DE1117948B

DE1117948B - Multi-part set of elements to prevent a threaded nut from rotating on its threaded bolt

Info

Publication number: DE1117948B
Application number: DED20391A
Authority: DE
Inventors: Friedrich Doerr
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1955-05-06
Filing date: 1955-05-06
Publication date: 1961-11-23

Description

Mehrteiliger Elementensatz zur Verdrehungssicherung einer Gewindemutter auf ihrem Gewindebolzen Der Gegenstand der Erfindung bezieht sich auf einen mehrteiligen Elementensatz zur Verdrehungssicherung einer Gewindemutter auf ihrem Gewindebolzen, die sich in einen ebenfalls mit Gewinde versehenen, längsgeschlitzten Klemmkonus fortsetzt. Ein derartiger Elementensatz weist ferner einen den Klemmkonus der Gewindemutter umschließenden Hohlkonusring auf, der gegebenenfalls auch mit einem Innengewindeansatz versehen wird und dessen Kegelwinkel etwas größer ist als der Kegelwinkel des Klemmkonus in ungespanntem Zustand. Des weiteren ist zwischen der Gewindemutter und dem Hohlkonusring solcher bekannten Elementensätze in einer konzentrischen Ausdrehung eines dieser beiden Teile ein passender Distanzring vorgesehen, durch den beim Aufschrauben der Gewindemutter eine durch Deformation eines der Teile des Elementensatzes hervorgerufene axiale Höhenverminderung des letzteren entsteht und dadurch eine Bolzenvorspannung bewirkt wird, bevor die Berührung zwischen Klemmkonus und Hohlkonusring und damit das radiale Festklemmen der Mutter in dem Schraubenbolzengewinde beginnt.Multi-part set of elements to prevent a threaded nut from twisting on their threaded bolt The object of the invention relates to a multi-part Set of elements to prevent a threaded nut from rotating on its threaded bolt, which are also provided with a thread, longitudinally slotted clamping cone continues. Such a set of elements also has a clamping cone of the threaded nut surrounding hollow conical ring, optionally also with an internal thread attachment is provided and the cone angle is slightly larger than the cone angle of the clamping cone in an untensioned state. Furthermore, there is between the threaded nut and the hollow conical ring such known element sets in a concentric recess of one of these a suitable spacer ring is provided for both parts, through which the Threaded nut one caused by deformation of one of the parts of the set of elements axial height reduction of the latter arises and thereby a bolt pretension is effected before the contact between the clamping cone and the hollow cone ring and thus the radial clamping of the nut in the bolt thread begins.

Derartige Elementensätze sind an sich bekannt. Wenn sie keinen Distanzring besitzen, haben sie den Nachteil, daß ein Festklemmen der Gewinde bereits stattfindet, bevor der Schraubenbolzen die erforderliche Vorspannung erhält. Es besteht infolgedessen keine Gewähr dafür, daß ein genügender Schraubendruck entsteht. Außerdem können bei auftretenden Vibrationen die Gewinde deformiert werden und der Elementensatz sich lockern. Bei bekannten Elementensätzen mit Distanzring ist entweder dia Gewindemutter oder der Hohlkonusring mit diesem Distanzring versehen und bildet eine ringförmige dünne Ringlippe, die beim Zusammenschrauben umgebördelt wird. Um dies zu erreichen, ist die Verwendung einer entsprechend ausgebildeten Blechlehre erforderlich. Des weiteren ist ein erhöhter Werkstoffverbrauch vorhanden, da der dünne als Lippe ausgebildete Distanzring aus dem vollen Körper der Mutter oder des Hohlkonusringes ausgedreht werden muß. Beim Anziehen des Elementensatzes wird zwar durch das anfängliche Umbördeln der bekannten Lippe eine Vorspannung erzielt, die jedoch in ihrer Größe viel zu unbestimmt ist.Such sets of elements are known per se. If they don't have a spacer have the disadvantage that the threads are already jamming, before the screw bolt receives the required preload. It exists as a result no guarantee that there will be sufficient screw pressure. Also can If vibrations occur, the thread and the set of elements are deformed loosen up. In the case of known element sets with a spacer ring, either the threaded nut is used or the hollow conical ring is provided with this spacer ring and forms an annular one thin ring lip, which is flanged when screwing together. To achieve this, the use of an appropriately designed sheet metal gauge is required. Of there is also an increased consumption of material, since the thin lip is designed as a lip The spacer ring is turned out of the full body of the nut or the hollow conical ring must become. When tightening the set of elements, the initial flanging the well-known lip achieved a bias, but much too large in size is indefinite.

