DE1176933B - Schraube - Google Patents

Description

BUNDESREPUBLIK DEUTSCHLAND

DEUTSCHES

PATENTAMT

AUSLEGESCHRIFT

Internat. Kl.: F 06 b

Deutsche Kl.: 47 a-6

Nummer: 1176 933

Aktenzeichen: N 20255 XII / 47 a

Anmeldetag: 28. Juni 1961

Auslegetag: 27. August 1964

Die Erfindung bezieht sich auf eine Schraube, deren Kopf zur Erhöhung seiner Elastizität an der oberen und/oder unteren Stirnfläche Aussparungen aufweist.

Bei den bekannten Schrauben dieser Art ist in der oberen Stirnfläche des Schraubenkopfes eine kreisförmige zentrale Ausnehmung vorgesehen, von der Schlitze ausgehen, die sich in radialer Richtung bis zu den Schlüsselflächen erstrecken. In der Auflagefläche ist eine ringförmige Ausnehmung vorgesehen. Diese Ausnehmungen auf der oberen und unteren Stirnfläche sind gegenüber der Achse des Bolzens symmetrisch angeordnet und verleihen dem Kopf des Bolzens eine gewisse Elastizität, so daß dieser bei axialem Druck wie eine Feder wirkt. Durch diese Ausbildung wird ein Lösen der Schraube selbst unter ungünstigen Umständen verhindert. Bekannt ist auch eine Anordnung mit einem Gewindebolzen und einer auf diese aufgeschraubten Mutter, bei der der Gewindebolzen dadurch elastisch verformt wird, daß die Auflagefläche für die Mutter schräg ausgebildet ist. Das heißt, daß eines der mit der Schraubenverbindung zusammenzuhaltenden Teile besonders ausgebildet, d. h. an seiner Außenseite abgeschrägt werden muß. Der Anwendbarkeit werden hierdurch Grenzen gesetzt, da die Selbsthemmung des Gewindes schließlich durch besondere Ausbildung der Gewindebolzen-Mutter-Verbindung und nicht durch besondere Ausbildung der miteinander zu verbindenden Teile erreicht werden soll. Dieser Nachteil wird bei der bekannten Anordnung zum Teil dadurch behoben, daß eine Auflagefläche der Mutter selbst abgeschrägt wird, d. h., daß die Mutter eine über ihrem Durchmesser veränderliche Höhe erhält. Aber auch mit dieser Maßnahme wird die Anwendbarkeit erschwert, da man die Mutter immer mit der schrägen Auflagefläche nach innen aufdrehen muß. Weiter hat sich gezeigt, daß die durch die federnde Ausbildung des Schraubenkopfes erzielte Sicherungswirkung in manchen Falten nicht ausreichend ist.

Aufgabe der Erfindung ist es daher, den Kopf einer Schraube der eingangs beschrieben Art so auszubilden, daß die durch die federnde Ausbildung erreichte Sperrwirkung durch Speicherung zusätzlicher elastischer Energie im Schraubenkopf erhöht wird, wobei diese zusätzliche Wirkung durch einfache Mittel erreicht wird.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die Aussparungen gegenüber einer durch die Längsachse der Schraube gehenden Ebene asymmetrisch angeordnet sind und/oder auf verschiedenen 5« Seiten dieser Ebene verschiedene Querschnittsabmessungen aufweisen.

Schraube

Anmelder:

National Bank of Detroit, Detroit, Mich.

(V. St. A.)

Vertreter:

Dr.-Ing. E. Berkenfeld, Patentanwalt,

Köln-Lindenthal, Universitätsstr. 3

Als Erfinder benannt:

Samuel Kelly Clark, Ann Arbor, Mich.

(V. St. A.)

Beanspruchte Priorität:

V. St. v. Amerika vom 13. September 1960

(55 757)

Durch diese Ausbildung wird eine unsymmetrische Materialverteilung im Schraubenkopf erreicht, die beim Anziehen der Schraube infolge der dabei auftretenden axialen Belastung eine zusätzliche elastische Verbiegung des Schraubenkopfes bewirkt und damit die Selbsthemmeigenschaften dieser Schrauben verbessert.

Die Erfindung wird an Hand der Zeichnungen näher erläutert. Es zeigt

Fig. 1 eine Seitenansicht einer Ausführung der Schraube, teilweise im Schnitt,

F i g. 2 einen Schnitt entlang der Linie 2-2 nach der Fig. 1,

F i g. 3 eine Draufsicht auf den Bolzenkopf,

F i g. 4 einen Schnitt durch eine abgeänderte Ausführungsform,

F i g. 5 einen Schnitt entlang der Linie 5-5 nach der F i g. 4,

F i g. 6 eine Seitenansicht einer abgeänderten Schraubenausführung, in der der Kopf teilweise geschnitten dargestellt ist,

