DE102005051349A1

DE102005051349A1 - Verdrehsicherung für eine Verschraubung

Info

Publication number: DE102005051349A1
Application number: DE200510051349
Authority: DE
Inventors: Rolf Prillwitz
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2005-10-25
Filing date: 2005-10-25
Publication date: 2007-04-26
Anticipated expiration: 2025-10-26
Also published as: DE102005051349B4

Abstract

Eine Verdrehsicherung für eine Verschraubung wird als formschlüssig arbeitende Verdrehsicherung gestaltet, die eine zur Verschraubung unabhängige Abstützung zum die Verschraubung aufnehmenden Körper aufweist.

Description

Die Erfindung betrifft eine Verdrehsicherung für eine Verschraubung gemäß dem Oberbegriff des Anspruches 1.

Verdrehsicherungen für Verschraubungen der vorgenannten Art arbeiten mit einem Sicherungsblech, das zwischen dem Schraubkopf und einer Anlagefläche des die Verschraubung aufnehmenden Körpers liegt und das zum Schraubkopf und zum Körper jeweils formschlüssig festgelegt ist, insbesondere durch zwei Lappen, deren einer durch eine gegen eine Werkzeugansatzfläche des Schraubkopfes, deren anderer gegen eine zur Anlagefläche für den Schraubkopf winklig abgesetzte Fläche des Körpers angelegt ist. Ist der Abstützbereich zwischen Schraubkopf und Körper abzudichten, so bedingt die Lage des Sicherungsbleches zwischen Schraubkopf und Körper bezogen auf die erforderliche Abdichtung Erschwernisse und zusätzlichen Aufwand (Sicherungsbleche mit zwei Lappen, DIN 463).

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Verdrehsicherung der vorgenannten Art so zu gestalten, dass sich eine Absicherung der Drehlage der verspannten Verschraubung ergibt, ohne dass in die Schraubverbindung als solche eingegriffen wird.

Gemäß der Erfindung wird dies mit den Merkmalen des Anspruches 1 erreicht, dementsprechend ein Sicherungsblech zwischen Schraubkopf und von der Verschraubung durchsetzten Körper, gegenüber dem die Drehlage der Verschraubung zu sichern ist, derart federnd verspannt wird, dass sich über das Sicherungsblech eine formschlüssige Abstützung zwischen dem Körper und der Verschraubung ohne Eingriff in die durch die Verschraubung herzustellende Verbindung ergibt.

Eine derartige Verdrehsicherung lässt sich im Rahmen der Erfindung in großer Variabilität gestalten, wobei körperseitig die Abstützung des Sicherungsbleches sowohl in der Abstützebene zwischen Schraubkopf und Körper, parallel zu dieser Abstützebene, sowie auch in einer winklig zu dieser Abstützebene liegenden Ebene erfolgen kann.

Die federnde Verspannung lässt sich entsprechend vielseitig realisieren, nämlich durch elastisch flexible Gestaltung des Sicherungsbleches in Richtung seiner radialen Stützebene beispielsweise durch Ausschnitte oder Aussparungen, quer zur Erstreckungsrichtung des Sicherungsbleches durch entsprechende räumliche Verformung des Sicherungsbleches in Abstützlage sowie auch durch eine räumliche Formgebung des Sicherungsbleches, zum Beispiel als Verspannbügel oder in Form einer Tellerfeder.

Bevorzugt ist im Rahmen der Erfindung eine Ausgestaltung des Sicherungsbleches als Blechsegment, das einerseits einander benachbarten Flanken des Schraubkopfes entsprechende, winklig zueinander stehende Anlageflächen aufweist und das in Gegenrichtung umfangsseitig gegen den die Anlage für den Schraubkopf bildenden Körper, oder ein zu diesem Körper lagefestes Teil abgestützt ist. Die Abstützung zum Körper erfolgt bevorzugt über Verzahnungen, wobei diese Verzahnungen als krallende Verzahnungen eine formschlüssige Festlegung ermöglichen, oder als Ver bindungsverzahnungen zu seitens des Körpers vorgesehenen und zu diesem festgelegten Stützelementen.

Die verkrallende Verzahnung erweist sich ohne Zusatzmaßnahmen als eine sehr einfache Lösung, die die Festlegung des Schraubkopfes in jeglicher Drehwinkellage desselben ermöglicht. Durch eine Verzahnung mit wechselseitigem Eingriff zwischen dem Zahnprofil und einem oder mehreren Stützelementen ist die jeweilige Drehwinkellage des Sicherungsbleches auf solche Eingriffsstellungen beschränkt. Im Rahmen der Erfindung ergibt sich hierbei aber eine hohe Flexibilität, wenn die Verzahnung bezüglich ihrer Zahnteilung unsymmetrisch zu der Winkelhalbierenden liegt, die durch den von den Anlageflächen des Sicherungsbleches zum Schraubkopf vorgegebenen Winkel bestimmt ist. Ein solcher Winkelversatz ergibt die Möglichkeit, durch Drehen des Sicherungsbleches, das bevorzugt als Blechsegment gestaltet ist, um die Winkelhalbierende als Achse die durch den Teilungssprung bedingten Einstellmöglichkeiten zu vervielfachen.