Erfindungsgemäß ist nun der in die konzentrische Ausdrehung in dem Hohlkonusring oder in der Mutter einzupassende Distanzring mit hochstehendem, sich nach dem inneren Ringdurchmesser zu in dem außerhalb der Ausdrehung liegenden Höhenbereich keilförmig verjüngenden Querschnittsprofil einteilig ausgeführt, aber durch auf den Umfang gleichmäßig verteilte Einschnitte mit nach innen abbiegbaren Zungen versehen. Ferner ist der Distanzring aus einem elastisch deformierbaren Werkstoff, z. B. aus Federstahl, gefertigt, während weder der Hohlkonusring noch die Gewindemutter irgendwelchz deformierbaren Teile aufweisen. Beim Festziehen der Mutter legt sich der Distanzring mit seinem verjüngten Außenrand gegen den anderen Teil des Elementensatzes, der mit einer flachen Ringmulde versehen -sein kann, wodurch der Distanzring selbsttätig nach innen umgebördelt wird.According to the invention is now in the concentric recess in the Hollow conical ring or spacer ring to be fitted in the nut with a raised, self according to the inner ring diameter to in the height range lying outside the recess wedge-shaped tapering cross-sectional profile made in one piece, but through Provide incisions evenly distributed around the circumference with tongues that can be bent inwards. Furthermore, the spacer ring is made of an elastically deformable material, for. B. off Spring steel, while neither the hollow conical ring nor the threaded nut has any Have deformable parts. When the nut is tightened, the spacer ring settles with its tapered outer edge against the other part of the set of elements, the can be provided with a flat annular recess, whereby the spacer ring is automatic is beaded inwards.

Der Vorteil des Gegenstandes der Erfindung gegenüber den bekannten Ausführungen besteht darin, daß die Gewindemutter und der Hohlkonusring sowie der Distanzring je für sich leicht herzustellen sind. Bei gleichen Abmessungen der austauschbaren Distanzringe ergibt somit ein bestimmter Verdrehungswinkel der Mutter bei allen Distanzringen immer denselben Umbördelungsgrad, also immer die gleiche, von dem Verdrehungswinkel bzw. der Anzahl der Umdrehungen abhängige Vorspannung in dem Schraubenbolzen. Der Schraubendruck kann also leicht immer wieder auf denselben Wert eingestellt werden, so daß Gewähr für eine einwandfreie, sich nicht von selbst lockernde oder lösende Schraubenverbindung gegeben ist.The advantage of the object of the invention over the known Versions is that the threaded nut and the hollow conical ring as well as the Spacer rings are easy to manufacture for themselves. With the same dimensions of the interchangeable Spacer rings thus result in a certain angle of rotation of the nut for all Spacer rings always have the same degree of flanging, i.e. always the same from that Angle of twist or the number of revolutions dependent bias in the screw bolt. The screw pressure can therefore easily be set to the same value again and again be, so that guarantee for a flawless, not loosening or by itself loosening screw connection is given.

Des weiteren ist es ohne weiteres möglich, die Gewindemutter und den Hohlkonusring des Elementensatzes für sich zu härten, was bei einem mit einem der beiden erstgenannten Teile aus einem Stück bestehenden Lippen-Distanzring nicht möglich ist; denn ein solcher Distanzring in Form einer umlaufenden Ringlippe würde durch das Härten zu spröde werden und abbrechen. Ein erfindungsgemäßer besonders eingesetzter Distanzring hat ferner den Vorteil, daß seine Umbördelung nach jedem Lösen der Schraubenverbin- Jung elastisch wieder etwas zurückgeht und somit ein erneutes Festziehen mit der gleichen Vorspannung ohne weiteres durchführbar ist; denn er ist mit mehreren gleichmäßig auf seinen Umfang verteilten Einschnitten versehen, wodurch das Umbördeln erleichtert und eine mehrfache Verwendung ermöglicht wird. Sollte es im übrigen vorkommen, daß der Distanzring unbrauchbar wird, so ist es lediglich notwendig, einen neuen Distanzring einzusetzen. Die übrigen Teile des Elementensatzes brauchen dagegen nicht ersetzt zu werden.Furthermore, it is easily possible to use the threaded nut and the To harden the hollow cone ring of the set of elements for yourself, what with one of the two first-mentioned parts made of one piece lip spacer not is possible; because such a spacer ring in the form of a circumferential ring lip would become too brittle from hardening and break off. A particularly inventive one used spacer ring also has the advantage that its flanging after each Loosen the screw connection Young and elastic goes back a little and thus a renewed tightening with the same preload can easily be carried out is; because it has several incisions evenly distributed over its circumference provided, which facilitates flanging and enables multiple use will. Should it also happen that the spacer ring becomes unusable, so is it is only necessary to use a new spacer ring. The remaining parts of the Set of elements, however, do not need to be replaced.