F i g. 7 eine Draufsicht auf den Kopf der Schraube nach der F i g. 6,

F i g. 8 einen Schnitt entlang der Linie 8-8 nach der F i g. 6,

F i g. 9 eine Draufsicht auf einen abgeänderten Schraubenkopf,

Fig. 10 einen Schnitt ■entlang der Linie 10-10 in der F i g. 9 und

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Claims (1)

1. 3 4

   Fig. 11 eine Draufsicht auf eine weitere Aus- ist so getroffen, daß sie der breiteren oder tieferen

   führungsform des Schraubenkopfes. Ausnehmung 31 zugeordnet sind, während die klei-

   Die in der F i g. 1 dargestellte Schraube 1 weist neren Schlitze 39 auf den kleineren Rillenabschnitt

   einen Schaft 5 mit einem Gewindeteil 3 und einem 33 ausgerichtet sind. Die großen Schlitze 41 sind

   Kopf 7 auf. Im Kopf sind, wie bekannt, drei in 5 etwa 50% größer als die üblichen Schlitze, und die

   einem gleichen Abstand zueinander angeordnete, kleinen Schlitze 39 sind vorzugsweise etwa 50 %

   sich gegenüberliegende, mit schrägen Wänden ver- kleiner als die üblichen Schlitze. In der den kleinen

   sehene Schlitze 9 vorgesehen, die bis zu einer Tiefe Rillenabschnitt 33 enthaltenden Schraubenkopfhälfte

   von etwa Vz bis ¹^ der Höhe des Kopfes ist somit wesentlich mehr Metall vorhanden als auf

   reichen. In der Mitte des Schraubenkopfes ist 10 der anderen Hälfte, so daß sich diese Hälfte des

   eine kreisförmige Ausnehmung 11 angeordnet, in Schraubenkopfes bei axialer Belastung einer Biegung

   die die Schlitze 9 einmünden. Auf diese Weise mehr als die andere Seite widersetzt. Beim Anziehen

   unterteilen die Schlitze den Kopf in sechs Seg- des Bolzens und bei der Einwirkung der Kräfte auf

   mente 13 und schwächen diesen, so daß er unter die Lagerfläche 35 wird sich daher die weniger Ma-

   einer axialen Belastung elastisch nachgibt und die 15 terial aufweisende Schraubenkopfhälfte mehr durch-

   Schraube gegen Lösen sichert. An der Verbindungs- biegen als die andere Hälfte und daher elastische

   linie zwischen dem Schaft 5 und der Unterseite 15 Energie aufspeichern. Diese Durchbiegung überlagert

   des Schraubenkopfes 7 ist eine rillenförmige Ausneh- sich der durch die Schlitze hervorgerufenen Mem-

   mung 17 vorgesehen, die sich über einen Winkel von branwirkung und vergrößert damit die Hemmeigen-

   180° erstreckt, vgl. die Fig. 2 und 3. Diese Ausneh- 20 schäften des Kopfes.

   mung 17 weist eine Tiefe auf, die der der Rillen bei Die vorstehend erläuterte Wirkung läßt sich da-

   den bekannten Schraubenköpfen entspricht. Sie ist durch noch weiter erhöhen, daß die Schlitze 41 etwas

   jedoch etwa doppelt so breit wie diese ausgeführt. tiefer als die Schlitze 39 ausgebildet werden. Ein Bei-

   Da die Aussparung 17 einen Halbkreis beschreibt, spiel hierfür gibt F i g. 6. Dort liegt der Boden 45 der

   ergibt dies insgesamt eine Auflagefläche 15, die ge- 25 Schlitze 41 tiefer als der Boden 45 der Schlitze 39.

   nauso groß wie bei den bekannten Schrauben mit An Stelle von unterschiedlich breiten Schlitzen

   federnd ausgebildetem Kopf ist, die eine kreisförmige können auch nur unterschiedlich tiefe Schlitze

   Rille der halben Breite aufweisen. Somit wird die treten

   Flächenbelastung an der Fläche 15 nicht erhöht. Die F i g. 9 und 10 zeigen einen Schraubenkopf,

   Beim Festziehen der Schraube biegen die auf den 30 bei dem die Ausnehmung 47 auf der Unterseite 35

   Schraubenkopf wirkenden Kräfte diesen nach oben, nur über eine Hälfte der Umfangskante zwischen der

   was durch die Schlitze 9 und die Ausnehmung 11 Seite 35 und dem Schaft 27 verläuft. Die großen

   unterstützt wird. Durch die Anordnung einer halb- Schlitze 41 sind dabei axial über der halbkreisförmi-

   kreisförmigen Ausnehmung 17 auf einer Hälfte des gen Rille 47 angeordnet.