Weitere Einzelheiten und Merkmale der Erfindung ergeben sich aus den Ansprüchen. Ferner wird die Erfindung nachstehend anhand von Ausführungsbeispielen erläutert. Es zeigen:
1a bis 2b jeweils schematisiert, in Draufsicht und zugehöriger Schnittdarstellung eine erste und eine zweite Ausführungsform einer Verdrehsicherung, bei der eine Verschraubung mit gegen eine Anlage verspanntem Schraubteil über ein Sicherungsblech festgelegt wird, das in zueinander versetzten Bereichen formschlüssig gegen eine unrunde Ansatzfläche des Schraubteils und gegen zur Anlage lagefeste Stützelemente umfangsseitig abgestützt und federnd verspannt ist,
3 bis 7 den 1a und 2a entsprechende Darstellungen weiterer erfindungsgemäßer Ausführungsformen in Draufsicht,
8a bis 9c jeweils in Draufsicht und geschnitten die Verdrehsicherung sowie in isolierter Darstellung eine Draufsicht des Sicherungsbleches,
10a bis 11c weitere Ausgestaltungen einer erfindungsgemäßen Verdrehsicherung, ergänzt um eine isolierte Darstellung des Sicherungsbleches in Abwicklung,
12a bis 12d Darstellungen der Verdrehsicherung in Draufsicht und Schnitt, ergänzt um eine isolierte Darstellung der Verdrehsicherung in Draufsicht und Seitenansicht,
13a bis 13c Verdrehsicherungen gemäß der Erfindung in Draufsicht und Schnitt, sowie bei isolierter Darstellung des Sicherungsbleches in Draufsicht,
14a bis 15c Verdrehsicherungen gemäß der Erfindung in Draufsicht und Schnitt für Schraubteile mit Innenkantbetätigung, jeweils mit einer isolierten Darstellung des Sicherungsbleches in Abwicklung, und
16a bis 16c eine weitere Ausgestaltung einer Verdrehsicherung gemäß der Erfindung in Draufsicht und Schnitt und bei isolierter Darstellung des Sicherungsbleches in einer Draufsicht.
Die Figuren zeigen Verdrehsicherungen 1 für Verschraubungen 2. Eine Verschraubung 2 weist einen Schraubbolzen 3 auf, über den der mit dem Schraubbolzen 3 drehfest verbundene Schraubkopf 6 gegen eine Anlage 4 eines Körpers 5 zu verspannen ist. Die Anlage 4 kann durch eine flächige Begrenzung des Körpers 5, eine Fläche eines Eckbereiches eines Körpers, den Boden einer Vertiefung eines Körpers oder auch die Kopffläche einer domförmigen Erhöhung eines Körpers gebildete sein, um einige der Ausgestaltungsmöglichkeiten für eine Anlage 4 aufzuzählen, in Verbindung mit den sich eine erfindungsgemäße Verdrehsicherung 1 für eine Verschraubung 2 einsetzen lässt. Der Schraubkopf 6 kann üblicherweise als Sechs- oder Vierkant, kurz als Schraubkopf 6 mit Außenkantbetätigung oder als Schraubkopf mit Innenkantbetätigung, beispielsweise für eine Inbusschraube ausgebildet sein, wobei, bezogen auf die dargestellten Ausführungsbeispiele mit außen liegender, unrunder Ansatzfläche 7 winklig zueinander stehende Ansatzbereiche 8 vorgesehen sind. Diese Ansatzbereiche 8 sind bei einer Sechskantschraube die sechs Flanken des Schraubenkopfes, und bei einer Vierkantschraube die vier Flanken deren Schraubkopfes.
Bezogen auf die Ausführungsformen gemäß 1 bis 9 bilden jeweils zwei benachbarte Ansatzbereiche 8 Abstützflächen für das der Verdrehsicherung 1 zugehörige Sicherungsblech 9, das, den benachbarten Ansatzbereichen 8 entsprechend, winklig zueinander stehende Anlageflächen 10 aufweist, und das mit diesen Anlageflächen 10 gegen die Abstützflächen bildenden Ansatzbereiche 8 vorgespannt abgestützt ist, wobei die Abstützung in Gegenrichtung formschlüssig gegen die Anlage 4 erfolgt. Die Abstützung kann unmittelbar gegen die Anlage 4 oder auch mittelbar über zur Anlage 4 feststehende Stützelemente 11 erfolgen. Die Ver spannung des Sicherungsbleches 9 zwischen den Ansatzbereichen 8 und der Anlage 4 oder dieser zugeordnete Stützelemente 11 erfolgt federnd, wobei die Nachgiebigkeit des Sicherungsbleches in den dargestellten Ausführungsformen durch quer zur Spannrichtung erfolgende Ausschnitte 12 und/oder Aussparungen 13, insbesondere auch randoffene Aussparungen 13 erreicht wird. Die Ausschnitte 11 und/oder Aussparungen 13 ergeben sowohl eine Nachgiebigkeit in Richtung der Ebene des Sicherungsbleches 9, wie auch quer hierzu, so dass das Sicherungsblech 9 im vorgespannten Zustand auch eine gewisse Wölbung aufweisen kann.
Bezogen auf die Ausführungsbeispiele gemäß 1 bis 9 sind die Sicherungsbleche 9 jeweils derart ausgestaltet, dass deren Anlageflächen 10 korrespondierend zu den durch die Flanken des Schraubenkopfes 6 gebildeten Ansatzbereichen 8 winklig zueinander angestellt sind, so dass die Scheitelpunkte zwischen den Ansatzbereichen 8 und zwischen den Anlageflächen 10 auf einer gemeinsamen, durch das Zentrum 14 des Schraubkopfes 6 verlaufenden Achse 15 liegen.
Auf seiner vom Schraubenkopf 6 abgelegenen Seite ist das Sicherungsblech 9 verzahnt ausgebildet, wobei die mit 16 bezeichnete Verzahnung auf einem zum Zentrum 14 des Schraubenkopfes 6 konzentrischen Kreis 17 liegt und der von der Verzahnung 16 überdeckte äußere Umfangsbereich des Sicherungsbleches 9 sich über einen Umfangsabschnitt erstreckt, der in Abstimmung auf die Anzahl und die Anordnung der Stützelemente 11, die zur Anlage 4 lagefest sind, so bemessen ist, dass nach gegenüberliegenden Seiten zur Achse 15 jeweils ein Verstellbereich von 30° gegeben ist, so dass eine Sicherung der Verschraubung 2 in allen Drehlagen über die vorgegebene Grundanordnung der Verdrehsicherung 1 möglich ist.
