DE1084089B - Schraubverbindung - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Schraubverbindung, bestehend aus einem eine Mutter tragenden Bolzen, der an seinem dem Kopf entgegengesetzten Ende einen verjüngten Teil aufweist. Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Schraubverbindung zu schaffen, die eine Verwendung an nur von einer Seite zugänglichen Stellen gestattet.

Schrauben, deren Bolzen an ihrem dem Kopf entgegengesetzten Ende einen verjüngten Teil aufweisen, sind an sich bekannt. Hierbei handelt es sich jedoch um nachgiebige bzw. federnde bajonettartige Verschlüsse unter Verwendung eines durch ein Gewindeloch zu verbindenden Teiles frei durchgesteckten Bolzens mit einem abgeflachten Gewindeendteil, der durch eine Vierteldrehung eine als Mutter dienende, mittels Nieten unter Zwischenfügung eines Abstandhalters außerhalb des Gewindebolzens gelagerte federnde Lasche durch den Eingriff in ihr Gewindeloch bis zum Anliegen an den anderen zu verbindenden Teil verbiegt und dadurch das Festschrauben bewirkt bzw. den lösbaren Verschluß bildet. Abgesehen davon, daß die als biegsame Lasche ausgebildete Mutter beim wiederholten Lösen und Festmachen hin- und hergebogen, d. h. dauernd deformiert werden muß, so daß die Lebensdauer des Verschlusses begrenzt ist, nimmt ein solcher Verschluß einen zusätzlichen Raum in Anspruch und ist daher nur unter bestimmten Voraussetzungen und somit keinesfalls allgemein verwendbar.

Es ist ferner ein Knebel- bzw. Kniegelenkbolzen bekanntgeworden, bei dem eine als ein länglicher Körper ausgebildete Mutter verwendet werden soll. Eine solche Mutter ist jedoch an einem rohrförmigen Halter schwenkbar angebracht, in weichen ein nur an seinem Ende ein Gewinde aufweisender Bolzen unter Wahrung eines ringförmigen Zwischenraumes eingeführt wird und welcher an seinem der Mutter abgekehrten Ende in dünne, aufbiegbare, gegenüberliegende Finger bzw. Zungen ausläuft, die vor dem Einführen des Bolzens derart nach außen abgebogen werden, daß sie beim Anziehen des Schraubbolzens zwischen den miteinander zu verbindenden Teilen bzw. Gegenständen festgeklemmt werden. Eine solche Verbindung läßt nur beschränkte Anwendungsmöglichkeiten zu, indem sie an bestimmte radiale Mindestabmessungen der Verbindungsglieder gebunden und vorwiegend für aus Latten bestehende Wandungen bzw. Putzwandungen und ähnliche Konstruktionsteile gedacht ist, die aus zum Einschrauben ungeeigneten Baustoffen bestehen.

Weiterhin ist eine Schraubverbindung unter Verwendung einer aus einem länglichen Körper bestehenden Mutter bekanntgeworden, die jedoch mit dem Schraubbolzen direkt verschraubt und nicht abgesichert ist. Es handelt sich hierbei um einen Boiler-Schraubverbindung

Anmelder:

Kajetan Leitner,
Beccar, Buenos Aires (Argentinien)

Vertreter: Dipl.-Chem. Dr. phil. E. Sturm, Patentanwalt, München 23, Leopoldstr. 20

Kajetan Leitner, Beccar, Buenos Aires (Argentinien), ist als Erfinder genannt worden

Ausbesserungsbolzen, der nicht zum Verbinden von zwei Teilen, sondern zum schnellen Abdichten eines durch Rosten, Schaden od. dgl. verursachten Durchschlages oder einer undichten Stelle in dem Mantel eines Reihenkessels od. dgl. bestimmt ist und in geeigneter Lage mit seinem die Mutter tragenden Endteil durch eine derartige Stelle, die relativ groß sein muß, liindurchgesteckt und danach angezogen wird, wobei zum Ansetzen des Bolzens dieser einen Einschnitt besitzt.

