DE1016066B

DE1016066B - Detachable locking screw with a wire spool as an insert between locking screw and threaded hole

Info

Publication number: DE1016066B
Application number: DEH21979A
Authority: DE
Inventors: Dr-Ing John O Forster
Original assignee: Heli Coil Corp
Current assignee: Heli Coil Corp
Priority date: 1953-12-17
Filing date: 1954-11-02
Publication date: 1957-09-19

Description

DEUTSCHESGERMAN

Die Erfindung bezieht sich auf eine Sperrschraube, deren Ende mit einem Querschlitz versehen ist und bei welcher eine ein Außengewinde bildende und mit einem annähernd diametral gerichteten Endfortsatz versehene Drahtspule in die Gewindegänge des Schraubenschaftes eingeschraubt und der Endfortsatz der Drahtspule in Eingriff mit dem Ouerschlitz des Schraubenendes gebracht werden kann. Die Sperrschraube wird mit der Drahtspule in das Muttergewinde einer Bohrung eingesetzt und ist dann gegen Lösen gesichert, kann jedoch, wenn nötig, wieder gelöst werden. Der hierin benutzte Ausdruck »Schraube« umfaßt alle Arten von Schrauben, z. B. Schraubenbolzen, Stiftschrauben, Kopfschrauben u. dgl. Wenn bei diesen bekannten Schraubverbindungen ein Drehmoment an dem mit dem Endfortsatz versehenen Ende der Drahtspule in lösender Richtung der Schraube angreift, so hat die Drahtspule das Bestreben, sich auszudehnen und sich immer fester in die Gewindegänge des Muttergewindes einzupressen. Wenn jedoch ein Drehmoment in entgegengesetztem Drehsinn am genannten Drahtspulenende angreift, so hat die Drahtspule das Bestreben, sich zusammenzuziehen, also die Schraube fester zu umklammern, und sich dabei aus dem Muttergewinde zu lösen oder wenigstens die Reibung zwischen Spule und Muttergewinde zu verringern, so daß ein Einschrauben bzw. weiteres Einschrauben möglich ist.The invention relates to a locking screw, the end of which is provided with a transverse slot and in which one an external thread forming and with an approximately diametrically directed end extension provided wire spool is screwed into the threads of the screw shaft and the end extension the wire spool can be brought into engagement with the Ouerschlitz of the screw end. The locking screw is inserted with the wire spool into the nut thread of a hole and is then against Loosening secured, but can be loosened again if necessary. The term "screw" used herein includes all types of screws, e.g. B. Bolts, studs, cap screws and the like. If in these known screw connections a torque at the end provided with the end extension the wire spool engages in the loosening direction of the screw, the wire spool tends to expand and press yourself tighter and tighter into the threads of the nut thread. However, if a Torque acts in the opposite direction of rotation at the said end of the wire spool, so the wire spool has the endeavor to contract, i.e. to grip the screw more tightly, and to get out of it to loosen the nut thread or at least to reduce the friction between the spool and nut thread, so that screwing in or further screwing in is possible.

Bei diesen bekannten Schraubverbindungen ist zwar der Bolzen in der Bohrung z. B. eines Werkstückes gesichert, jedoch ist ein Lösen nur dann möglich, wenn ein Teil der Verbindung zerstört wird. Alle bisher bekannten sonstigen Vorschläge und Versuche, beispielsweise bei gewissen Sicherungs- oder Sperrmuttern, unter Ausnutzung der Elastizität der Drahtspule eine lösbare Sicherung zu schaffen, waren Fehlschläge, indem entweder die Sperrwirkung unzureichend oder die Konstruktion zu kompliziert war oder die Schraube, wie bei der vorausgesetzten bekannten Schraubverbindung, wenn sie einmal fest saß, sich nicht mehr ohne Zerstörung wenigstens eines der verbundenen Teile lösen ließ.In these known screw connections, although the bolt is in the bore z. B. a workpiece secured, but loosening is only possible if part of the connection is destroyed. All known so far other suggestions and attempts, for example with certain locking or locking nuts, Using the elasticity of the wire spool to create a detachable fuse was a failure, either the locking effect was insufficient or the construction was too complicated or the Screw, as in the case of the presupposed known screw connection, once it is tight, itself no longer let at least one of the connected parts detach without destruction.