Auf der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel des Gegenstandes der Erfindung schematisch dargestellt. Hierbei zeigt Fig.1 die Seitenansicht eines Elementensatzes, teilweise im Schnitt vor dem Festziehen, Fig.2 die gleiche Seitenansicht nach dem Festziehen, Fig. 3 die Draufsicht auf einen Distanzring.In the drawing is an embodiment of the subject matter of Invention shown schematically. 1 shows the side view of a set of elements, partially in section before tightening, Fig.2 the same side view after Tighten, Fig. 3 is a plan view of a spacer ring.

Der Elementensatz besteht aus der Gewindemutter 1 mit dem Klemmkonus 2, der mehrfach radial geschlitzt ist. Die Mutter 1 ist mit Innengewinde versehen. Der Hohlkonusring 3 besitzt den Hohlkonus 8, dessen Kegelwinkel etwas größer ist als der Kegelwinkel des Klemmkonus z. Beim Ausführungsbeispiel besitzt der Hohlkonusring 3 kein Gewinde. Es ist jedoch ohne weiteres auch möglich, diesen mit einem anschließenden zylindrischen Teil mit Innengewinde zu versehen. Beim Zusammenschrauben wird der Klemmkonus 2 durch den sich verengenden Hohlkonus 8 elastisch federnd radial nach innen gedrückt, so daß sich die Gewindegänge in das Gewinde des nicht gezeichneten Schraubenbolzens toleranzlos einpressen. Nach dem Festziehen der Mutter 1 liegt dann der Klemmkonus 2 dicht in dem Hohlkonus B.The set of elements consists of the threaded nut 1 with the clamping cone 2, which is slotted radially several times. The nut 1 is provided with an internal thread. The hollow cone ring 3 has the hollow cone 8, the cone angle of which is slightly larger than the cone angle of the clamping cone z. In the exemplary embodiment, the hollow conical ring has 3 no thread. However, it is also easily possible to do this with a subsequent to provide the cylindrical part with an internal thread. When screwing together the Clamping cone 2 through the narrowing hollow cone 8 elastically resiliently radially pressed inside, so that the threads in the thread of the not shown Press in the screw bolt without tolerance. After tightening the nut 1 lies then the clamping cone 2 tightly in the hollow cone B.

Zwischen dem Hohlkonusring 3 und der Mutter 1 ist erfindungsgemäß in eine konzentrische Nut oder Ausdrehung 4 des ersteren ein Distanzring 5 eingesetzt. Das Einsetzen erfolgt vorzugsweise durch Einpressen, damit kein verlierbarer Teil vorhanden ist. Der Distanzring 5, der im übrigen auch in die Mutter 1 eingesetzt werden kann, besitzt ein hochkant stehendes Querschnittsprofil, das über den Unterteil 3 hinausragt. Dieser hinausragende Teil ist keilförmig nach innen bis zu seinem äußeren Rand verjüngt. Im Querschnitt entsteht dadurch eine keilförmige Spitze, die gegen die untere Stirnseite der Mutter 1 anliegt.According to the invention, between the hollow conical ring 3 and the nut 1 A spacer ring 5 is inserted into a concentric groove or recess 4 of the former. The insertion is preferably carried out by pressing in, so that no part that can be lost is available. The spacer ring 5, which is also used in the nut 1 for the rest has an upright cross-sectional profile that extends over the lower part 3 protrudes. This protruding part is wedge-shaped inwards up to his tapered outer edge. This creates a wedge-shaped tip in the cross-section, which rests against the lower face of the nut 1.

