DE1057395B - Over-rotation protection for head screws or nuts - Google Patents

Over-rotation protection for head screws or nuts

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DE1057395B
DE1057395B DEK29046A DEK0029046A DE1057395B DE 1057395 B DE1057395 B DE 1057395B DE K29046 A DEK29046 A DE K29046A DE K0029046 A DEK0029046 A DE K0029046A DE 1057395 B DE1057395 B DE 1057395B
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Germany
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screw
head
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circular ring
screw head
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DEK29046A
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Inventor
Hans-Christof Klein
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Kamax Werke Rudolf Kellermann GmbH and Co KG
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Kamax Werke Rudolf Kellermann GmbH and Co KG
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    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16B—DEVICES FOR FASTENING OR SECURING CONSTRUCTIONAL ELEMENTS OR MACHINE PARTS TOGETHER, e.g. NAILS, BOLTS, CIRCLIPS, CLAMPS, CLIPS OR WEDGES; JOINTS OR JOINTING
    • F16B31/00—Screwed connections specially modified in view of tensile load; Break-bolts
    • F16B31/02—Screwed connections specially modified in view of tensile load; Break-bolts for indicating the attainment of a particular tensile load or limiting tensile load
    • F16B31/028—Screwed connections specially modified in view of tensile load; Break-bolts for indicating the attainment of a particular tensile load or limiting tensile load with a load-indicating washer or washer assembly

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Bolts, Nuts, And Washers (AREA)

Description

DEUTSCHESGERMAN

Überdrehsicherungen für Kopfschrauben oder Muttern zum Anziehen der Schrauben auf bestimmte und gleiche \^orspannungen sind bekannt, die in benachbarten Querschnitten außerhalb des Gewindes Kreisringflächen enthalten.Overturn protection for cap screws or nuts for tightening the screws on certain and The same tensioning is known to be the same as the annulus surfaces in adjacent cross-sections outside the thread contain.

Wenn hochwertige Schraubenverbindungen auf eine höchstmögliche Vorspannung angezogen werden sollen, dann stellen dafür drei verschiedene Möglichkeiten zur Verfügung:If high-quality screw connections are to be tightened to the highest possible preload, then provide three different options for this:

1. Anziehen mit dem Drehmomentenschlüssel.1. Tighten with the torque wrench.

2. Messen des Andrehwinkels.2. Measure the starting angle.

3. Messen der Längenänderung der Schraube.3. Measure the change in length of the screw.

Die beiden erstgenannten Verfahren und Anziehen von Schraubenverbindungen auf eine höchstmögliche Vorspannung ergeben einen erheblichen Streubereich der Vorspannung. Das dritte Verfahren ist zwar umständlicher und kostspieliger, es ergibt jedoch, den günstigsten Streubereich. Dabei muß aber immer noch eine gewisse Abhängigkeit der Längenänderung von der Torsion und damit der Reibung berücksichtigt werden.The first two methods mentioned and tightening screw connections to the highest possible Prestressing results in a considerable spread of the prestressing. The third method is more cumbersome and more expensive, but it gives the cheapest spread. But still has to a certain dependence of the change in length on the torsion and thus the friction is taken into account will.

Die Erfindung löst die Aufgabe, eine Schraubenverbindung zu schaffen, welche während des Anziehens — unabhängig von dem Reibungszustand der Gleitflächen — das Erreichen der zulässigen Zugvorspannung erkennen läßt. Eine derartige Schraubenverbindung kann also> nicht überzogen werden.The invention solves the problem of creating a screw connection which during tightening - regardless of the state of friction of the sliding surfaces - the achievement of the permissible tensile prestress reveals. Such a screw connection cannot> be overdrawn.

Die Überdrehsicherung für Kopfschrauben oder Muttern weist die Besonderheit auf, daß in benachbarten Ouerschnitten außerhalb des Gewindes vorgesehene Kreisflächen im Abstand axial hintereinander angeordnet sind, so daß sie beim Anzug nacheinander unter axialer Deformierung des sie verbindenden Gliedes mit sprunghaft ansteigendem Drehwiderstand auf Gegenflächen zur Anlage kommen. In aller Regel sind die hintereinander angeordneten Kreisringflächen konzentrisch zueinander und zum Gewinde.The overtightening device for cap screws or nuts has the special feature that in neighboring Ouerschnitte provided outside of the thread circular surfaces at a distance axially one behind the other are arranged so that they one after the other with axial deformation of the connecting them when tightening Link come to rest on opposing surfaces with a sudden increase in rotational resistance. In As a rule, the circular ring surfaces arranged one behind the other are concentric to one another and to the thread.