Um bezogen auf eine vorgegebene Zahnteilung möglichst kleine Verstellbereiche zu realisieren, ist die Verzahnung 16 des Sicherungsbleches 9 in Zuordnung zu den in die Verzahnung 16 eingreifenden Stützelementen 11 so ausgelegt, dass sich eine zur Achse 15 unsymmetrische Zahnteilung ergibt. Vorgesehen ist hierzu in den Ausführungsbeispielen ein Winkelversatz, der einem Viertel des Teilungswinkels 18 entspricht, so dass sich durch Drehung des Sicherungsbleches 9 über 180° um die Achse 15, also durch Umschlag des Sicherungsbleches 9, der Teilungssprung im Hinblick auf die Lage des Sicherungsbleches 9 zum Schraubkopf 6 halbieren lässt, somit die Zahl der Spannstellungen verdoppeln und damit eine feinstufige Drehlagensicherung erreichen lässt.
Dieses Grundprinzip veranschaulichen die erfindungsgemäßen Ausführungsbeispiele in verschiedene Ausgestaltungsformen.
Das Ausführungsbeispiel gemäß 1a veranschaulicht in Verbindung mit 1b die Ausgestaltung eines Sicherungsbleches 9 in Form eines Blechsegmentes 20, dessen äußerer Umfang verzahnt ist und fünfundzwanzig Teilungen aufweist und mit zwei Stützelementen 11 in Eingriff steht, die versetzt um den Winkelversatz 19 zur Achse 15 beiderseits der Achse 15 liegen. Das Blechsegment 20 mit den dargestellten fünfundzwanzig Zahnteilungen weist jeweils über die in der Mittellage zur Verzahnung 16 in Eingriff stehenden Stützelemente 11 hinausgehende Verzahnungsbereiche auf, und es kann dementsprechend das Sicherungsblech 9 entsprechend der Schraubdrehung über einen Winkelbereich von jeweils 30° nach gegenüberliegenden Seiten versetzt in Anlage zum Schraubkopf 6 gebracht werden, so dass alle Drehstellungen des Schraubkopfes 6 über die dargestellte Verdrehsicherung 1 abgesichert werden können.
1b veranschaulicht, dass als Stützelemente 11 Stifte, zum Beispiel Schwerspannstifte oder dergleichen, mit Vorteil eingesetzt werden können, die in der Anlage 4 verankert sind, so dass sich ein einfacher Aufbau ergibt, der eine von der Verschraubung 2 völlig unabhängige, anlageseitige Abstützung der Verdrehsicherung 1 ermöglicht, womit die konstruktiv meist kritischen Verschraubungsbereiche, die gegebenenfalls auch abgedichtet werden müssen, durch die Verdrehsicherung 1 nicht beeinflusst werden.
1b lässt insbesondere auch erkennen, dass das das Sicherungsblech 9 bildende Blechsegment 20 bevorzugt zur Verschraubungsebene geneigt angeordnet ist, sich also winklig zur das Zentrum 14 enthaltenden Schraubachse 21 gegen die Anlage 4 erstreckt, wodurch die angestrebte federnde Abstützung über das Sicherungsblech 9 durch Nachgiebigkeit des Sicherungsbleches 9 sowohl in Richtung der Blechebene, wie auch quer hierzu sichergestellt werden kann, wobei die Ausschnitte 12 auch entsprechende Verwölbungen des Sicherungsbleches 9 ermöglichen.
Um bei entsprechend größerem Anstellwinkel des als Blechsegment 20 ausgebildeten Sicherungsbleches 9 dessen Lage zum Schraubkopf 6 in Richtung der Achse 21 der Verschraubung 2 zu gewährleisten, ist der Schraubkopf 6 bevorzugt mit einer umfangsseitigen Aussparung 22 versehen, die sich zweckmäßigerweise lediglich über die Eckbereiche des Schraubkopfes 6 erstreckt, so dass eine Schwächung desselben vermieden ist. In die Aussparungen 22 greift das Sicherungsblech 9 zumindest im Bereich einer Schraubkante ein, wodurch die Höhenlage des Sicherungsbleches 9 zum Schraubkopf 6 gewährleistet ist.
Im Rahmen der Erfindung ist es selbstverständlich auch möglich, den Schraubkopf 6 in einen Werkzeugansatzteil und in einen demgegenüber achsversetzten Teil aufzuteilen, dem die Ansatzberei che für das Sicherungsblech 9 zugeordnet sind, wobei durch unterschiedliche Durchmesser dieser Teile auch eine Sicherung der Höhenlage des Sicherungsbleches 9 zum Schraubkopf 6 realisiert werden kann.
Während bei der Ausführungsform gemäß 1a und 1b die Abstützung des als Blechsegment 20 ausgebildeten Sicherungsbleches 9 gegen die dort vorgesehenen beiden Stützelemente 11 über einen Drehbereich des Schraubkopfes 6 von 60° dadurch sichergestellt ist, dass das Blechsegment 20 in Umfangsrichtung über die Stützelemente 11 jeweils über einen entsprechenden Winkelbereich hinausragt und verzahnt ist, so dass über dem vorgesehenen Winkelbereich die beiden Stützelemente 11 jeweils mit der Verzahnung 16 in Eingriff stehen, zeigen die 2a und 2b eine Ausgestaltung, die gleichen Grundaufbau aufweist, bei der aber die Verzahnung 16 lediglich einen Umfangsbereich von 60° abdeckt und über diesem Umfangsbereich drei Stützelemente 11 vorgesehen sind. Von den drei Stützelementen 11 liegen zu dem in Umfangsrichtung gegenüber dem Blechsegment 20 gemäß 1a und 1b verkürzten Blechsegment 23, das eine dreizehnteilige Verzahnung 16 umfangsseitig aufweist, zwei Stützelemente 11 endseitig und eines mittig, so dass bei entgegengesetzter Verdrehung des Schraubkopfes 6 über jeweils 30° und entsprechender Verdrehung des Blechsegmentes 23 jeweils immer zwei Stützelemente im Eingriff zum Blechsegment 23 bleiben.
3 bis 5 zeigen Variationen hinsichtlich der Teilung der Verzahnung 16 und der Zuordnung bzw. der Anzahl der Stützelemente 11 zur jeweiligen Verzahnung, die entsprechende Verdrehlagen für die Verschraubung 2 mit Absicherung über die Verdrehsicherung 1 auf Basis der Prinzipien zeigen, die anhand der 1a bis 2b erläutert wurden.