Die Erfindung bezweckt daher, die erwähnten Nachteile zu vermeiden und eine solche Schrauben- und Drahtspulenverbindung zu schaffen, daß die Schraube fest in dem Muttergewinde eines Werkstückes verankert, die Sperrwirkung jedoch bei Bedarf ohne Zerstörung eines der verbundenen Teile wieder aufgehoben werden kann, wodurch wiederholte Benutzung der Teile möglich wird.The invention therefore aims to avoid the disadvantages mentioned and such screw and Create wire spool connection that anchors the screw firmly in the nut thread of a workpiece, however, the blocking effect is canceled again if necessary without destroying one of the connected parts which allows repeated use of the parts.

Die Erfindung besteht im wesentlichen darin, daß der an seinem Ende mit dem Ouerschlitz zur Aufnahme des etwa diametralen Endfortsatzes der Drahtspule versehene Schraubenschaft mit einer axialen, Lösbare Sperrschraube mit einer Drahtspule als Einsatz zwischen SperrschraubeThe invention consists essentially in the fact that at its end with the Ouerschlitz for receiving of the approximately diametrical end extension of the wire coil provided with an axial, Detachable locking screw with a wire spool as an insert between locking screw

und Gewindebohrungand threaded hole

Anmelder:Applicant:

Heli-Coil Corporation,
Danbury, Conn. (V. St. A.)Heli-Coil Corporation,
Danbury, Conn. (V. St. A.)

Vertreter: Dr.-Ing. E. Hoffmann, Patentanwalt,
München 22, Widenmayerstr. 34Representative: Dr.-Ing. E. Hoffmann, patent attorney,
Munich 22, Widenmayerstr. 34

Beanspruchte Priorität:
V. St. v. Amerika vom 17. Dezember 1953Claimed priority:
V. St. v. America December 17, 1953

Dr.-Ing. John O. Forster, Harrison, N. Y. (V. St. Α.),
ist als Erfinder genannt wordenDr.-Ing. John O. Forster, Harrison, NY (V. St. Α.),
has been named as the inventor

sich durch seine ganze Länge erstreckenden Bohrung versehen ist, die in dem Querschlitz endet, wobei die Bohrung genügend weit ist, um mit einem in diese eingeführten Werkzeug den Endfortsatz der Drahtspule aus dem Ouerschlitz herausdrücken zu können. Vorausgesetzt, daß der äußere Teil des Spulendrahtquerschnitts der Form des Muttergewindes und der innere Teil der Form des Schraubengewindes entspricht und die Drahtspule den erwähnten Endfortsatz besitzt, so kann auch bei Benutzung der Sperrschraube zunächst die Drahtspule mit dem Endfortsatz voran in das Muttergewinde und dann die Schraube in die Drahtspule eingeschraubt werden. Wenn dann die den Ouerschlitz im Schraubenende bildenden Vorsprünge auf den Endfortsatz der Drahtspule auftreffen, wird dieser aus seiner Ebene gedrückt, bis bei einer weiteren Drehung der Schraube Querschlitz und Endfortsatz gleich liegen und nun der Endfortsatz in den Ouerschlitz federnd hineinspringen kann. Es ist auch möglich, wie oben erwähnt, die Drahtspule zunächst auf die Schraube aufzuschrauben, wobei der Endfortsatz, ähnlich wie vorstehend erklärt, in den Ouerschlitz hineinspringt und so eine weitere Drehung in dem einen oder anderen Sinne verhindert. Sodann kann die Schraube mit der Drahtspule in das Muttergewinde eingeschraubt werden. Die fertige Schraubverbindung ist selbstsperrend, d. h., ein Ausschrauben der Schraube ist in bekannter Weise verhindert. Zum Lösen der Schraubverbindung kann durch die erwähnte axiale Bohrung des Schraubenschaftes einis provided through its entire length extending bore terminating in the transverse slot, the The bore is sufficiently wide to allow a tool inserted into it to reach the end of the wire spool to be able to push out of the Ouerschlitz. Provided that the outer part of the coil wire cross-section corresponds to the shape of the nut thread and the inner part of the shape of the screw thread and the wire spool has the end extension mentioned, so can also when using the locking screw first the wire spool with the end extension first into the nut thread and then the screw into the Wire spool to be screwed in. If then the projections forming the Ouerschlitz in the screw end hit the end extension of the wire spool, it is pushed out of its plane until another Turning the screw, the transverse slot and the end extension are the same and now the end extension is in the Ouerschlitz can spring into it. It is also possible, as mentioned above, to put the wire coil first to screw on the screw, whereby the end extension, similarly as explained above, into the Ouerschlitz jumps in and thus prevents further rotation in one sense or the other. Then the screw with the wire spool can be screwed into the nut thread. The finished screw connection is self-locking, d. That is, unscrewing the screw is prevented in a known manner. To the The screw connection can be loosened through the aforementioned axial bore in the screw shaft