Nach einer Verbesserung der Erfindung ist der nicht deformierbare Kopf der Schraube unter dem Sechskant pilzförmig verbreitert und an seiner Unterseite mit zwei kreisringförmigen Auflageflächen versehen, deren äußere tiefer als die innere liegt und infolge der elastischen Verformung des Schraubenbundes beim Anziehen der Schraube bis in die Höhe der zweiten Auflagefläche nachgibt, wobei die Schraube die zulässige Vorspannkraft erreicht.According to an improvement of the invention, the non-deformable head of the screw is under the Hexagon widened mushroom-shaped and provided with two circular support surfaces on its underside, the outer is lower than the inner and due to the elastic deformation of the screw collar when tightening the screw gives way up to the level of the second support surface, the screw the permissible pre-tensioning force has been reached.

Bei Schrauben, deren Kopf in der Mitte oben eingesenkt ist und die seitlichen hochstehenden Wände mit senkrechten Schlitzen versehen sind, hat sich als vorteilhaft erwiesen, daß diese Schlitze dem Schraubenkopf eine genügende Elastizität geben, wenn er beim Anziehen mit an seiner Auflagefläche angeordneten Kreisringflächen nacheinander zum Aufliegen kommt.For screws with a countersunk head in the middle and the upright walls on the sides are provided with vertical slots, has proven to be advantageous that these slots the screw head give sufficient elasticity if it is arranged on its support surface when it is put on Annular surfaces come to rest one after the other.

Überdrehsicherung für Kopfschrauben
oder MutternOverturn protection for head screws
or nuts

Anmelder:
Rudolf Kellermann,
Fabrik für Gewindeteile,
Osterode (Harz)Applicant:
Rudolf Kellermann,
Threaded parts factory,
Osterode (Harz)

Hans-Christof Klein, Osterode (Harz), In den Geeren, ist als Erfinder genannt wordenHans-Christof Klein, Osterode (Harz), In den Geeren, has been named as the inventor

An sich sind Überdrehsicherungen für Kopfschrauben oder Muttern zum Anziehen der Schrauben auf bestimmte und gleiche Vorspannungen bekannt, die in benachbarten Querschnitten außerhalb des Gewindes Kreisringflächen enthalten, jedoch hat man bisher Kreisringflächen weder im wesentlichen senkrecht zur Gewindeachse angeordnet noch sie mit Abstand axial hintereinander angebracht. Erst bei Anwendung dieser Maßnahmen kommen sie unter Deformierung des sie verbindenden Gliedes mit sprunghaft ansteigendem Drehwiderstand auf Gegenflächen zur Anlage. Die bekannte Schlitzung des Schraubenkopfes wird nach der Erfindung neuartig zur Beeinflussung der Elastizität der Sicherungsfläche oder der Siche- - rungsflächen verwertet.Actually, there are overspeed locks for cap screws or nuts for tightening the screws known to specific and equal prestresses in adjacent cross-sections outside of the thread contain circular ring surfaces, however, circular ring surfaces have so far not been essentially used Arranged perpendicular to the thread axis, they are attached axially one behind the other at a distance. Only when used These measures come with deformation of the link connecting them with leaps and bounds increasing rotational resistance on surfaces opposite to the system. The well-known slotting of the screw head is novel according to the invention for influencing the elasticity of the securing surface or the securing - Recovered land.

Es bestehen die verschiedensten Möglichkeiten, Schraubenverbindungen dieser Art auszubilden. Ihre Ausbildungsform beruht jedoch in allen Fällen auf dem gleichen Grundgedanken: Die Auflagefläche des Schraubenkopfes oder der Mutter ist in zwei voneinander unabhängige Kreisringflachen aufgeteilt, welche bei Belastung (beim Anziehen) nacheinander zum Anliegen kommen. Diese Kreisringflächen liegen konzentrisch ineinander, der Radius der zuerst anliegenden Kreisringfläche sei mit R^1 und der Radius der sich später anlegenden Kreisringfläche sei mit RRz bezeichnet. Dementsprechend wird die Reibungszahl der zuerst anliegenden. Kreisringfläche mit μΑί und die Reibungszahl der danach anliegenden Kreisringfläche mit μΑ2 bezeichnet. Durch entsprechende Formgebung oder Werkstoffeigenschaften wird die zuerst anliegende Auflagefläche durch die steigende Belastung (beim Anziehen) elastisch oder plastisch in der Weise verformt, daß beim Erreichen der zulässigen Vorspannkraft gerade die zweite Kreisringfläche aufliegtThere are a wide variety of ways to form screw connections of this type. However, their design is based on the same basic idea in all cases: The contact surface of the screw head or the nut is divided into two independent circular ring surfaces, which come into contact one after the other when loaded (when tightened). These circular ring surfaces lie concentrically one inside the other, the radius of the circular ring surface that is first applied is denoted by R ^ 1 and the radius of the circular ring surface that is applied later is denoted by R Rz. Accordingly, the coefficient of friction will be the first applied. Annular surface with μ Αί and the coefficient of friction of the adjacent circular ring surface with μ Α2. By appropriate shaping or material properties, the first contact surface is elastically or plastically deformed by the increasing load (when tightening) in such a way that when the permissible preload force is reached, the second circular ring surface just rests