Um die Mutter mit dem Bolzen nach dem Festziehen durch eine Verriegelung zu sichern, ist es außerdem bekannt, einen Drahtstift vorzusehen, der in eine im Querschnitt rechteckige, der Gewindetiefe angepaßte, parallel zur Bolzenachse an der Oberfläche des Bolzens verlaufende Nut eingelegt und an beiden Enden bis zur Anlage mit dem Bolzenkopf und Bolzenende abgewinkelt wird, wobei die Mutter zur Aufnahme des abgebogenen Drahtstiftendes sechs im Querschnitt rechteckige Einschnitte besitzt. Bei einer solchen Konstruktion handelt es sich lediglich um eine Verriegelung zwischen der Mutter und dem Bolzen, der an seinem dem Kopf entgegengesetzten Ende keinen verjüngten Teil aufweist. Diese bekannte Konstruktion ist jedoch zum beiderseitigen Herankommen, d. h. sowohl an den Kopf des Bolzens als auch an die Mutter, weder bestimmt noch geeignet und setzt eine Mindeststärke des Bolzens voraus.
Ferner ist ein Kniegelenkbolzen bekanntgeworden, bei dem ein mit seinem Schaft unter Wahrung eines ringförmigen Zwischenraumes durch die gewindelose öffnung des zu verbindenden Teiles hindurchzuführender Bolzen schwenkbare Flügel trägt, die beim Anziehen des Bolzens mittels ebenfalls an ihm ange-

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brachter, nach außen ausgebauchter federnder Arme einerseits an einem seiner Enden vorzugsweise einen

nach außen verschwenkt werden. Abgesehen davon, Kopf und andererseits längs seiner Achse eine durch-

daß der hierfür vorgesehene Bolzen relativ lang sein gehende zylindrische Bohrung mit Innengewinde

muß, ist einerseits der Bolzen an einen relativ klei- aufweist, während die durch die Bohrung entstehende

nen Durchmesser, andererseits die öffnung in dem zu 5 Rohrwand des Bolzens mindestens eine Längsöffnung

verbindenden Teil an einen relativ großen Durch- besitzt, die sich vorzugsweise in Längsrichtung des

messer gebunden, damit der Bolzen mit den Erlah- Bolzens erstreckt, der mit mindestens einem als Mut-

mungserscheinungen unterworfenen, an den gegen- ter wirkenden beweglichen Gegenstück und mit min-

überliegenden Bolzenseiten außen angeordneten fe- destens einem versetz- und verstellbaren Spannungs-

dernden Armen durch die Öffnung in dem zu verbin- io und Entspannungs element in wirksamer Verbindung

denden Teil hindurchgeführt werden kann. Hierbei steht.

sind nicht nur mehrere empfindliche Gelenk- bzw. Die zuletzt genannte Schraubverbindung· ist mit Biegestellen vorhanden, sondern die Enden der großem Vorteil i» der Lage, die Nachteile der bekannfedernden Arme müssen so verlängert und umgebo- ten Blechschraubenverbindungen auszuschalten und gen werden, daß sie unterhalb des Bolzenkopfes zu 15 Resultate zu zeitigen, die als überaus befriedigend liegen kommen, wodurch eine nach Art einer Unter- angesehen werden können,
legscheibe ausgebildete auftragende Platte entsteht. Es hat sich jedoch gezeigt, daß die bekannten

Die gebräuchlichste Schraubverbindung, die aus Schraubverbindungen für viele Anwendungsfälle we-

einem Gewindebolzen, mit mindestens einer Mutter nig geeignet und zu schwer sind.

besteht, hat wiederum den Nachteil, daß sie zu ihrem 20 Demgegenüber ist die vereinfachte Bauart nach der

Anbringen oder Montieren und zu ihrem Lösen oder Erfindung auf verschiedensten Gebieten verwendbar.