3 geht hierbei von einer Verzahnung 16 mit neun Zähnen und zwei endseitigen Halbzähnen aus, korrespondierend zu der fünf Stützelemente 11 in entsprechenden Umfangsabständen vorgesehen sind, so dass bei der angestrebten Verstellung über jeweils 30° nach entgegengesetzten Seiten zumindest jeweils zwei Stützelemente 11 in Eingriff zur Verzahnung 16 stehen.
4 veranschaulicht eine Lösung, wiederum in Verbindung mit einer Verschraubung 2 mit sechskantigem Schraubkopf, bei der eine Verzahnung 16 mit lediglich fünf Zähnen vorgesehen ist und dieser Verzahnung 16 durch Stifte 11 gebildete Stützelemente über dem vorgesehenen Verstellbereich zugeordnet sind, und zwar derart, dass überspringend zu jeweils einer Zahnlücke in die daran anschließenden Zahnlücken ein Stützelement 11 eingreift. Der Abstand der Stützelemente 11 zueinander entspricht somit dem doppelten Zahnabstand, wobei auch bei dieser Ausgestaltung die Verzahnung 16 zur Achse 15 einen Winkelversatz 19 aufweist.
5 zeigt einen entsprechenden Aufbau einer Verdrehsicherung 1 für eine Verschraubung mit vierkantigem Schraubkopf 6, wobei für das Sicherungsblech 9 wiederum ein Blechsegment 24 Verwendung findet, das umfangsseitig eine Teilung mit zehn Zähnen aufweist, denen in auf die Teilung der Verzahnung 16 abgestimmten Abstand sieben als Stifte angedeutete Stützelemente 11 zugeordnet sind.
Während bei den voraufgegangenen Ausgestaltungen zum Umfang der segmentförmigen Sicherungsbleche 9 randoffene Verzahnungen 16 vorgesehen sind, zeigen die Ausgestaltungen gemäß 6 und 7 den Blechsegmenten 25 bzw. 26 im umfangsnahen Bereich zugeordnete Bohrungen 27, die über Stützelemente 11 in Form von Stiften 28 in der gewünschten Schwenkwinkellage zur jeweiligen Anlage 4 festzulegen sind. Das Zuordnungsschema von Bohrungen 27 zu Stiften 28 entspricht dem anhand der vorstehend angesprochenen Ausführungsbeispiele.
Letzteres gilt auch bezüglich der erfindungsgemäßen Ausgestaltung einer Verdrehsicherung, wie sie in den 8a bis 8c dargestellt ist, bei der im Unterschied zu der in den 1 und 2 dargestellten Ausführungsform das Sicherungsblech 9 sich in einer zur Fläche der Anlage 4 parallelen und zur Achse 21 der Verschraubung 11 senkrechten Ebene erstreckt, und bevorzugt auch aufliegend oder angrenzend zur Anlage verläuft, so dass für das Sicherungsblech 9 nur eine radiale Nachgiebigkeit verbleibt, wobei eine Sicherung des Sicherungsbleches 9 in axialer Richtung in seiner Ausgestaltung als Blechsegment 29 mit einem Ausschnitt 12 und randoffenen Aussparungen 13 durch randseitige Aussparungen 22 zum Schraubkopf 6 erreicht wird. Dem als Blechsegment 29 zugeordneten Sicherungsblech 9 ist auch in dieser Ausführungsform umfangsseitig eine Verzahnung 16 mit dreizehn Teilungen zugeordnet sowie mit drei als Stiften ausgebildeten Stützelementen 11, wobei die Funktion des Sicherungsbleches 9 auch durch eventuelle Unebenheiten in der Abstützung zur Anlage nicht beeinträchtigt werden kann, da das Sicherungsblech 9 in der Ausgestaltung als Blechsegment 29 zwischen den randseitig offenen Aussparungen 13 lediglich eine mittlere Stegverbindung 30 aufweist, die gewisse Verwindungen zulässt.
Die Ausgestaltung gemäß 9 unterscheidet sich von jener gemäß 8 dadurch, dass seitens des Schraubkopfes 6 keine umfangsseitige Aussparung 22 zum Eingriff des Sicherungsbleches 9 vorgesehen ist, was für jene Fälle ausreichend und zweckmäßig ist, in denen beispielsweise Schwingungsbeanspruchungen oder dergleichen eine Absicherung des Sicherungsbleches 9 gegen axiales Abrutschen nicht erforderlich ist.
Analog zur 8c veranschaulicht darüber hinaus auch 9c, dass in Verbindung mit der radialen federnden Nachgiebigkeit die Anlageflächen 10 unter Beibehalt des von ihnen eingeschlossenen Winkels sowie auch ihrer Ausrichtung zur Achse 15 verlagerbar sind, wie durch die Strichpunktlinien angedeutet. Erreicht wird dies durch die endgeschlossene Ausbildung der Ausschnitte 12 bei gegen die Enden offene Ausbildung der Aussparungen 13, und die damit in Absützrichtung gegebene wechselseitige Überlagerung von drucksteifen und druckweichen Bereichen. Zusätzlich ist durch die Stegverbindung 30 auch die aufgrund des Teilungsversatzes erforderliche Nachgiebigkeit in Richtung der Ebene des Blechsegmentes 29 gewährleistet, die ansonsten zu Verwindungen des Blechsegmentes 30 aufgrund ungleicher Verteilung der Abstützkräfte führen könnte.
In den Ausgestaltungsformen gemäß 1 und 2 ist die Angriffsebene des Sicherungsbleches 9 zum Schraubkopf 6 gegenüber der Anlage 4 abgehoben, 12a bis 12d veranschaulichen eine Ausgestaltungsform, bei der der die Anlage 4 für die Verschraubung 2 bildende Körper 5 beabstandet zum Schraubkopf 6 der Verschraubung 2 einen gegenüber der Anlage 4 vorspringenden und gegenüber der Anlage aufragenden Bereich aufweist, gegen den das Sicherungsblech 9 gegenüberliegend zum Schraubkopf 6 abzustützen ist. Dieser mit 31 bezeichnete Abstützbereich bildet bevorzugt eine zur das Zentrum 14 der Verschraubung enthaltenden Achse 21 konzentrischer Ringfläche 32, gegen die das Sicherungsblech 9 abgestützt ist, das als napfförmiges Blechsegment 33 ausgebildet ist, dessen Boden 34 in Richtung der Ebene der Anlage 