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und zum Tragen kommt. In vorteilhafter Weise wird das Produkt uAl · RRl möglichst klein gehalten und ein großes Produkt aus /«^2 · Rr2 angestrebt, so daß nach dem Anliegen der zweiten kreisringförmigen Auflagefläche ein sofortiger steiler Anstieg des Anziehdrehmomentes erfolgt. Die Verformungskennlinie des Werkstückes während des Anziehens unter Aufliegen der ersten Auflagefläche ist durch entsprechende Formgebung der Verformungselemente beeinflußbar. Sie wird in vorteilhafter Weise so gelegt, daß beim Erreichen der zulässigen Vorspannkraft diese für einen bestimmten Verformungsweg unverändert bleibt bzw. leicht abfällt, um danach sehr steil anzusteigen. Wenn ein besonderes Verformungselement von der Kopfschraube oder Mutter getrennt angeordnet wird, besteht die weitere Möglichkeit, den Werkstoff und den Wärmebehandlungszustand dieses Verformungselementes zu ändern. Mit einer einfachen abgesetzten Zwischenlage läßt sich die Verformungskennlinie gleichfalls in der gewünschten vorteilhaften Richtung beeinflussen.and comes into play. Advantageously, the product u Al · R Rl is kept as small as possible and a large product of / «^ 2 · Rr 2 is aimed for, so that the tightening torque immediately rises steeply after the second circular contact surface is in contact. The deformation characteristic of the workpiece during the tightening with the first support surface resting on it can be influenced by appropriate shaping of the deformation elements. It is advantageously placed in such a way that when the admissible prestressing force is reached, it remains unchanged for a certain deformation path or decreases slightly and then increases very steeply. If a special deformation element is arranged separately from the head screw or nut, there is the further possibility of changing the material and the heat treatment state of this deformation element. The deformation characteristic can also be influenced in the desired advantageous direction with a simple, offset intermediate layer.

Aus den genannten Produkten aus dem Radius der Kreisringfläche und der Reibungszahl geht hervor, daß die Reibungszahl in dem gewünschten Sinne zu beeinflussen ist, da der Radius kaum verändert werden kann, weil er von den Abmessungen der Schraubenverbindung abhängig ist. Durch entsprechend abgestimmte Oberflächenbearbeitung und -behandlung kann die Bedingung, daß die Reibungszahl μΑι sehr viel größer als μΑ.2 sein soll, erreicht werden, ohne daß dal>ei hohe Vorspannungsverluste infolge plastischer Verformungen der Auflagefläche einzutreten brauchen. Die beiden Erscheinungen beim Anziehen der Schraubenverbindungen nach der Erfindung — gleiche bzw. leicht abfallende Kraft über einen großen Andrehwinkel und danach sehr steiler Anstieg desselben — geben ein deutlich mit der Hand wahrnehmbares Anzeichen für das Erreichen der zulässigen Vorspannkraft. From the above-mentioned products of the radius of the circular ring surface and the coefficient of friction, it can be seen that the coefficient of friction can be influenced in the desired sense, since the radius can hardly be changed because it depends on the dimensions of the screw connection. By appropriately coordinated surface processing and treatment, the condition that the coefficient of friction μ Αι much greater than μ Α . 2 should be achieved without the need for high preload losses as a result of plastic deformations of the bearing surface. The two phenomena when tightening the screw connections according to the invention - the same or slightly decreasing force over a large starting angle and then the same very steep increase - give a clearly perceptible hand sign that the permissible pre-tensioning force has been reached.