Entfernen die Möglichkeit voraussetzt, sowohl an den Hierbei gestattet die Erfindung, ohne Rücksicht auf

Kopf des Bolzens als auch an die Mutter heranzu- die Materialbeschaffenheit und die Zweckbestimmung

kommen, da sonst ein Anspannen oder Lösen der Ver- der zu verbindenden Teile eine leichte und trotzdem

bindung oder Vorrichtung praktisch in Frage gestellt, 25 äußerst widerstandsfähige, beliebig oft lösbare und

wenn nicht ganz unmöglich ist. wiederherstellbare Verbindung mit gewünschtenfalls

Da es aber Konstruktionen gibt, bei denen ein bei- relativ großer tragender Auflagefläche zu erreichen, derseitiges Herankommen, wie oben angegeben, un- Eine solche Verbindung ist dabei, wie an sich bemöglich ist, ist man dazu übergegangen, an Stelle der kannt, insbesondere dann zu empfehlen, wenn ein Bolzen-Muttern-Verbindung Blechschrauben zu ver- 30 Herankommen entweder an den Kopf des Bolzens wenden, die ähnlich Holzschrauben den Vorteil haben, oder an die Mutter erwünscht ist.
daß sie von der äußeren Kopfseite derselben aus an- Das Wesentliche der Erfindung besteht darin, daß gezogen und gelöst werden können. Derartige Schrau- der verjüngte Bolzenteil an seinem freien Ende eine ben haben zwar gegenüber der Bolzen-Muttern-Ver- schwenkbare, an ihren Längsseiten den Gewindegänbindung den großen Vorteil, daß sie von der äußeren 35 gen des Bolzens entsprechend gezahnte Lasche od. dgl. Kopfseite derselben aus angezogen und gelöst werden aufweist, die zur Halterung einer an sich bekannten können; sie bringen jedoch eine Anzahl von Nachtei- länglichen Mutter sowie zu deren Längsschwenkung len mit sich, die ihre Anwendung stark begrenzen. beim Einführen bzw. beim Herausziehen des Bolzens

So besteht einer der Nachteile derartiger Blech- dient.

schrauben darin, daß ein öfteres Ein- und Ausschrau- 40 Aus der Beschreibung lassen sich das Wesen der

ben derselben das schwache Gegengewinde in den ent- Erfindung sowie deren besonders vorteilhafte Wei-

sprechenden Bohrungen der zu verbindenden Teile terbildungen und Einzelmerkmale in Verbindung mit

stark angreift und schließlich zerstört und unbrauch- den Zeichnungen leicht erkennen. Es zeigt

bar macht. Fig. 1 eine Seitenansicht der Schraubverbindung

Im Hinblick darauf, daß die tragende Auflagefläche 45 gemäß der Erfindung in einer ihrer möglichen Aus-

zwischen Schraube und Blech bei solchen Schraubver- führungsformen,

bindungen sehr klein ist und keine großen irgend- Fig. 2 eine Seitenansicht der Schraubverbindung in gearteten Belastungen verträgt, besteht ein weiterer einer weiteren Ausführungsmöglichkeit,
Nachteil dieser Schrauben darin, daß ein stärkeres Fig. 3 eine Seitenansicht des Bolzens mit seiner an Anziehen derselben unmöglich ist, weil man sonst da- 50 der schwenkbaren Lasche gehalterten Mutter in anbei das Gegengewinde in den entsprechenden Bohrun- nähernd horizontaler Lage,
gen der zu verbindenden Teile abschert. Fig. 4 eine Seitenansicht des Bolzens mit seiner an

Ein weiterer Nachteil dieser bekannten Blech- der schwenkbaren Lasche gehalterten Mutter in geschrauben ist darin zu sehen, daß das Blech bei der kipp ter Stellung zum Einführen des Bolzens mit Mut-Verwendung einer solchen Schraubenart weder zu 55 ter durch die entsprechenden Bohrungen der zu verweich noch zu hart sein darf und außerdem eine be- bindenden Teile,

stimmte Wandstärke aufweisen muß, um die Ge- Fig. 5, 6 und 7 je eine Seitenansicht der Mutter

windegänge einschneiden zu können, was zu beson- in verschiedenen möglichen Ausführungsformen,

deren Dispositionen und eventuell auch noch zu Ma- Fig. 8 eine Seitenansicht der schwenkbaren Lasche

terialverlust durch Überdimensionierung führen kann. 60 in einer weiteren Ausführungsform,

