ist lediglich, dass die Mittelachse des Sechskants exzentrisch zur Mittelachse der Senkbohrung liegt.

1: Schraubenverbindung
2: Bauteil
3: Bauteil
4: Keilmittel
5: Schraube
6: Schraubenkopf
7: Schraubenhals
8: Durchgangsbohrung
9: Unterseite
10: Rundfläche
11: Senkbohrung
12: Gewindebohrung
13: Achse der Schraubenverbindung
14: Anlagefläche (von 6)
15: Wandfläche (von 11)
16: Achse (von 11)
17: Bereich
19: L-förmiger Winkel
20: Klotz
21: Schraube
22: horizontale Anlagefläche (von 19)
23: vertikale Anlagefläche (von 19)
24: schräge Anlagefläche (von 19)
25: schräge Anlagefläche (von 20)
26: Anlagefläche (von 20)
27: Gewindebohrung (von 19)
28: Durchgangsbohrung (von 20)
29: Gewindebohrung (von 20)
30: Oberfläche (von 19)
31: Anlagefläche (von 19)
32: Keil
33: Anlagefläche (von 32)
34: Schlitz (von 32)
35: Anlagefläche (von 32)
36: Bein (von 32)
37: Bein (von 32)
38: Konus (von 39)
39: Schraube
40: Innensechskantschraube
41: Ausnehmung (von 6)
42: Adapter
43: Kappe
44: Bolzen (von 42)
44a: Nut
44b: Spannring
45: Wandfläche (von 42)
46: Anlagefläche (von 42)
47: Stiftschraube
48: Mutter
49: erste Sicherung
50: zweite Sicherung
60: Kupplung
61: erste Welle
62: Adapter
63: zweite Welle
64: Sechskant
65-70: Keilmitteleinheit
71: Deckel
72: Mittelachse
73: Senkbohrung
74: Mittelachse (von 73)
75: Gewindebohrung
76: Madenschraube
77: Klotz
78: Schraube
79: L-förmiger Winkel
80: Wandfläche
81: Anlagefläche
82: Bereich
83: erster Bereich
84: zweiter Bereich

Claims

Verdrehsicherung für eine Schraubenverbindung (1) mit einer seitlichen Anlagefläche (14, 46) eines drehbaren Teils (6, 42, 48) der Schraubenverbindung (1) und einer gegenüberliegenden feststehenden Wandfläche (15), dadurch gekennzeichnet, dass zwischen der Anlagefläche (14, 16) und der Wandfläche (15) Keilmittel (4) vorgesehen sind, wobei die Anlagefläche (14, 46), die feststehende Wandfläche (15) und die Keilmittel (4) derart ausgebildet sind, dass die Keilmittel (4) bei einem Bewegen des drehbaren Teils (6, 42, 48) in Aufdrehrichtung zwischen den Flächen (14, 15, 46) zunehmend eingespannt werden.
Verdrehsicherung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass in einem Bereich der Anlagefläche (14, 46) des drehbaren Teils (6, 42, 48) der Schraubenverbindung (1), an dem die Keilmittel (4) anliegen, in Aufdrehrichtung des drehbaren Teils (6, 42, 48) aufeinanderfolgende, senkrecht auf der Anlagefläche (14, 46) stehende Verbindungslinien (S₁, S₂) zur Wandfläche (15) kürzer werden, wobei weder die Anlagefläche (14, 46) noch die Wandfläche (15) konzentrisch zur Drehachse (13) der Schraubenverbindung (1) verläuft.
Verdrehsicherung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der drehbare Teil (6, 42, 48) der Schraubenverbindung (1) insbesondere als Mutter (48) oder Schraubenkopf (6) oder als Adapter (42) an ein Verschraubungselement ausgebildet ist.
Verdrehsicherung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass für einen Schraubenkopf (6) mit einer Ausnehmung (41), die beispielsweise für einen Steckschlüssel ausgebildet ist, eine Kappe (43) vorgesehen ist, die formschlüssig in die Ausnehmung (41) eingreift und eine Anlagefläche (46) zum Ansetzen der Keilmittel (4) aufweist, die insbesondere etwa parallel zur Achse (13) der Schraubenverbindung (1) ausgerichtet ist.
Verdrehsicherung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Wandfläche (15) insbesondere eine die Achse (13) der Schraubenverbindung (1) bzw. den drehbaren Teil (6, 42, 48) der Schraubenverbindung (1) exzentrisch umgebende gewölbte Fläche, eine spiralartig verlaufende Fläche oder eine auf die Anlagefläche (14, 46) in Aufdrehrichtung zulaufende im Wesentlichen ebene Fläche umfasst.
Verdrehsicherung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Keilmittel (4) als Einzelkeil ausgeführt sind.
Verdrehsicherung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Keilmittel (4) aus einem L-förmigen Winkel (19) und einem der Wandfläche (15) angepassten Klotz (20) bestehen, wobei die Kontaktflächen (24, 25) zwischen Winkel (19) und Klotz (20) als gegenläufige Schrägen (24, 25) ausgeführt sind.
Verdrehsicherung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Klotz (20) eine auf den L-förmigen Winkel (19) zulaufende Durchgangsbohrung (28) aufweist, die vorzugsweise als Gewindebohrung (29) ausgeführt ist.
Verdrehsicherung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Winkel (19) an einem der Durchgangsbohrung (28) gegenüberliegenden Schenkel eine Gewindebohrung (27) aufweist, die einen kleineren Durchmesser als die den Klotz (20) durchlaufende Bohrung (28, 29) aufweist.
Verdrehsicherung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Klotz (20) und der Winkel (19) mit einer zur Gewindebohrung (27) des Winkels (19) passenden Schraube (21) verschraubt sind.
Verdrehsicherung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass eine auf die Gewindebohrung (29) im Klotz (20) angepasste Schraube als Abdrückvorrichtung vorgesehen ist, mit deren Hilfe die Keilmittel (4) voneinander lösbar sind.
Verdrehsicherung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass an dem drehbaren Teil (6, 42, 48) der Schraubenverbindung (1) an mehreren Anlageflächen (14) Keilmittel (4) zum Einsatz kommen.
Verdrehsicherung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Verdrehsicherung für Schraubenverbindungen (1) ab der Schraubengröße M8, insbesondere ab der Schraubengröße M20, vorgesehen ist.
Verdrehsicherung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Verdrehsicherung als Kupplung (60) zur Verbindung von Wellen (61, 63) oder Achsen dient.