Bei einer Sch rauben verbindung nach der Erfindung sind die folgenden verschiedenen Ausführungen möglich:In a screw connection according to the invention, the following different embodiments are possible:

Elastische Verformung des Schraubenkopfes,
elastische Verformung der Mutter,
elastische Verformung einer Zwischenlage,
plastische Verformung der Schraubenkopf auf lage, plastische Verformung einer Zwischenlage,
Zusatzelement mit genau definierten Reibflächen.Elastic deformation of the screw head,
elastic deformation of the nut,
elastic deformation of an intermediate layer,
plastic deformation of the screw head on position, plastic deformation of an intermediate layer,
Additional element with precisely defined friction surfaces.

Für jede dieser Ausführungsformen werden im folgenden Ausbildungsbeispiele von Schraubenverbindungen nach der Erfindung an Hand der Zeichnungen näher erläutert. In den Zeichnungen zeigtFor each of these embodiments, the following are examples of the design of screw connections explained in more detail according to the invention with reference to the drawings. In the drawings shows

Fig. 1 eine Kopfschraube mit an den Kopf angeformten Kreisringflächen und einer Zwischenlage mit entsprechend ausgebildeten Kreisringflächen,1 shows a head screw with circular ring surfaces molded onto the head and with an intermediate layer appropriately designed circular ring surfaces,

Fig. 1 a eine besondere Ausbildung der zweiten Kreisringfläche bei der Kopfschraube nach Fig. 1,Fig. 1 a shows a special design of the second circular ring surface in the head screw according to Fig. 1,

Fig. 2 den Schnitt einer Schraubenkopfhälfte mit angeformten Kreisringflächen und Zwischenlagering,2 shows the section of a screw head half with molded circular ring surfaces and intermediate bearing ring,

Fig. 3 den Schnitt durch eine Schraubenmutter mit zwei angeformten Kreisringflächen,3 shows the section through a screw nut with two molded circular ring surfaces,

Fig. 4 den Teilausschnitt eines Schraubenkopfes mit zwc-i angeformten Kreisringflächen,4 shows the partial section of a screw head with zwc-i molded circular ring surfaces,

Fig. 5 den Teilausschnitt eines Schraubenkopfes mit einer angeformten Kreisringfläche und Zwischenlage, welche die andere Kreisringfläche bildet,5 shows the partial section of a screw head with an integrally formed circular ring surface and intermediate layer, which forms the other circular ring surface,

Fig. 6 den Teilausschnitt eines Schraubenkopfes mit einer angeformten Kreisringfläche und einer Zwischenlage, welche die andere Kreisringfläche bildet,6 shows the partial section of a screw head with an integrally formed circular ring surface and an intermediate layer, which forms the other circular ring surface,

Fig. 7 einen Teilausschnitt eines Schraubenkopfes mit Zwischenlage, welche beide Kreisringflächen bildet,7 shows a partial section of a screw head with an intermediate layer which forms both circular ring surfaces,

Fig. 8 einen, Teilausschnitt eines Schraubenkopfes mit einer anderen Zwischenlage, welche beide Kreisringflächen, bildet.8 shows a partial section of a screw head with another intermediate layer, which both circular ring surfaces, forms.

Bei der Kopfschraube nach der Fig. 1 ist der Radius Rri der kreisringförmigen Auflagefläche, welche zuerst zum Aufliegen kommt, größer als der Radius RR2 der zweiten kreisringförmigen Auflagefläche. Die Bedingung, daß RRl ■ μΑι kleiner als Rn2 · μΑ% ist, kann nur erfüllt werden, wenn durch entsprechend ausgewählte Oberflächenbehandlungsverfahren (Rauhigkeit, Nachbehandlung) die Reibungszahlen μΑι und μΑ, richtig aufeinander abgestimmt werden. Eine beispielsweise Abstimmung der Oberflächen aufeinander wird in der nachstehenden Tabelle aufgeführt:In the case of the head screw according to FIG. 1, the radius R ri of the circular support surface, which comes to rest first, is greater than the radius R R2 of the second circular support surface. The condition that R Rl ■ μ Αι is less than Rn 2 · μ Α% can only be met if the coefficients of friction μ Αι and μ Α are correctly matched to one another through appropriately selected surface treatment processes (roughness, post-treatment). An example of how the surfaces are matched to one another is shown in the table below:

Auflage 1Edition 1 Auflage 2Edition 2 plan, feingedrehtflat, finely turned konkav, preßglattconcave, press-smooth Mn-phosphatiertMn-phosphated eingeöltoiled eingeöltoiled Gehärtete Unter-Hardened lower geschliffen, gra-ground, gra- gebeiztpickled phitiert (oderphited (or MoS2)MoS 2 ) Plangeschliffen bGround b vercadmetcadmet gebeiztpickled