4 verläuft und dessen winklig zum Boden 34 stehender Rand 35 schräg gegen die Ringfläche 32 verlaufend angestellt ist und an der frei auslaufenden Randzone, analog zu den voraufbesprochenen Ausführungsformen, eine Verzahnung 16 aufweist, die mit den als Stiften 36 ausgebildeten Stützelementen 11 in Eingriff steht. Die Stützelemente 11 sind axial beabstan det zur Anlage 4, und weiter in paralleler Erstreckung zur Anlage 4 im Abstützbereich 31 verankert und stehen etwa radial über die Ringfläche 32, axial beabstandet zur Anlage 4, über diese vor, so dass das napfförmige Blechsegment 33, bei winkliger Anstellung seines Bodens 34 und seines Randes 35 zur Anlage 4 unter einem flachen Winkel 80 von etwa 10° bzw. zur Ringfläche 32 unter einem spitzen Winkel 81 von etwa 25° zwischen den Stiften 36 als Stützelementen 11 und dem Schraubkopf 6 abgestützt, gegen die Anlage 4 verspannt ist.
Der Rand 35 des napfförmigen Blechsegmentes 33 ist bevorzugt mit in Umfangsrichtung verlaufenden Aussparungen 37 versehen, um trotz der durch die Napfform bedingten Versteifung des Blechsegmentes 33 auch im Randbereich desselben eine radial federnde Nachgiebigkeit zu erreichen. Zusätzlich ist der Boden 34 34, analog zu den flächigen Blechsegmenten der vorhergehenden Ausführungsformen, mit einem sichelförmigen, sich in Umfangsrichtung erstreckenden, endgeschlossenen Ausschnitt 12 versehen, und auslaufend auf den Schraubkopf 6 bildet der Boden 34 mit seinen den winklig gegeneinander angestellten, aneinander anschließenden Ansatzbereichen 8 des sechseckigen Schraubkopfes 6 zugewandten Kanten bei montierter Verdrehsicherung 1 die Anlageflächen 10 des Sicherungsbleches 9 bei montierter Verdrehsicherung. In nicht montiertem Zustand sind die Anlageflächen 10 unter einem Winkel 38 von, bezogen auf den sechseckigen Schraubkopf 6, mehr als 120° gegeneinander angestellt, um bei der aufgrund der räumlichen Verformung des napfförmigen Blechsegmentes 33 durch radiale Verspannung sich ergebenden Verringerung des Winkels 38 zwischen den Anlageflächen 10 eine flächige Anlage derselben gegen die Ansatzflächen 8 des Schraubkopfes 6 zu gewährleisten.
Beim Ausführungsbeispiel gemäß 12a bis 12d ist die Teilung der Verzahnung 16 gegenüber der durch den Schnittpunkt der An lageflächen 10 sowie das Zentrum 14 der Verschraubung 2 verlaufenden Achse 15 nicht versetzt.
13a bis 13d zeigen bezogen auf die Lage des Schraubkopfes 6 der Verschraubung 2 zur Anlage 4 eine Situation ähnlich jener gemäß 12a bis 12d, nämlich die Lage des Schraubkopfes 6 erhaben zur Anlage 4 in einer Einsenkung des Körpers 5, die von einer Ringfläche 40 umschlossen ist, gegen die das als teilringförmiges Blechsegment 41 ausgebildete Sicherungsblech 9 abgestützt ist. Dieses ist auch in dieser Ausgestaltung, analog beispielsweise zu 1 und 2, in sich radial federnd durch einen nierenförmigen Ausschnitt 12, der sich in Umfangsrichtung im Wesentlichen über die Länge des Blechsegmentes 41 erstreckt und der zwischen den Anlageflächen 10 des Blechsegmentes 41 zum Schraubkopf 6 sowie der Abstützung 42 des Blechsegmentes 41 gegen die Ringfläche 40 liegt. Die Abstützung 42 ist durch eine scharfkantige Verzahnung 43 gebildet, die sich zumindest im Wesentlichen symmetrisch zur Achse 15 beiderseits derselben erstreckt und die durch scharfkantige, sich in der Ringfläche 40 verkrallende Zähne gebildet ist, so dass sich bei der radialen Verspannung des ringsegmentförmigen Sicherungsbleches 9 eine Abstützung desselben zwischen dem Schraubkopf 6 und der Ringfläche 40 ergibt, wobei die Verankerung des durch das Blechsegment 41 gebildeten Sicherungsbleches 9 in allen durch die Spannlage der Verschraubung 2 gegebenen Winkelstellungen des Schraubkopfes 6 spielfrei sichergestellt wird.
Auch bei dieser Ausgestaltung kann, wie in 13b in Vorlinien gezeigt, das Sicherungsblech 9 ohne axiale Formschlussverbindung am Schraubkopf 6 angreifen, oder es kann der Schraubkopf 6, wie strichpunktiert dargestellt, mit einer in Umfangsrichtung verlaufenden, zumindest die Ecken des Schraubkopfes anschneidenden Aussparung 22 versehen sein, in die zur axialen Sicherung das Sicherungsblech 9 eingreift, wobei sich im Be reich der angeschnittenen Ecken des Schraubkopfes 6 eine radiale Überdeckung 45 zwischen dem Sicherungsblech 9 und dem Schraubkopf 6 ergibt.
13a und 13d zeigen unterschiedliche Ausgestaltungen der Verzahnung 43 hinsichtlich der Anzahl der Verzahnung, wobei 13d mit lediglich zwei symmetrisch zur Achse 15 liegenden Zähnen arbeitet, so dass im Hinblick auf die Absicherung des Schraubkopfes in allen Spannwinkellagen der Verschraubung 2 mit einen auf einen kleineren Bogenbereich verkürzten Ringfläche 40 gearbeitet werden kann.
Die Ausführungsformen gemäß 12 und 13 betrafen Verdrehsicherungen 1, bei denen zur Anlagefläche überstehende Wandbereiche zur körperseitigen Abstützung des Sicherungsbleches genutzt werden können, der Schraubkopf also beispielsweise in einer Einsenkung 39 liegt, oder auch nur über einen Teilbereich des Umfanges des Schraubkopfes 6 ein zur Anlage 4 überstehender Wandbereich vorgesehen ist.