Ein weiterer Nachteil dieser bekannten Schrauben- Fig. 9 eine Draufsicht auf das freie Ende der art ist der, daß die Belastbarkeit der durch diese her- schwenkbaren Lasche nach Fig. 8, wobei die Mutterngestellten Verbindung allgemein und relativ außer- sicherung zwecks Aufnahme der Mutter in ihrer Ausordentlich gering ist. gangsstellung gezeigt ist,

Es ist ferner bereits eine Schraubverbindung nach 6₅ Fig. 10 einen Querschnitt durch den Bolzen nach

dem Bolzen-Muttern-System vorgeschlagen worden, Linie X-X der Fig. 4,

dessen Bolzen das Ansetzen, Anspannen und Lösen Fig. 11 einen Längsschnitt durch den Bolzen nach

des als Mutter wirkenden Gegenstückes oder meh- Linie XI-XI der Fig. 4, und zwar beim Durchführen

rerer derselben von der äußeren Kopfseite des BoI- des Bolzens mit Mutter durch die entsprechenden Boh-

zens aus gestattet, wobei beispielsweise der Bolzen 70 rungen,

Fig. 12 eine mit den Mitteln gemäß der Erfindung erfolgte Verschraubung,

Fig. 13 eine weitere Verschraubung, ähnlich derjenigen nach Fig. 12, und

Fig. 1'4 eine andere mögliche Verschraubung, ahnlieh derjenigen nach Fig. 12.

Die erfindungsgemäße Schraubverbindung besitzt einen Bolzen 1, 4er an seinem dem Kopf 2 entgegengesetzten Ende einen verjüngten Teil 3 aufweist, an dem eine beiderseitig gezahnte Lasche 4 schwenkbar angebracht ist, welche zur Aufnahme einer an sich bekannten länglichen Mutter 5 und zur Längsschwenkung derselben beim Einführen bzw. Herausziehen des Bolzens 1 dient.

Der verjüngte Teil 3 des Bolzens 1 kann durch einen exzentrisch angeordneten Bolzenausschnitt 6 gebildet werden, an dessen freiem Ende in einer Fluchtlinie mit der geometrischen Achse des Bolzens 1 die Schwenklasche 4 scharnierartig befestigt ist, deren Breite den Durchmesser des Bolzens 1 nicht überschreitet, während die beiderseitige Verzahnung 7 der schwenkbaren Lasche 4 an ihren Längsseiten den Gewindegängen des Bolzens 1 entspricht.

Der verjüngte Teil 3 des Bolzens 1 kann aber auch beispielsweise aus einer schmalen, in Achsrichtung verlaufenden Zunge 9 bestehen, mit welcher die Lasche 4 scharnierartig verbunden ist. Die Zunge 9, die sowohl einen Teil des Bolzens als auch einen freien, an diesem Bolzen befestigten Teil darstellen kann, weist eine Breite auf, die nicht größer als der Durchmesser des Bolzens 1 sein darf, während die Längskantenverzahnung der Zunge 9 dem Gewindegang des Bolzens 1 entsprechen muß.

Die Höhe und halbe Länge der länglichen Mutter 5 müssen den Abmessungen des Bolzenausschnittes 6 bzw. den durch die Zunge 9 gegebenen Freiräumen 10 entsprechen.

Gemäß der in Fig. 8 und 9 veranschaulichten Bauart kann die Längsseitenverzahnung 7 der schwenkbaren Lasche 4 an ihren freien Enden beiderseitig vergrößerte Zähne 8 aufweisen, die einander gegenüberliegend angeordnet und biegsam ausgebildet sind, insbesondere derart, daß sie vor dem Aufschrauben der Mutter 5 (s. Fig. 9) auf die Schwenklasche 4 teilkreisförmig gebogen und nach dem Aufsetzen der Mutter 5 auf die Lasche 4 geradegebogen werden (s. Fig. 8). Hierdurch wird eine Sicherung gegen ungewolltes Abfallen der Mutter 5 von der Schwenklasche4 gebildet.