Zum Erhöhen der Rauhigkeit der zweiten Auflagefläche würde sich eine Riffelung anbieten, diese ist jedoch nicht zweckmäßig', da dann Vorspaunungsverluste eintreten könnten. In Fig. 1 a ist eine besondere Ausbildungsform für die zweite Auflagefläche der Kopfschraube nach Fig. 1 dargestellt. Dabei ist die zweite Auflagefläche leicht konisch geneigt, so daß zunächst die untere Kante der geneigten konischen Kreisringfläche nach Erreichen der zulässigen Vorspannkraft zum Anliegen kommt. Beim weiteren Anziehen der Schraube ergibt sich dann eine besondere Form der Verformungskennlinie, nach der die Verformung der Schraube nicht wesentlich verändert wird, die zweite Auflagefläche jedoch mit größeren Flächenteilen zum Aufliegen auf der Unterlage kommt.To increase the roughness of the second bearing surface, corrugation would be advisable, but this is not expedient ', since pre-charging losses could then occur. In Fig. 1 a is a special form of training for the second bearing surface of the head screw according to FIG. 1. Here is the second Support surface slightly inclined conically, so that initially the lower edge of the inclined conical circular ring surface comes into effect after reaching the permissible pre-tensioning force. As you tighten the Screw then results in a special shape of the deformation curve, according to which the deformation of the Screw is not changed significantly, but the second contact surface with larger surface parts for Comes to rest on the mat.

Bei einer Schraube nach der Fig. 1 findet in dem pilzförmig erweiterten unteren Kopfteil eine elastische Verformung statt. Diese Verformung ist durch die Formgebung dieses pilzförmigen Kopfunterteils beeinflußbar und insbesondere durch die Tiefe der Kerbe zwischen der äußeren und der inneren Kreisringfläche. Um den Höhenunterschied zwischen beiden Kreisringflächen nicht allzu groß ausführen zu müssen, kann die Unterlagscheibe der Kopfschraube ebenfalls zwei Kreisringflächen aufweisen, auf welche sich die Kreisringflächen des Schraubenkopfes auflegen. Dabei sind die Kreisringflächen auf der Unterlagscheibe ebenfalls gegeneinander versetzt, und zwar derartig, daß die äußere Kreisringfläche höher als die innere Kreisringfläche liegt.In the case of a screw according to FIG. 1, there is an elastic one in the mushroom-shaped widened lower head part Deformation instead. This deformation can be influenced by the shape of this mushroom-shaped lower head part and in particular by the depth of the notch between the outer and inner annular surfaces. In order not to have to run too large the height difference between the two circular ring surfaces, the The washer of the head screw also have two circular ring surfaces on which the circular ring surfaces are located of the screw head. The circular ring surfaces are also on the washer offset from one another, in such a way that the outer annular surface is higher than the inner annular surface lies.

Fig. 2 zeigt eine andere Ausführungsform eines Schraubenkopfes mit einer äußeren Kreisringfläche, die zuerst zum Aufliegen kommt, und einer inneren Kreisringfläche, die nach Erreichen der zulässigen Vorspannkraft bei gleichzeitiger sprunghafter Erhöhung des Anziehdrehmomentes zum Anliegen kommt. Bei den Produkten aus den Radien der Kreisringflächen und den Reibungszahlen bestehen also die gleichen Bedingungen wie nach der Ausführungsform nach Fig. 1. Die federnde Verformung wird hier von dem gesamten Kopf übernommen. Zu diesem ZweckFig. 2 shows another embodiment of a screw head with an outer circular ring surface, which comes to rest first, and an inner circular ring area, which after reaching the permissible Pre-tensioning force with a simultaneous sudden increase in the tightening torque to apply comes. In the case of the products of the radii of the circular ring surfaces and the coefficients of friction, the the same conditions as in the embodiment of FIG. 1. The resilient deformation is here of taken over the entire head. To this end