   Schraubenkopfes wird diese Seite etwas schwächer 35 Die Fig. 11 zeigt eine weitere Ausführungsform,

   als die andere, so daß der Schraubenkopf bei axialer bei der einer der Schlitze 39 weggelassen ist, so daß

   Belastung auf dieser Seite stärker verformt wird. zwei kleinen Schlitzen 39 drei große Schlitze 41 gegen-

   Diese Verformung nimmt eine beträchtliche Menge überstehen. Die großen Schlitze 41 sind axial wieder

   elastischer Energie auf und erhöht die Federwirkung auf die Ausnehmung 47 auf der Kopfunterseite aus-

   des Schraubenkopfes. 40 gerichtet. Obwohl die unsymmetrischen Schlitzanord-

   Die ringförmige Ausnehmung kann unterschied- nungen vorzugsweise zusammen mit einer unsymme-

   liche Breite oder Tiefe aufweisen, um eine unsym- irischen Rille auf der Unterseite verwendet werden,

   metrische Belastung des Schraubenkopfes zu er- sind sie auch in Verbindung mit einer symmetrischen

   reichen. Nach den Fig. 4 und 5 geht die halbkreis- Rille oder einer Auflagefläche 35 ohne Rille zu ver-

   förmige Ausnehmung 21 in eine halbkreisförmige 45 wenden. Eine weitere Möglichkeit zur Erzielung

   Rille 23 mit wesentlich kleinerem Querschnitt über. einer unsymmetrischen Materialverteilung am

   Diese beiden Ausnehmungen 21,23 können die Schraubenkopf besteht darin, den Mittelpunkt der

   gleiche Tiefe aufweisen, vgl. die F i g. 5. Sie können kreisförmigen Ausnehmung außerhalb der Schrau-

   auch gleiche Breite aufweisen, wobei dann die eine benachse zu legen.
   Ausnehmung tiefer als die andere auszuführen ist. 50

   Die in den F i g. 6 bis 8 dargestellte Schraube weist Patentansprüche:
   ebenfalls einen Kopf 25 und einen Schaft 27 mit

   einem Gewindeabschnitt 29 auf. An der Verbin- 1. Schraube, deren Kopf zur Erhöhung seiner dungslinie zwischen dem Kopf 25 und dem Schaft 27 Elastizität an der oberen und oder unteren Stirnist eine ringförmige Ausnehmung vorgesehen, die aus 55 fläche Aussparungen aufweist, dadurch g e einem halbkreisförmigen Abschnitt31 und einem kennzeichnet, daß die Aussparungen gegenhalbkreisförmigen Abschnitt 33 besteht, wobei der über einer durch die Längsachse der Schraube Abschnitt 31 annähernd doppelt so breit wie der Ab- gehenden Ebene asymmetrisch angeordnet sind schnitt 33 ist. Die Fläche 35 auf der Unterseite des und/oder auf verschiedenen Seiten dieser Ebene Kopfes 25 bildet die Auflagefläche. Zentrisch auf der 60 verschiedene Querschnittsabmessungen aufweisen. Oberseite des Kopfes; 25 befindet sich eine kreis- 2. Schraube nach Anspruch 1 mit einer kreisförmige Ausnehmung 37, in die radial zwei Gruppen förmigen Aussparung auf der Oberseite des von axial verlaufenden Schlitzen münden, wobei die Kopfes, in die von den Schlüsselflächen aus-Schlitze 39 der einen Gruppe schmaler als die gehende Schlitze einmünden, dadurch gekenn-Schlitze 41 der anderen Gruppe sind. Um ihre Her- 65 zeichnet, daß der Mittelpunkt der kreisförmigen stellung auf den Bolzenfertigungsmaschinen zu er- Aussparung (11, 37) entweder außerhalb der leichtern, sind die Schlitze, wie gezeigt, keilförmig Längsachse der Schraube liegt oder die Schlitze ausgebildet. Die Anordnung der großen Schlitze 41 (41) auf der einen Seite der Mittelebene breiter

   und tiefer sind als die Schlitze (39) auf der anderen Seite dieser Ebene und/oder daß auf der einen Seite der Mittelebene mehr Schlitze (41) vorgesehen sind als auf der anderen Seite dieser Ebene.

   3. Schraube nach Anspruch 1 oder 2 mit einer an der Verbindungslinie zwischen Kopf und Schaft angeordneten rillenförmigen Aussparung, dadurch gekennzeichnet, daß die rillenförmige Aussparung (17) sich entweder nur über einen Winkel von etwa 180° erstreckt oder in bekannter Weise den Schraubenschaft ganz umschließt, wobei ein Teil (31) der Rille breiter und/oder tiefer als der übrige Teil (33) ausgebildet ist.

   4. Schraube nach den Ansprüchen 2 und 3, dadurch gekennzeichnet, daß die breiteren und/ oder tieferen Schlitze (41) auf der Oberseite des Kopfes dem breiteren und/oder tieferen Teil (31) der Rille auf der Unterseite des Kopfes zugeordnet sind.

   In Betracht gezogene Druckschriften:
   Deutsche Patentschriften Nr. 879 346, 633 410;
   französische Patentschrift Nr. 910 255;
   USA.-Patentschrift Nr. 2543 705.

   Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

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