Wie aus Fig. 5, 6 und 7 ersichtlich, kann die Form der Mutter gewisse Variationen aufweisen, die nach den entsprechenden notwendigen Gesetzmäßigkeiten eines jeden Anwendungsfalles ausgewählt werden können.

Gemäß einer weiteren Abart der erfindungsgemäßen Schraubverbindung kann diese außerdem noch eine an sich bekannte, den Bolzen 1 umschließende Zentrierbuchse H aufweisen, deren Länge von der vorzunehmenden Verbindung abhängt. Wird eine starre Verbindung erstrebt, darf die Höhe der Zentrierbuchse nicht größer sein als die Summe der Wandstärken der zu verbindenden, entsprechende Bohrungen 14 und 15 aufweisenden Teile 12 und 13. Ist aber eine Verbindung der Teile 12 und 13 mit Spiel (s. Fig. 13) erwünscht, dann ist eine entsprechend langere Zentrierbuchse 11 zu wählen.

Es besteht auch die Möglichkeit, eine durch den Bolzen 1 und die festgezogene Mutter 5 gebildete Verbindung zu verriegeln, indem in entsprechende Bohrungen in an sich bekannter Weise ein Drahtstift 16 eingeführt wird, der, wie aus dem Teilschnitt nach Fig. 14 ersichtlich, sämtliche Teile der Verbindung mit Ausnahme der Zentrierbuchse 11 verbindet.

Zur besseren Handhabung des Bolzens 1 kann der Kopf 2 desselben einen schwalbenschwanzähnlichen Schlitz 17 aufweisen, dessen äußere obere öffnung eine geringere Breite als die des Grundes des Schlitzes aufweist, wodurch mittels eines entsprechend ausgebildeten, seitlich in den Schlitz 17 einzuführenden Schraubenziehers eine ungewollte Lösung zwischen Bolzen und Werkzeug vermieden wird.

Der Bolzen 1 gemäß der Erfindung kann sowohl aus einem vollen Stück als auch aus einem Vollzylinder bestehen, der eine achsparallel segmentförmige Aussparung aufweist, was besonders in denjenigen Fällen von Bedeutung ist, wo es darauf ankommt, in jeder Hinsicht Materialgewichtsersparungen zu erreichen Durch die konzentrisch bzw. exzentrisch angeordnete Gewindebohrung wird die Mutter hierbei in gleich bzw. verschieden lange Abschnitte unterteilt.

Zwecks Bildung einer Verbindung gemäß vorliegender Erfindung nimmt man beispielsweise einen Bolzen 1 und schraubt auf dessen schwenkbare Lasche 4 die Mutter 5 derart auf, daß die Kippmöglichkeit der Lasche 4 nicht behindert wird und die Mutter beim Schwenken der Lasche 4 sich längs des Bolzens anlegt. Vorher können noch die erweiterten Zähne 8 geradegebogen werden, um ein ungewolltes Abfallen der Mutter 5 zu verhindern. Bei dem nächsten Schritt wird der Bolzen 1 mit umgelegter Mutter 5 in die Bohrungen 14 und 15 der Teile 12 und 13 od. dgl. eingeführt, bis der Kopf 2 des Bolzens 1 ein weiteres Eindringen desselben in die Bohrungen 14 und 15 verhindert. In dieser Stellung des Bolzens 1 befindet sich die an der Lasche 4 gehalterte Mutter 5 bereits außerhalb der Bohrungen 14 und 15, wodurch ihr die Möglichkeit gegeben wird, aus ihrer Kippstellung wieder in Richtung ihrer normalen Stellung einzuschwenken. Danach wird ein Spezialschraubenzieher in den Schlitz 17 seitlich eingeführt, um den Bolzen dann hochzuziehen, damit sich die nunmehr in horizontaler Lage befindliche Mutter 5 auf die Kontaktfläche des Teiles 13 aufsetzen kann, um durch Reibung dort festgehalten zu werden, während man durch Drehung des angespannten Bolzens 1 diesen festschraubt und schließlich 'damit die gewünschte Verbindung erreicht. Ein eventuelles späteres Lösen der Verbindung wird in derselben Weise erreicht, jedoch mit dem Unterschied, daß dann der Bolzen 1 in entgegengesetzter Richtung gedreht wird.