Claims (1)

ist der Kopf in der Mitte ausgespart, und die übrigbleibenden hochstehenden Außenwände sind an drei verschiedenen Stellen in parallelen Ebenen zur Schraubenachse aufgeschlitzt. Die innere Aussparung des Kopfes kann eingepreßt sein und die Schlitze können gefräst werden. Weiterhin wird die elastische Verformung des Kopfes durch die Kerbe zwischen der äußeren Kreisringfläche und der inneren Kreisringfläche beeinflußt. Die Focm der Kopfschraube nach Fig. 2 ist wirtschaftlicher herzustellen, sie bietet jedoch nicht so viele Änderungsmöglichkeiten wie die Ausführungsform nach Fig. 1. In der Fig. 3 ist eine Schraubenmutter dargestellt, die unterhalb' des Innengewindes mit einer tiefen Kerbe versehen ist und unterhalb dieser Kerbe die beiden Kreisringflächen trägt. Diese Mutterform entspricht der Kopfform der Schraube nach Fig. 1. Dementsprechend weist diese Mutterform auch die gleichen Kennlinien auf. Die Kreisringflächen sind hierbei so angeordnet, daß die untere, zuerst zum Anliegen kornmende Kreisringfläche den kleineren Durchmesser Rr ± und die bei Erreichen der zulässigen Vorspannkraft zum Anliegen kommende äußere Kreisringfläche den größeren Durchmesser F^2 hat. Dementsprechend läßt sich die Bedingung, daß das Produkt aus der Reibungszahl und dem Radius bei der unteren Kreisringfläche sehr viel kleiner sein soll als das gleiche Produkt bei der oberen Kreisringfläche, besonders leiclit erfüllen. Der plötzliche Anstieg des Drehmomentes beim Anziehen der Schraube ist also besonders gut fühlbar. Auf der linken Seite der Fig. 3 ist die Ausbildungsform einer Bundmutter dargestellt und auf der rechten Seite dieser Figur die Ausführungsform einer Normalmutter. Die Verwendung der einen oder der anderen Form richtet sich nach der Güte des Werkstoffes, aus dem die Mutter hergestellt ist. In Fig. 4 ist ein Teilausschnitt eines Schraubenkopfes dargestellt. Dieser Schraubenkopf ist an der Unterseite mit einem Wulst versehen, dessen Scheitel die erste kreisringförmige Auflagefläche darstellt. Die zweite kreisringförmige Auflagefläche wird durch die weiter außen liegende Unterseite des Schraubenkopfes gebildet. Bei dieser Ausführungsform wird das plastische Verformungsvermögen des Werkstoffes des Schraubenkopfes (des Wulstes) zum Erzeugen eines charakteristischen ^-/-Diagramms ausgenutzt. Die Kurvenform kann durch die Formgebung des Wulstes beeinflußt werden. Da auch hier der Radius der ersten Auflagefläche kleiner als der Radius der zweiten Auflagefläche ist, ergibt sich ebenfalls ein günstiges Mi4-F-Diagramm. Die Kopfform der hier dargestellten Schraube ist wirtschaftlich durch Kaltstauchen zu erzeugen. Die hier dargestellte Ausführungsfoirm ist jedoch mit dem Nachteil behaftet, daß die Schraube nur einmal zu verwenden ist bzw. nur einmal das Erreichen von fmax anzeigt. Bei der Ausführungsform nach der Fig. 5 ist wieder ein Teilausschnitt eines Schraubenkopfes dargestellt. Es handelt sich bei dieser Ausführungsform um die plastische Verformung einer Zwischenlage. Die Zwischenlage ist am Schraubenkopf dicht um den Hals herum angeordnet und an ihrer Auflagefläche am Kopf geführt. Sie besteht aus einem Werkstoff, der durch besondere Auswahl des Materials und der Behandlung plastisch verformbar ist. Entsprechend der Ausführunsgform nach Fig. 4 wird die erste kreisringförmige Auflagefläche durch den Scheitel der Zwischenlage gebildet und die zweite kreisringförmige Auflagefläche liegt weiter außen und wird durch die Unterseite des Schraubenkopfes gebildet. - Bei diesem Ausführungsbeispiel läßt sich das Verformungsdiagramm (P'f) noch durch den Werkstoff und den Behandlungszustand der Zwischenlage beeinflussen, da der Wulstring, der diese Zwischenlage bildet, unabhängig vom Schraubenwerkstoff hergestellt wird. Die Herstellung ist gegenüber der Ausbildungsform nach Fig. 4 noch billiger, da keine so' engen Toleranzen einzuhalten sind. Da der Wulstring, der die Zwischenlage bildet, auswechselbar ist, kann eine solche Schraube auch mehrmals verwendet werden. Eine Weiterbildung der beiden vorgenannten Ausführungsformen zeigt die Fig. 6, in der wiederum ein Teil eines Schraubenkopfes dargestellt ist. An der Stelle des Wulstringes nach Fig1 5 wird hier ein elastischer Ringkörper an derselben Stelle wie der genannte Wulstring angeordnet. Es handelt sich bei dieser Ausbildungsform also· um die elastische Verformung einer Zwischenlage. Die Scheitelfläche des elastischen Ringkörpers, der die Zwischenlage bildet, ist hier wieder die erste kreisringförmige Auflagefläche, die einen geringeren Radius hat als die zweite ringförmige Auflagefläche, welche durch die weiter außen liegende Unterseite des Schraubenkopf es. gebildet wird. Der hier verwendete elastische Ringkörper kann mehrmals verwendet werden, ohne daß er an Wirksamkeit verliert. Er wird am Schraubenhals und in einer unteren Ausnehmung