Verdrehsicherungen 1, die sich für eine umgekehrte Ausgangslage eignen, so beispielsweise Verdrehsicherungen für Verschraubungen, mit Verspannung des Schraubkopfes gegen eine körperseitige Anlage im Randbereich des Körpers oder gegen eine Anlage, die durch die Deckfläche eines zum Körper erhabenen Auges gebildet ist, bedingen unter Umständen eine körperseitige Abstützung unterhalb der Anlage für den Schraubkopf. Lösungen diesbezüglicher Art betreffen die 10 und 11, bei denen das Sicherungsblech 9 als Sicherungsbügel 46 gestaltet ist, der einen quer zum Schraubkopf 6 verlaufenden Bügelschenkel 47 sowie einen Bügelschenkel 48 aufweist, der die Ebene der Anlage 4 durchstoßend auf den Körper 5 auf eine die quer zur Anlage 4 verlaufende körperseitige Begrenzung 49 zurückgeführt ist. Diese Begrenzung 49 kann beispielsweise durch die Umfangswand ei nes Auges oder die zur Anlage 4 winklig stehende Seitenwand eines Körpers 5 gebildet sein.
Federnd vorgespannt ist der Sicherungsbügel 46, entsprechende Festlegung zum Schraubkopf 6 zunächst vorausgesetzt, durch eine Abstützung gegen die Begrenzung 49 mittels eines Stützelementes 11, das als in der Begrenzung 49 verankerter, bevorzugt senkrecht zur Begrenzung 49 über diese überstehender Stift 50 ausgebildet ist, gegen den der Sicherungsbügel 46 mit seinem Bügelschenkel 48 abgestützt ist, wobei der Bügelschenkel auf die Begrenzung 49 zugebogen in den zur Anlage 4 hin offenen Winkel zwischen Begrenzung 49 und Stift 50 eingreift. Das gegen den Stift 50 abgestützte Ende des Bügelschenkels 48 weist wiederum eine Verzahnung 16 auf, die sich auf dem jeweiligen der Stützelement 11 in Umfangrichtung zueinander versetzt angeordneten Stifte 50 abstützt, auf den der Bügel 46 entsprechend der Drehlage des Schraubkopfes 6 und des Sicherungsbleches 9 zugreift, wobei es sich als vorteilhaft erweist, wenn die Begrenzung 49 zum Beispiel bei domartiger Ausbildung einen zur Achse 21 der Verschraubung 2 etwa konzentrischen Verlauf aufweist. Der Winkelversatz zwischen den Stiften 50 liegt jeweils bei 30°.
Die Verspannung des Sicherungsbügels 46 in Richtung der Achse 21 der Verschraubung 2 wird seitens des Schraubkopfes 21 dadurch erreicht, dass der Sicherungsbügel 46 über seinen Schenkel 47 zum Schraubkopf 6 festgelegt wird, derart, dass die Bügelschenkel 47 und 48 in der Sicherungslage des Sicherungsbügels 46 unter einem spitzen Winkel zueinander stehen. Der Sicherungsbügel 46 ist in seinem Bügelschenkel 47 mit einer den sechseckigen Schraubkopf 6 entsprechenden Ausnehmung 51 versehen, umgreift also den Schraubkopf 6 und liegt in Spannlage mit seinen in Erstreckungsrichtung des Bügels 46 einander gegenüberliegenden Flanken an dem entsprechenden Flanken des Schraubkopfes 6 an. Im Hinblick auf die zur Verspannung angestrebte Verschränkung ist die Ausnehmung 51, wie in 10a angedeutet, im Querschnitt etwas größer als der Schraubkopf 6, mit der Folge, dass die in Erstreckungsrichtung des Sicherungsbügels 46 sich erstreckenden Flanken auch in Spannlage ein kleines Übermaß 52 zu den korrespondierenden Flanken des Schraubkopfes 6 aufweisen.
Um auch unabhängig von der durch einer verschränkte Lage des Sicherungsbügels 46 zum Schraubkopf 6 sich ergebenden kraftschlüssigen Verbindung eine formschlüssige Verbindung zu erreichen, ist, wie schon anhand der vorhergehenden Ausführungsformen erläutert, der Schraubkopf 6 umfangsseitig zumindest im Kantenbereich mit Aussparungen 22 versehen, in die der Sicherungsbügel 46 in Spannlage verrastend eingreift.
Die Ausführungsform gemäß 11a bis 11c entspricht im Wesentlichen jener gemäß 1 bis 10, wobei der Sicherungsbügel 46 nunmehr aber gegen die Begrenzung mit einer Verzahnung 16 mit zackenartigen Zähnen ausläuft, die sich bei entsprechender Verspannung des Sicherungsbügels 46 quer zur Achse 21 der Verschraubung 2 in die Begrenzung 49 formschlüssig verkrallen. Die Bügelschenkel 47 und 48 erstrecken sich bei dieser Art der Verspannung des Sicherungsbügels im Wesentlichen quer zur Achse 21 der Verschraubung 2 nahezu parallel zur Spannrichtung, wobei durch eine leicht geschränkte Erstreckung des Bügelschenkels 47 in Richtung auf die Anlage 4 quer zur Achse 21 der Verschraubung sowohl durch die Verkrallung gegen die Begrenzung 4, wie auch durch die Verschränkung gegenüber dem Schraubkopf 6, eine Lagesicherung des Sicherungsbügels 46 gegeben ist.
16a bis 16c zeigen eine weitere Ausgestaltung einer Verdrehsicherung 1 gemäß der Erfindung mit den Schraubkopf 6 umschließender, der Kontur des Schraubkopfes 6 angepasster Ausnehmung 51 in einem Sicherungsblech 9, das als Spannbügel 53 mit einander gegenüberliegenden Spannarmen 54 und dazwischen liegenden, die Ausnehmung 51 enthaltendem Bügelsteg 55 gestaltet ist. Bei dieser Ausgestaltung des Sicherungsbleches 9 liegt die Anlagefläche 4 in einer Einsenkung 31 des Körpers 5 und ist von einer Ringfläche 40 als randseitiger Begrenzung der Einsenkung 31 umschlossen. Die Spannarme 54 sind zur Ebene des Bügelsteges 5, vergleichbar dem Rand eines umgestülpten Tellers, Tellerrand, winklig angestellt. Bezogen auf die Montagelage des Sicherungsbleches 9 liegt der Bügelsteg 55 axial in Überdeckung zum Schraubkopf 6 und beabstandet zur Anlage 4, gegen die die Spannarme 54 sich in die Einsenkung 31 hinein erstreckend verlaufen, wobei sich in der Montagelage eine Verkrallung der mit Krallzähnen versehenen Verzahnung 16 gegen die Ringfläche 40 bei axialer Abstützung der Spannarme 54 gegen die Anlage 4 im Eckbereich zur Ringfläche 40 ergibt.