Wenn nun das Festziehen der Mutter 1 auf dem Schraubenbolzen mittels eines üblichen Schraubenschlüssels vorgenommen wird, bördelt sich die äußere Umrandung des Distanzringes 5 nach innen um. Erleichtert wird dies durch eine Ringmulde 6 in der Mutter 1 an der L7bergangsstelle zu dem Klemmkonus 2. Der nach dem Festziehen umgebördelte Distanzring ist in Fig.2 dargestellt. Dieser ist im übrigen (vgl. Fig. 3) mit mehreren gleichmäßig auf seinen Umfang verteilten Einschnitten 7 versehen, so daß er in einzelne Zungen aufgeteilt ist. Dadurch wird das stets nach der gleichen Seite hin erfolgende Umbördeln ebenfalls erleichtert und ein Ausbrechen der umgebördelten Teile des Distanzringes 5 verhindert. Der durch die Mutter 1 zur Erzeugung der Umbördelung des Distanzringes 5 ausgeübte axiale Schraubendruck erzeugt eine entsprechende Vorspannung in dem Schraubenbolzen. Dies bedeutet, daß die durch den Schraubenbolzen und durch die Sicherungsmutter miteinander zu verbindenden Teile (nicht gezeichnet) fest zusammengedrückt werden, bevor das Gewinde des Klemmkonus in das Gewinde des Schraubenbolzens radial eingepreßt wird. Erst am Ende des Festziehens klemmen sich die Gewindegänge fest ineinander. Da der Distanzring 5 vorzugsweise aus elastisch deformierbarem Werkstoff, wie z. B. Federstahl, besteht, geht seine Umbördelung beim Lösen der Mutter mittels eines üblichen Schraubenschlüssels elastisch wieder zurück. Beim erneuten Anziehen der Sicherungsmutter wird die erforderliche Vorspannung wieder erhalten.If now tightening the nut 1 on the screw bolt by means of a conventional wrench is made, the outer border will bead of the spacer ring 5 inwards. This is made easier by an annular recess 6 in the nut 1 at the transition point to the clamping cone 2. The one after tightening beaded spacer ring is shown in Fig.2. This is moreover (see Fig. 3) provided with several incisions 7 evenly distributed over its circumference, so that it is divided into individual tongues. This is always the same Flanging on the side is also facilitated, and the flanging is also facilitated Parts of the spacer ring 5 prevented. The by the nut 1 to produce the flanging The axial screw pressure exerted by the spacer ring 5 generates a corresponding preload in the bolt. This means that the through the bolt and through the locking nut to be connected to each other parts (not shown) firmly pressed together before the thread of the clamping cone into the thread of the screw bolt radially is pressed in. Only at the end of the tightening process do the threads become stuck into each other. Since the spacer ring 5 is preferably made of an elastically deformable material, such as B. spring steel, there is its flanging when loosening the mother means a normal wrench back elastically. When tightening again the locking nut will regain the required preload.

Claims

PATENT CLAIM: Multi-part set of elements to prevent rotation of a threaded nut on its threaded bolt, also provided with a thread, longitudinally slotted clamping cone, consisting of a hollow conical ring which surrounds the clamping cone of the nut and optionally also has an internal thread attachment, the cone angle of which is slightly larger than the cone angle of the clamping cone in the untensioned state, and a spacer ring that fits between the nut and the hollow conical ring in a concentric recess of one of these two parts, through which, when the nut is screwed on, an axial height reduction of the latter caused by deformation of one of the parts of the set of elements and thus a bolt preload is effected before the contact between the clamping cone and the hollow cone ring and thus the radial clamping of the nut in the screw bolt thread begins, characterized in that the in the concentric recess (4) of one of the two parts, Ho Conical ring (3) or nut (1), spacer ring (5) to be fitted in, with an upright cross-sectional profile that tapers in a wedge-shaped manner towards the inner ring diameter in the height area outside the recess (4), but is made in one piece with incisions evenly distributed over the circumference ( 7) provided with inwardly bend ble tongues and made of an elastically deformable material, such. B. made of spring steel, while neither hollow conical ring (3) nor nut (1) have any deformable parts. Considered publications: German Patent Nos. 767135, 718 376, 862 531; Austrian Patent No. 139 292; Swiss patents No. 81356, 179 829; British Patent No. 148,042; U.S. Patent No. 2191201.