709! 697/191709! 697/191

Stift der Länge nach durch die Schraube hindurchgesteckt und so der Drahtspulenendfortsatz aus den Ouerschlitz herausgedrückt werden, so daß, wenn erforderlich, die Schraube aus der Drahtspule herausgeschraubt werden kann.Pin pushed lengthwise through the screw and so the wire coil end extension out of the Ouerschlitz be pushed out so that, if necessary, the screw is unscrewed from the wire spool can be.

Nachfolgend ist der Gegenstand der Erfindung mit näheren Einzelheiten unter Bezugnahme auf die Zeichnung in beispielsweisen Ausführungsformen beschrieben. Es zeigtThe subject matter of the invention is described in greater detail below with reference to FIG Drawing described in exemplary embodiments. It shows

Fig. 1 einen Längsschnitt einer durch eine Drahtspule in einem Werkstück verankerten Stiftschraube, deren oberer Teil in Seitenansicht dargestellt ist,1 shows a longitudinal section of a stud screw anchored in a workpiece by a wire coil, the upper part of which is shown in side view,

Fig. 2 eine Draufsicht von unten auf die Schraube in Fig. 1 mit der Drahtspule daran,Fig. 2 is a plan view from below of the screw in Fig. 1 with the wire spool on it,

Fig. 3 eine Seitenansicht eines Werkzeuges zum Lösen der Verbindung nach Fig. 1,3 shows a side view of a tool for releasing the connection according to FIG. 1,

Fig. 4 und 5 Draufsichten auf andere Endformen von Schrauben mit Drahtspulen daran in größerem Maßstab undFigures 4 and 5 are larger plan views of other end forms of screws with coils of wire thereon Scale and

Fig. 6 einen Längsschnitt einer Kopfschraube nach der Erfindung.6 shows a longitudinal section of a head screw according to the invention.

Die Schraubverbindung nach Fig. 1 und 2 besteht aus der Stiftschraube 10, der Drahtspule 11 und dem Werkstück 12. Die Drahtspule 11 wirkt mit ihren inneren Gewindegängen mit den Gewindegängen 13 der Schraube 10 zusammen. Im unteren Ende 14 der Schraube ist ein Querschlitz 15 angeordnet. Ein diametraler Endfortsatz 16 der Drahtspule greift in den Ouerschlitz 15 ein und verhindert eine Relativdrehung zwischen Schraube und Drahtspule. Es ist auch möglich, die Drahtspule mit einem tangential verlaufenden Endfortsatz herzustellen, der in den Ouerschlitz hineingebogen wird, wenn die Drahtspule weit genug auf die Schraube aufgeschraubt ist.The screw connection according to FIGS. 1 and 2 consists of the stud screw 10, the wire spool 11 and the Workpiece 12. The wire coil 11 acts with its inner threads with the threads 13 the screw 10 together. A transverse slot 15 is arranged in the lower end 14 of the screw. A diametrical end extension 16 of the wire spool engages in the Ouerschlitz 15 and prevents relative rotation between screw and wire spool. It is also possible to make the wire spool with a tangential to produce extending end appendage, which is bent into the Ouerschlitz when the wire spool screwed far enough onto the screw.