Die 14a bis 14c und 15a bis 15c betreffen Verdrehsicherungen 1 für Verschraubungen 2 mit Schraubbolzen 3 und Schraubköpfen 6, bei denen die außen zylindrischen Schraubköpfe 6 innen liegende Werkzeugansatzflächen aufweisen und beispielsweise (14) als Inbusschraubköpfe oder als Torx-Schraubköpfe (15) ausgebildet sind. Für Inbusschrauben sind die Schraubköpfe 6 mit einem Innensechskant 57 versehen (14) und als Torx-Schrauben oder Schrauben ähnlicher Art mit einer Innenausnehmung 58 mit einer Innen-Umfangsfläche 59, die eine zahnradartige Kontur aufweist.
Bezogen auf die gezeigten Ausführungsbeispiele in 14a bis 14c und 15a bis 15c sind die Verdrehsicherungen 1 jeweils mit Sicherungsblechen 9 in Form von U-förmig gekrümmten Sicherungsbügeln 60 bzw. 61 ausgebildet, die radial verkrallend auf entsprechende Stützflächen des jeweiligen die Anlage 4 für den Schraubkopf 6 aufweisenden Körpers 5 zugreifen.
Der Sicherungsbügel 60 gemäß 14a bis 14c weist ausgehend von dem sich über den Schraubkopf 6 erstreckenden Bügelschenkel 63 einen entsprechend der U-Form des Sicherungsbügels 60 auf den Körper 5 zurückgebogenen Bügelschenkel 64 auf, der sich verkrallend in die Stützfläche 65 eingräbt, welche zumindest im Zugriffsbereich des Sicherungsbügels 16 in dessen jeweiliger Sicherungslage für die Verschraubung 2 durch eine zur Achse 21 der Verschraubung im Wesentlichen konzentrische Wandfläche gebildet ist.
Der dem Schraubkopf 6 zugeordnete Bügelschenkel 63 ist gegabelt ausgebildet und weist zwei Arme 66, 67 auf, von denen der Arm 66 eine Ausnehmung 68 aufweist und den in der Draufsicht kreisförmigen Schraubkopf 6 umfangsseitig umschließt, während der Arm 67 zum Arm 66 in Richtung der Verschraubungsachse 21 versetzt den Schraubkopf 6 übergreift und durch einen Lappen des Bügelschenkels 63 gebildet ist, der sich beim Freischneiden der Ausnehmung 68 ergibt und der entgegengesetzt zum Arm 66 aus der Ebene des Bügelschenkels 63 ausgebogen ist. Der den Schraubkopf 6 übergreifende Arm 67 ist seinerseits mit freigeschnittenen und ausgebogenen Lappen 69, 70 versehen, die in den Innensechskant 57 hineinragen und die sich an in Umfangsrichtung einander gegenüberliegenden Flächen des Innensechskants 57 abstützen, wobei die von den Lappen 69, 70 beaufschlagten Flächen des Innensechskants 57 bevorzugt in Erstreckungsrichtung des Bügelschenkels 63 einander gegenüberliegen. Somit ist bei dieser Ausführungsform eine Verdrehsicherung 1 gemäß der Erfindung für Verschraubungen 2 mit Schraubköpfen 6 realisiert, die einen Innensechskant aufweisen.
Die Lappen 69, 70 liegen bevorzugt vorgespannt an den jeweiligen Flächen des Innensechskant 57 an, und die entsprechende federnde Nachgiebigkeit lässt sich im Rahmen der Erfindung in einfacher Weise durch eine entsprechende Wellung der in Gegenrichtung ausgestellten Lappen 69, 70 erreichen.
Bei der Ausführungsform gemäß 15a bis 15c wird, analog zu einer Ausgangssituation gemäß 12, davon ausgegangen, dass zur Anlagefläche 4 des Körpers 5 ein überstehender Abstützbereich 31, beispielsweise bedingt durch eine Einsenkung in der Außenkontur des Körpers 5 vorgesehen ist, gegen den das Sicherungsblech 9 in Form des Sicherungsbügels 61 abgestützt ist. Im Ausführungsbeispiel ist dieser Abstützbereich 31 durch einen zur Achse 21 der Verschraubung 2 konzentrischen Ringbereich gebildet. Der ringförmige Abstützbereich 31 liegt umgreifend zum zylindrischen Schraubkopf 6, so dass ein Ringraum 71 entsteht. In diesem Ringraum 71 liegt ein Ringsegment 76 des Sicherungsbügels 61, und dieses Ringsegment 76 ist verkrallend – Verzahnungen 16 – zum Abstützbereich 31 und zum Schraubkopf 6 verspannt. Das Ringsegment 76 ist, wie in den vorhergehenden Ausführungsbeispielen, mit einem radialen Ausschnitt 12 versehen. Ausgehend von dem zum Ausschnitt 12 radial äußeren Teil des Ringsegmentes 76 geht der Sicherungsbügel 61 über einen Rückenteil 72 in einen Bügelschenkel 73 über, wie insbesondere die Draufsicht auf das Sicherungsblech 9 in seiner Ausgestaltung gemäß 15 zeigt. Der Bügelschenkel 73 läuft in einem abgewinkelten und in die Innenausnehmung 58 eingreifenden Endteil 74 aus, das bevorzugt gewölbt ist und verspannend in einander gegenüberliegende Lücken 75 der zahnartigen Kontur der Innenausnehmung 58 eingreift. Rückenteil 72 und Endteil 74 bilden, bevorzugt gegensinnig gewölbt, gleichgerichtet verlaufende Schenkel zum dazwischen als Steg liegenden Bügelschenkel 73.
Der Ausschnitt 12 im Ringsegment 76 ergibt für dieses die zur federnd verkrallenden Verspannung im Ringraum 71 erforderliche Elastizität, wobei die erfindungsgemäße Lösung für den Sicherungsbügel 61 die notwendige Fixierung in der Sicherungslage für die Verschraubung in besonders einfacher Weise sicherstellt, da eine Verspannung sowohl im Ringraum 31 wie auch in den Zahnlücken 75 vorgesehen ist.
Die verschiedenen Festlegungsformen für das Sicherungsblech 9, die anhand der Ausführungsbeispiele erläutert wurden, lassen sich sinngemäß auch jeweils an einer anderen der Ausführungsformen realisieren, so dass durch die Erfindung ein Konzept für eine Verdrehsicherung 1 geschaffen ist, das sich in besonders vielfältigen Ausgestaltungsformen verwirklichen lässt.