des Schraubenkopfes geführt, liegt alsoi sicher und genau auf der Auflagefläche auf. Eine weitere Ausführungsform einer federnden Zwischenlage ist in Fig. 7 dargestellt, wo ebenfalls ein Teil eines Schraubenkopfes gezeigt ist. Dieseelastische Zwischenlage ist an einem mit Bund versehenen Schraubenkopf verwendbar und umgreift den Bund des Schraubenkopfes an seiner äußeren Unterseite und an einem kleinen Stück der Außenseite. Sie wird also> sicher und genau geführt. An der Unterseite der ringförmigen Zwischenlage sind die beiden Kreisringflächen ausgebildet und zwar die erste Kreisringfläche mit geringerem Durchmesser in der Nähe des Schraubenschaftes und die zweite Kreisringfläche mit größerem Durchmesser etwa unterhalb der Außenkante des Bundes des Schraubenkopfes. Die elastische Zwischenlage nach diesem Ausführungsbeispiel weist eine entfernte Ähnlichkeit mit einer Tellerfeder auf. Da sie sich jeweils nur mit einer Seite an dem Schraubenkopf bzw, an der Unterlage abstützt, hat sie eine günstigere Federwirkung. Mit dieser Zwischenlage kann jede Schraube ohne besondere Vorbereitung gespart werden, denn es brauchen keine besonderen Fertigungstoleranzen eingehalten zu werden. Die bei der Herstellung der Zwischenlage einzuhaltenden Toleranzen sind ebenfalls nicht eng, da eine Abweichung der Kopfmaße infoige der flacheren Federkennlinie nicht so stark ins Gewicht fällt. Eine Weiterentwicklung der Form der Zwischenlagen nach Fig. 7 ist in Fig. 8 gezeigt, wo' wieder nur der Ausschnitt eines Scbraubenkopfes dargestellt ist. Bei dieser Ausführungsform kommen die Kreisringflächen an der Unterseite des Schraubenkopfes zur Anlage, die Zwischenlage wird also nirgendwo1 an der Schraube geführt, es sind daher keine Toleranzen einzuhalten, denn jeder Formschluß mit der Schraube ist fortgefallen. Die erste kreisringförmige Auflagefläche hat hier ebenfalls wieder einen geringeren Radius als die zweite kreisringförmige Auflagefläche. Patentansprüche:the head is recessed in the middle, and the remaining upright outer walls are slit open at three different points in planes parallel to the screw axis. The inner recess of the head can be pressed in and the slots can be milled. Furthermore, the elastic deformation of the head is influenced by the notch between the outer circular ring surface and the inner circular ring surface. The shape of the head screw according to FIG. 2 is more economical to manufacture, but it does not offer as many possibilities for modification as the embodiment according to FIG. 1. In FIG. 3, a screw nut is shown which is provided with a deep notch below the internal thread and below this notch carries the two circular ring surfaces. This nut shape corresponds to the head shape of the screw according to FIG. 1. Accordingly, this nut shape also has the same characteristics. The circular ring surfaces are arranged in such a way that the lower circular ring surface, which first comes into contact, has the smaller diameter Rr ± and the outer circular ring surface that comes into contact when the permissible preload force is reached has the larger diameter F ^ 2. Accordingly, the condition that the product of the coefficient of friction and the radius should be much smaller for the lower circular ring surface than the same product for the upper circular ring surface can be met particularly easily. The sudden increase in torque when tightening the screw can therefore be felt particularly well. On the left side of Fig. 3, the embodiment of a collar nut is shown and on the right side of this figure, the embodiment of a normal nut. The use of one or the other form depends on the quality of the material from which the nut is made. In Fig. 4 a partial section of a screw head is shown. This screw head is provided on the underside with a bead, the apex of which represents the first annular bearing surface. The second circular support surface is formed by the underside of the screw head that is further outward. In this embodiment, the plastic deformability of the material of the screw head (of the bead) is used to generate a characteristic ^ - / - diagram. The shape of the curve can be influenced by the shape of the bead. Since the radius of the first bearing surface is smaller than the radius of the second bearing surface here too, a favorable Mi4-F diagram is also obtained. The head shape of the screw shown here can be produced economically by cold heading. However, the embodiment shown here has the disadvantage that the screw can only be used once or only indicates once that fmax has been reached. In the embodiment according to FIG. 5, a partial section of a screw head is shown again. This embodiment involves the plastic deformation of an intermediate layer. The intermediate layer is arranged tightly around the neck on the screw head and is guided on its bearing surface on the