Um die Verbindung ohne Zerstörung eines ihrer Teile lösen zu können, ist die Schraube ihrer ganzen Länge nach mit einer axialen Bohrung 18 versehen, deren Durchmesser vorzugsweise etwa ebenso groß wie der Ouerschlitz 15 breit ist. Irgendein Stift 19, wie z. B. der in Fig. 3 dargestellte, von geeignetem Durchmesser kann nun mit seinem Schaft 20 in die Bohrung 18 eingeführt werden und den Endfortsatz 16 aus dem Ouerschlitz 15 herausdrücken. Dadurch wird die Schraube 10 frei und kann nun aus der Drahtspule 11 ausgeschraubt werden. Obwohl an sich irgendein Stück Draht von geeignetem Durchmesser für den genannten Zweck benutzt werden kann, wird vorzugsweise ein Stift mit Kopf 22 verwendet, der gegen das obere Schraubenende 21 anschlägt, um zu verhindern, daß der Endfortsatz 16 übermäßig abgebogen, abgebrochen oder bleibend verformt wird.In order to be able to loosen the connection without destroying any of its parts, the screw is its whole Provided lengthwise with an axial bore 18, the diameter of which is preferably about the same how the Ouerschlitz 15 is wide. Any pin 19 such as B. the one shown in Fig. 3, of suitable Diameter can now be introduced with its shaft 20 into the bore 18 and the end extension Push 16 out of the Ouerschlitz 15. As a result, the screw 10 is free and can now be removed from the Wire spool 11 are unscrewed. Though in and of itself some length of wire of suitable diameter can be used for the stated purpose, a pin with head 22 is preferably used, the abuts against the upper screw end 21 in order to prevent the end extension 16 from being excessively bent, is broken off or permanently deformed.

In den meisten Fällen hat die an den Endfortsatz anschließende Windung einer üblichen Einsatzdrahtspule einen geringeren Durchmesser als der übrige Drahtspulenkörper, um das Einschrauben der Drahtspule in das Muttergewinde zu erleichtern. Aus diesem Grunde ist auch der Durchmesser des Schraubenendes 14 (s. Fig. 1 und 2) verringert, so daß die Windung mit dem Endfortsatz 16 aufgenommen werden kann. Wenn dieses Ende 14 der Schraube gleichachsig mit dem übrigen Schraubenschaft gemacht wird, so muß sein Durchmesser verhältnismäßig sehr klein sein, und es besteht die Gefahr, daß der Endfortsatz der Drahtspule durch die Kante bei A (s. Fig. 2) abgeschert wird. Diese Gefahr ist bei der Form nach Fig. 4 vermieden, da dort das mit verringertem Durchmesser versehene Schraubenende 25 exzentrisch zur Schraubenachse α liegt und die einander diametral gegenüberliegenden Ecken 27 der den Querschlitz 26 bildenden Seitenwände abgekantet sind, so daß die Anlage zwischen Drahtspule und Schraube vergrößert ist, wenn ein rückdrehendes Moment an der Schraube angreift. Ein ähnliches Ergebnis kann man mit einem entsprechend Fig. 5 exzentrisch gelegenen Schraubenende 30 erreichen, in dem der Querschlitz 31 gekrümmt ist und einen gekrümmten Endfortsatz 32 der Drahtspule 33 aufnimmt.In most cases, the turn of a conventional insert wire reel adjoining the end extension has a smaller diameter than the rest of the wire reel body in order to make it easier to screw the wire reel into the nut thread. For this reason, the diameter of the screw end 14 (see. Fig. 1 and 2) is reduced so that the turn with the end extension 16 can be received. If this end 14 of the screw is made coaxial with the rest of the screw shank, its diameter must be relatively very small, and there is a risk that the end extension of the wire spool will be sheared off by the edge at A (see FIG. 2). This risk is avoided in the form of FIG. 4, since there the screw end 25 provided with a reduced diameter is eccentric to the screw axis α and the diametrically opposite corners 27 of the side walls forming the transverse slot 26 are bevelled so that the contact between the wire spool and the screw is increased when a reverse torque acts on the screw. A similar result can be achieved with an eccentrically located screw end 30 according to FIG. 5, in which the transverse slot 31 is curved and receives a curved end extension 32 of the wire reel 33.

