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Schraubensicherung Die Erfindung bezieht sich auf eine Schraubensicherung
in Form einer Tellerfeder. Bekannte Schraubensicherungen in Form einer Tellerfeder
haben entweder eine glatte Ober- und Unterfläche, wobei die an den Gegenflächen
zur Anlage kommenden Ränder dadurch etwas abgeflacht sind, daß der innere und äußere
Rand des Kegelmantels etwa glockenförinig in Richtung parallel zu den Auflageflächen
abgebogen ist. Diese Schraubensicherungen besitzen keine Zähne und eignen sich daher
nicht für diejenigen Anwendungsfälle, in denen normalerweise federnde Schraubensicherungen
mit Zähnen verwendet werden.
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Außerdem sind Schraubensicherungen bekannt, die nicht in Form einer
Tellerfeder ausgebildet sind, die jedoch Zähne aufweisen, die sich radial über diejenige
Oberfläche erstrecken, die an den Auflageflächen zur Anlage kommt. Diese Sicherungen
können die Form eines aufgeschnittenen, Ringes haben, wobei diese Enden federnd
aufgebogen sind. Derartige Schraubensicherungen haben nur eine sehr gering "e Federkraft.
Es sind jedoch auch Schraubensicherungen bekannt, deren Körper die Form einer Tellerfeder
aufweist. Der äußere Rand und der innere Rand weisen Einschnitte auf, durch die
aus dem Tellerfederkörper Lappen ausgeschnitten werden, die zur Bildung kleiner
Zähne aus dem kegelmantelförmigen Federkörper aufgebogen sind. Diese Schraubensicherung
weist also unmittelbar an ihrem äußeren Rand und an ihrem inneren Rand liegende
kleine Zähne auf. Eine Tellerfeder wird je-
doch entlang ihrer Ränder am stärksten
beansprucht, nämlich entlang ihres äußeren Randes auf Zug und entlang ihres inneren
Randes auf Druck. Ausgerechnet an diesen Stellen stärkster Belastung ist jedoch
der Tellerfederkörper durch die Einschnitte geschwächt, so daß sich eine derartige
Sicherung beirn Anziehen einer Schraube schon bei verhältnismäßig geringem Druck
unter bleibender Deformation und Verlust ihrer Federeigenschaften platt drücken
läßt.
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Die Nachteile dieser bekannten Schraubensicherungen werden durch die
Erfindung vermieden. Sie besteht darin, daß die Tellerfeder an der Innen- und Außenseite
mit an sich bekannten, sich im wesentlichen radial von innen nach außen erstreckenden
Zähnen versehen ist und an den Auflagekanten einen von Zähnen freien Rand aufweist.
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Die an der Außenfläche der Tellerfeder verlaufenden Zähne endigen
also in einem Abstand vor dem Rand der zentrischen Bohrung, wogegen die an der Kegelinnenfläche
befindlichen Zähne in einem Ab-
stand vor dem äußeren Rand der Sicherungsscheibe
endigen. Da der Körper der Tellerfeder micht durch Einschnitte an den Rändern geschwächt
ist, besitzt die erfindungsgemäße Schraubensicherung die vollen Federeigenschaften
einer Tellerfeder.
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Beirn Festziehen der Schraubenmutter gegen die Unterlage -leiten die
Flächen, zwischen denen die Schraubensicherung eingelegt ist, zunächst auf den zahnlosen
glatten Rändern, bis die Tellerfeder so weit gespannt ist, daß sie nahezu flach
gedrückt ist. Erst in diesem Moment greifen dann die Zähne der Unterlagscheibe in
die benachbarten Flächen ein und verklinken sich dort. Der besondere Vorteil der
Erfindung liegt,darin, daß dieser Eingriff erst im allerletzten Moment erfolgt,
bevor die Schraubensicherung zwischen der Schraubenmutter und der Unterlage platt
gedrückt ist. Da sich also die Flächen während des Eingriffs der Zähne nicht mehr
wesentlich gegeneinander verdrehen, so wird die Oberfläche dieser Flächen auch nur
noch geringfügig von den Zähnen angegriffen. Dies ist bei Teilen, deren Oberfläche
durch einen Lacküberzug, durch Verchromung od. dgl. geschützt ist, besonders wichtig.
Denn gerade an den Stellen unter den Unterlagscheiben, die beim Festziehen der Muttern
ihres Oberflächenschutzes beraubt werden, setzt sich besonders gern Rost an, und
die Stahlscheiben bilden nicht selten zusammen mit dem Material der Oberflächenveredelung
Lokalelemente, die eine weitere Zersetzung der veredelten Oberfläche begünsti en.