Zwecks besserer Haftung der Mutter 5 auf der Kontaktfläche des Teiles 13 beim Ein- und Ausschrauben des Bolzens 1 kann die Mutter 5 mindestens auf ihrer Kontaktseite aufgerauht sein oder mit Mitteln versehen werden, die die Reibung steigern.

Claims (7)

Patentansprüche:

1. Schraubverbindung, bestehend aus einem eine Mutter tragenden Bolzen, der an seinem dem Kopf entgegengesetzten Ende einen verjüngten Teil aufweist, dadurch gekennzeichnet, daß der verjüngte Bolzenteil (3) an seinem freien Ende eine schwenkbare, an ihren Längsseiten den Gewindegängen des Bolzens entsprechend gezahnte Lasche (4) od. dgl. aufweist, die zur Halterung einer an sich bekannten länglichen Mutter (5) sowie zu deren Längsschwenkung beim Einführen bzw. beim Herausziehen des Bolzens (1) dient.

2. Schraubverbindung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der verjüngte Teil (3) des Bolzens (1) durch einen exzentrisch angeordneten Bolzenausschnitt (6) gebildet ist, an dessen freiem Ende in einer Fluchtlinie mit der geometrischen Achse des Bolzens (1) die Lasche schwenkbar gelagert ist, wobei die Breite der Lasche den Durchmesser des Bolzens (1) und ihre Höhe die Höhe der Mutter nicht überschreitet.

3. Schraubverbindung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der verjüngte Teil (3) des Bolzens (1) aus einer schmalen, in Achsrichtung verlaufenden Zunge (9) besteht, mit welcher die Lasche (4) scharnierartig verbunden ist.

4. Schraubverbindung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Längs sei ten verzahnung (7) der Schwenklasche (4) an ihrem freien Ende vergrößerte Zähne (8) aufweist, die eine Sicherung gegen ungewolltes Abfallen der Mutter (5) von der Schwenklasche (4) bilden.

5. Schraubverbindung nach den Ansprüchen 1 und 4, dadurch gekennzeichnet, daß die vergrößerten Zähne (8) einander gegenüberliegend angeordnet und biegsam ausgebildet sind, insbesondere derart, daß sie vor dem Aufschrauben der Mutter (5) auf die Schwenklasche teilkreisförmig gebogen und nach dem Aufsetzen der Mutter (5) auf die Lasche (4) geradebiegbar sind.

6. Schraubverbindung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Mutter (5) und der Bolzen (1) nach dem Festziehen durch eine Verriegelung gesichert sind, die in bekannter Weise aus einem in entsprechende Bohrungen einführbaren Drahtstift (16) besteht, der sämtliche Teile der Vorrichtung außerhalb einer gleichfalls bekannten, den Bolzen (1) umschließenden Zentrierbuchse (11) verbindet.

7. Schraubverbindung nach den Ansprüchen 1 und 5, dadurch gekennzeichnet, daß die längliche Mutter (5) in an sich bekannter Weise aus einem eine achsparallele segmentförmige Aussparung aufweisenden Vollzylinder besteht, dessen konzentrisch bzw. exzentrisch angeordnete Gewindebohrung die Mutter in gleich bzw. verschieden lange Abschnitte unterteilt.

In Betracht gezogene Druckschriften:
Deutsche Patentschrift Nr. 10 612;
britische Patentschrift Nr. 673 011;
USA.-Patentschriften Nr. 2 098 721, 1846 400, 316 857, 1 075 759, 991 426.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

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