Claims

Verdrehsicherung für eine Verschraubung mit gegen eine Anlage eines Körpers verspanntem Schraubkopf und mit unabhängig von der Verschraubung gegen den Körper und gegen eine Ansatzfläche des Schraubkopfes formschlüssig abgestütztem Sicherungsblech, dadurch gekennzeichnet, dass das Sicherungsblech (9) zwischen den formschlüssigen Abstützungen zum Körper (5) und zum Schraubkopf (6) federnd eingespannt ist.
Verdrehsicherung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Ansatzfläche für das Sicherungsblech (9) am Schraubkopf (6) durch eine Werkzeugansatzfläche gebildet ist.
Verdrehsicherung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Ansatzfläche für das Sicherungsblech (9) am Schraubkopf (6) durch eine gesonderte, zur Werkzeugansatzfläche des Schraubkopfes beabstandet liegende Fläche des Schraubkopfes (6) gebildet ist.
Verdrehsicherung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Sicherungsblech (9) in Richtung seiner Erstreckung zwischen der Abstützung zum Körper (5) und zur Ansatzfläche am Schraubkopf (6) federnd nachgiebig ausgebildet ist.
Verdrehsicherung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Sicherungsblech (9) quer zu seiner Erstreckung zwischen seiner Abstützung zum Körper (5) und der Ansatzfläche zum Schraubkopf (6) federnd nachgiebig ist.
Verdrehsicherung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Formschlussverbindung zum Körper (5) durch eine sich verkrallende Verzahnung am Sicherungsblech (9) gebildet ist.
Verdrehsicherung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Sicherungsblech (9) eine sich zum Schraubkopf (6) verkrallende Verzahnung aufweist.
Verdrehsicherung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Formschlussverbindung zum Körper (5) durch eine seitens des Sicherungsbleches (9) vorgesehene Verzahnung (16) gebildet ist, der seitens des Körpers (5) zumindest ein in die Verzahnung eingreifendes Stützelement (11) zugeordnet ist.
Verdrehsicherung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass das Stützelement (11) im Querschnitt auf den Querschnitt einer Zahnlücke der Verzahnung (16) abgestimmt ist.
Verdrehsicherung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass das Stützelement (11) durch einen Stift gebildet ist.
Verdrehsicherung nach einem der Ansprüche 8 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Verzahnung (16) zu dem zumindest einen Stützelement (11) einen sich über einen Drehwinkel des Schraubkopfes (6) von 60° erstreckenden Stellbereich aufweist.
Verdrehsicherung nach einem der Ansprüche 8 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass über einem einen Drehwinkel des Schraubkopfes (9) von 60° sich erstreckenden Bogenbereich um die Drehachse (21) des Schraubkopfes (6) mehrere zueinander beabstandete Stützelemente vorgesehen sind und dass die Verzahnung (16) des Sicherungsbleches (9) über dem Bogenbereich mit zu jeweils zumindest einem Stützelement (11) in Eingriff zu bringen ist.
Verdrehsicherung nach einem der Ansprüche 8 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass das Sicherungsblech (9) zwei aneinander anschließenden Flanken des Schraubkopfes (6) zugeordnete, winklig zueinander stehende Anlageflächen (10) aufweist, und dass die Verzahnung zur Winkelhalbierenden des durch die Anlageflächen (10) aufgespannten Winkels in ihrer Zahnteilung einen Winkelversatz (19) aufweist.
Verdrehsicherung nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass der Winkelversatz (19) einem Viertel des Teilungswinkels (18) zwischen aufeinander folgenden Zähnen der Verzahnung (16) entspricht.
Verdrehsicherung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Sicherungsblech (9) als im Wesentlichen ebenes, ringförmiges Blechsegment ausgebildet ist.
Verdrehsicherung nach einem der Ansprüche 1 bis 14, dadurch gekennzeichnet, dass das Sicherungsblech (9) als räumlich ausgeformtes Blechsegment, insbesondere napfförmiges Blechsegment ausgebildet ist.
Verdrehsicherung nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 14, dadurch gekennzeichnet, dass das Sicherungsblech (9) bügelförmig ausgebildet ist.
Verdrehsicherung nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Sicherungsblech (9) zum Schraubkopf (6) eine umfangsseitige Abstützung aufweist.
Verdrehsicherung nach einem der Ansprüche 1 bis 17, dadurch gekennzeichnet, dass das Sicherungsblech (9) zum Schraubkopf (6) eine in eine axiale Werkzeugaufnahme desselben eingreifende Abstützung aufweist.
Verdrehsicherung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Sicherungsblech (9) in Richtung der Achse (21) des Schraubkopfes (6) formschlüssig gegen den Schraubkopf (6) abgestützt ist.