Die erfindungsgemäße Schraubensicherung hat 9 b
weiter den Vorteil,
daß sie infolge ihrer hohen Federkraft ihre Sicherungswirkung auch bei stärkeren
Erschütterungen beibehält.
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Die Zähne können jeden beliebigen geeigneten Querschnitt, insbesondere
einen sägezahnförmigen Querschnitt aufweisen,wobei die weniger steile Zahnflanke
in Anzugsrichtung, die steile Zahnbrust #dagegen in Sperrichtung zeigt.
Bei
einer Ausführungsforin der Erfindung verlaufen die Zähne schräg zu den Kegelmantellinien.
Bei einer anderen Ausführungsform der Erfindung verlaufen die Zähne von innen nach
außen gekrümmt. Beide Ausführungsformen der Erfindung haben den Vorteil,daß sie
in dem Augenblick, in dem die Zähne in die Gegenflächen eingreifen, nicht nur eine
in Umfangrichtung wirkende Kraft auf die Unterlage ausüben, sondem die von der Unterlagscheibe
auf die anliegenden Flächen ausgeübte Kraft auch eine entweder radial nach außen
oder aber zum Schraubenbolzen gerichtete Kraft ausübt. Wenn ein Teil durch eine
Schraube an einem anderen Teil befestigt wird, so preßt die Schraube diesen Teil
an dem Rand seiner Bohrung, durch die die Schraube hindurchtritt, zusammen, und
es entstehen radial nach außen gerichtete Spannungen. Der schräge Verlauf der Zähne
in der Unterlagscheibe kann nun so gewählt sein, daß die Kräfte, die bei einer Lockerung
der Schraube im Material des zu befestigenden Teiles radial auf den Schraubenbolzen
zu wirken, an den Zähnen der Unterlagscheibe so angreifen, daß sie an der Schrägfläche
der Zähne eine dem Lösungsmoment entgegengerichtete Kraftkomponente erzeugen. Dadurch
wird noch eine zusätzliche Sicherheit gegen das Lösen der Schraubverbindung erzielt.
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Weitere Merkmale der Erfindung ergeben sich aus der folgenden Beschreibung
von Ausführungsbeispielen in Verbindung mit den Ansprüchen und der Zeichnung.
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In der Zeichnung sind zwei Ausführungsformen der Erfindung dargestellt.
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Fig. 1 zeigt einen Querschnitt durch eine Sicherungsscheibe
gemäß der Erfindung, Fig. 2 eine Draufsicht auf die in Fig. 1 dargestellte
Ausführungsfonn; Fig. 3 zeigt die Draufsicht auf eine andere Ausführungsform
der Erfindung.
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Die in Fig. 1 dargestellte Schraubensicherung ist als Tellerfeder
ausgebildet. Sowohl an ihrer Oberseite als auch an ihrer Unterseite befinden sich
Zähne 1
bzw. 2. Die an der Oberseite der Tellerfeder befindlichen Zähne erstrecken
sich vom äußeren Rand 3
nach innen, endigen jedoch in einem Abstand vor dem
Innenrand4 und laufen in eine ebene Randfiäche5 aus. Die an der Unterseite der Tellerfeder
angeordneten Zähne 2 beginnen am inneren Rand 4 und endigen in einem Abstand von
dem äußeren Rand 3 und laufen hier in eine ebene Randfläche, 6 aus.
Die Randflächen 5 und 6 können auchgewölbt sein.
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Bei der in Fig. 2 dargestellten Ausführungsform der Erfindung verlaufen
die Zähne nicht genau radial, sondem schräg zu den Mantellinien des Kegels. In dem
dargestellten Beispiel zeigt der Pfeil 7 die Richtung an, in der die Schraube
festgezogen wird. Beim Festziehen der Schraube wirddas durch die Schraube eingespannte
Teil gepreßt, so daß das die Bohrung in diesem Teil umgebende Material nach außen
auszuweichen bestrebt ist. Ist die Schraube festgezogen, so drückt das Material
in diesem Teil in Richtung der Pfeile 8 radial nach innen. Aus der Zeichnung
ist ersichtlich, daß diese Kräfte auf die schrägen Zähne ein Moment ausüben, das
in der Anzugsnchtung 7 der Schraube wirkt, also einem Lösen der Schraube
entgegenwirkt.
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Versuche haben ergeben, daß mit dieser Schrägverzahnung tatsächlich
höhere Lösemomente erreicht werden als mit einer genau radialen Verzahnung. Noch
bessere Werte ergaben sich mit einem Zahnverlauf, wie er in Fig. 3 dargestellt
ist. Bei dieser Ausführungsform der Erfindung verlaufen die Zähne nach außen gekrümmt.