head. It consists of a material that can be plastically deformed through a special selection of the material and the treatment. According to the embodiment according to FIG. 4, the first circular support surface is formed by the apex of the intermediate layer and the second circular support surface lies further outside and is formed by the underside of the screw head. In this exemplary embodiment, the deformation diagram (P'f) can still be influenced by the material and the treatment state of the intermediate layer, since the bead ring that forms this intermediate layer is produced independently of the screw material. Production is even cheaper compared to the embodiment according to FIG. 4, since no such tight tolerances have to be observed. Since the bead ring, which forms the intermediate layer, is exchangeable, such a screw can also be used several times. A further development of the two aforementioned embodiments is shown in FIG. 6, which in turn shows part of a screw head. In place of the bead ring according to FIG. 5, an elastic ring body is arranged here at the same point as the said bead ring. In this embodiment, it is about the elastic deformation of an intermediate layer. The apex surface of the elastic ring body, which forms the intermediate layer, is here again the first circular ring-shaped bearing surface, which has a smaller radius than the second ring-shaped bearing surface, which is caused by the underside of the screw head located further out. is formed. The elastic ring body used here can be used several times without losing its effectiveness. It is guided on the screw neck and in a lower recess in the screw head, so it rests securely and precisely on the support surface. Another embodiment of a resilient intermediate layer is shown in Fig. 7, where part of a screw head is also shown. This elastic intermediate layer can be used on a screw head provided with a collar and encompasses the collar of the screw head on its outer underside and on a small piece of the outside. So it is> guided safely and precisely. The two circular ring surfaces are formed on the underside of the annular intermediate layer, namely the first circular ring surface with a smaller diameter near the screw shank and the second circular ring surface with a larger diameter approximately below the outer edge of the collar of the screw head. The elastic intermediate layer according to this exemplary embodiment has a distant resemblance to a plate spring. Since it is supported with only one side on the screw head or on the base, it has a more favorable spring effect. With this intermediate layer, each screw can be saved without any special preparation, because no special manufacturing tolerances need to be adhered to. The tolerances to be adhered to in the manufacture of the intermediate layer are also not tight, since a deviation in the head dimensions from the flatter spring characteristic is not so significant. A further development of the shape of the intermediate layers according to FIG. 7 is shown in FIG. 8, where again only the section of a screw head is shown. In this embodiment, the circular ring surfaces come to rest on the underside of the screw head, so the intermediate layer is nowhere on the screw, so there are no tolerances to be observed because there is no positive fit with the screw. The first circular support surface here again has a smaller radius than the second circular support surface. Patent claims: 1. Überdrehsicherung für Kopf schrauben oder Muttern zum Anziehen der Schrauben auf bestimmte und gleiche Vorspannungen, die in benach-1. Overturn protection for head screws or nuts for tightening the screws on certain and the same pre-stresses, which are
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3194105A (en) * 1960-05-26 1965-07-13 Gkn Group Services Ltd Threaded fastener with tension indicating means
DE10014874A1 (en) * 2000-03-24 2001-09-27 Volkswagen Ag Screw-form locking device for camshaft has head with elastically deformable shoulder element

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE103875C (en) *
US2032099A (en) * 1932-03-03 1936-02-25 Rosenberg Heyman Fastener and art of producing same
CH225018A (en) * 1941-12-09 1942-12-31 Sulzer Ag Screwing element.

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE103875C (en) *
US2032099A (en) * 1932-03-03 1936-02-25 Rosenberg Heyman Fastener and art of producing same
CH225018A (en) * 1941-12-09 1942-12-31 Sulzer Ag Screwing element.

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3194105A (en) * 1960-05-26 1965-07-13 Gkn Group Services Ltd Threaded fastener with tension indicating means
DE10014874A1 (en) * 2000-03-24 2001-09-27 Volkswagen Ag Screw-form locking device for camshaft has head with elastically deformable shoulder element

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