Das Prinzip der Erfindung läßt sich an allen Arten von Schrauben und Spulendrahtquerschnitten anwenden. So zeigt Fig. 6 eine Kopfschraube 40 mit Ouerschlitz 41 und axialer Bohrung 42. Diese Schraube hat eine bekannte Gewindenutform von segmentförmigem Querschnitt zur Aufnahme liner Drahtspule 44 mit gleichfalls bekanntem rundem oder birnenförmigem Drahtquerschnitt. Die gerundete Gewindenutform vermeidet die Kerbwirkung einer V-förmigen Gewindenutform und ist beim Gegenstand der Erfindung insoweit vorteilhaft verwendbar, als dadurch wenigstens teilweise die Schwächung des Schraubendurchmessers infolge der axialen Bohrung ausgeglichen wird.The principle of the invention can be applied to all types of screws and coil wire cross-sections. Thus, FIG. 6 shows a head screw 40 with an Ouerschlitz 41 and an axial bore 42. This Screw has a known thread groove shape of segment-shaped cross-section for receiving liner Wire spool 44 with likewise known round or pear-shaped wire cross-section. The rounded thread groove shape avoids the notch effect of a V-shaped thread groove shape and is the subject of Invention to the extent that it can be used advantageously, as this at least partially reduces the weakening of the Screw diameter is compensated as a result of the axial bore.

Die Schraubverbindung nach der Erfindung bietet den Vorteil, daß die Sperrung der Schraube völlig sicher ist und ohne Zerstörung eines der verbundenen Teile aufgehoben werden kann.The screw connection according to the invention has the advantage that the locking of the screw completely is safe and can be lifted without destroying any of the connected parts.

Claims

Patent claims:

1. Detachable locking screw, the end of which is provided with a transverse slot and in which a Wire spool forming an external thread and provided with an approximately diametrically directed end extension screwed into the threads of the screw shaft and the end extension of the wire spool can be brought into engagement with the transverse slot of the screw end, characterized in that that the screw shaft (10) with a hole (18) penetrating the entire length of the shaft is provided, which opens into the transverse slot (15), wherein the bore is sufficiently wide to with a tool introduced into this, the end extension (16, 32) of the wire spool from the To be able to push out the transverse slot.

2. Screw according to claim 1, characterized in that the diameter of the bore (18) is similar to the width of the transverse slot (15).

3. Screw according to claim 1, characterized in that the screw end (14 or 25 or 30) has an approximately circular circumference, the diameter of which is smaller than that of the screw shank is, and is coaxial to this (Fig. 2) or eccentric (Fig. 4 and 5), the transverse slot is provided in the screw end reduced in diameter.

4. Screw according to one or more of claims 1 to 3, characterized in that the Transverse slot (31) is curved.

5. Screw according to one or more of claims 1 to 4, characterized in that the End extension (16,32) of the wire spool after its connection with the screw end the end of the Bore (18) covered in the transverse slot.

References considered: British Patent No. 497,309.

1 sheet of drawings