DE1255398B

DE1255398B - Schraubensicherung in Form eines einfachen, geschlitzten Spannringes

Info

Publication number: DE1255398B
Application number: DE1955V0009447
Authority: DE
Inventors: Karl Vossloh
Original assignee: Vossloh Werke GmbH
Current assignee: Vossloh Werke GmbH
Priority date: 1955-09-05
Filing date: 1955-09-05
Publication date: 1967-11-30
Also published as: GB841826A

Description

DEUTSCHES WPWSSS- PATENTAMT

AUSLEGESCHRIFT

Deutsche KL: 47 a -11

Nummer: 1 255 398

Aktenzeichen: V 9447 XII/47 a

J 255 398 Anmeldetag: 5. September 1955

Auslegetag: 30. November 1967

Die Erfindung bezieht sich auf eine Schraubensicherung in Form eines einfachen, geschlitzten Spannringes aus Federdraht von etwa rechteckigem Drahtquerschnitt mit gewölbter Windung, die vom Tiefpunkt einer dem Schlitz diametral gegenüberliegenden Wölbung beiderseits zu einer Wölbung ansteigt, deren Scheitel etwa 70 bis 90° vom Schlitz entfernt liegen, um zu den beiden sich am Schlitz gegenüberstehenden Ringenden wieder abzufallen, wobei das Querschnittsprofil des Federringdrahtes bei entlastetem Ring an den beiden Ringenden und in dem dem Schlitz diametral gegenüberliegenden Wölbungsteil in bezug auf die Mittelachse des Ringes nach außen abfallend geneigt ist.

Bei einer solchen aus der österreichischen Patentschrift 178 502 bekannten Schraubensicherung kommt es beim Flachdrücken des Ringes zu einer die elastische Verformbarkeit des Ringwerkstoffes überschreitenden Verwindung des Federdrahtes um seine neutrale Faser, so daß der Spannring infolge bleibender Formänderung nach dem erstmaligen Setzen erheblich an Federweg verloren hat.

Dieser Nachteil beruht darauf, daß die Querschnitte an den beiden Wölbungsscheiteln des Spannringes nach der österreichischen Patentschrift 178 502 zwar in ungespanntem Zustand horizontal liegen, aber beim Flachdrücken der Wölbungen zunächst in der Weise schräg gestellt werden, daß die Querschnitte am Außenrand des Ringes tiefer liegen als am Innenrand, bis sie zum weiteren Spannen des Ringes an der Anlagefläche wieder in die horizontale Lage überführt werden.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, bleibende Formänderungen beim ersten Setzen von Spannringen nach der österreichischen Patentschrift zu verringern. Dies wird erfindungsgemäß dadurch erreicht, daß bei entlastetem Spannring das Querschnittsprofil des Federringdrahtes in den Bereichen der Wölbungsscheitel zwischen den beiden Ringenden und dem dem Schlitz diametral gegenüberliegenden Wölbungsteil in an sich bekannter Weise in bezug auf die Mittelachse des Ringes nach innen geneigt ist.

Im Vergleich zu dem Spannring nach der österreichischen Patentschrift sind nunmehr im Bereich der Wölbungsscheitel Neigungen des Querschnitts vorhanden, die entgegengesetzt zu den Neigungen des Querschnitts der beiden Ringenden und an dem dem Schlitz diametral gegenüberliegenden Mittelteil gerichtet sind.

Bei diesem Spannring ergibt sich entlang der Mittelachse des Drahtes also eine mehrfach abwech-Schraubensicherung in Form eines einfachen,
geschlitzten Spannringes

Anmelder:

Vossloh-Werke G. m. b. H., Werdohl (Westf.)

Als Erfinder benannt:

Karl Vossloh, Werdohl (Westf.)

selnde Neigung des Querschnittsprofils nach außen und nach innen. Infolgedessen werden bei Belastung und beim allmählichen Einebnen des Ringes gegenüber den bekannten Bauarten zusätzliche Federkräfte wirksam, die auf der gegenseitigen Torsion benachbarter Wölbungsteile des Spannringes beruhen, die aber nicht zu einer bleibenden Formänderung durch Überbeanspruchung führen.

Spannringe, bei denen das Querschnittsproiii in bezug auf die Mittelachse des Ringes geneigt ist, sind an sich in verschiedenen Ausführungen bekannt. So zeigt die USA.-Patentschrift 1135 284 einen geschlitzten, schraubenlinienförmig gewundenen Federring mit etwa rechteckigem Drahtquerschnitt, bei welchem einander gegenüberliegende Ringabschnitte gegenüber benachbarten Abschnitten verwunden sind. Bei diesem Ring sind jedoch die Ringenden durch bis in die Enden reichende, entgegengesetzt gerichtete Wölbungen auseinandergebogen, so daß die Ringenden sich eingraben. Die durch die Erfindung gelöste Aufgabe stellt sich daher in der USA.-Patentschrift nicht.

Dies gilt auch für die Spannringe nach der schweizerischen Patentschrift 135 005, bei denen die Neigung des Ringquerschnittes sich gleichsinnig über eine ganze bzw. über je eine halbe Windung erstreckt und Wölbungen überhaupt nicht vorgesehen sind.

Die britische Patentschrift 110234 zeigt eine Schraubensicherung mit nach innen geneigten Windungsteilen. Sie besteht aber nicht aus gehärtetem Federstahl, sondern aus einem weichen metallinen Werkstoff, so daß die durch die Erfindung gelöste Aufgabe einer weitgehenden Erhaltung des Federweges nach dem Setzen nicht vorliegt. Die schräg gestellten Windungsabschnitte werden beim Anziehen der Schraube oder Mutter im wesentlichen unter bleibender Verformung flach gedrückt, um dadurch am

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Claims

inneren Ringumfang ausgebildete dornförmige Ansätze in das Gewinde einzudrücken.

Die Erfindung ist in der folgenden Beschreibung des in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiels an Hand eines Vergleichs mit der aus der österreichischen Patentschrift 178 502 bekannten Bauart näher erläutert.

F i g. 1 ist die Draufsicht auf den bekannten geschlitzten Spannring aus einem Federdraht, der einen rechteckigen Querschnitt mit abgerundeten Ecken aufweist. Die beiden Ringenden 2 und 3 steigen vom Schlitz 1 zu den beiden Wölbungsscheiteln 4 und 5 an, die etwa je 75° vom Schlitz entfernt liegen. Dann fällt die Windung unter einer Neigung, die geringer ist als der vorhergehende Anstieg, zu dem mittleren Windungsteil 6 ab, welcher dem Schlitz 1 diametral gegenüberliegt und ein Wölbungsteil zwischen den Wölbungsscheiteln 4 und 5 bildet.

F i g. 2 ist ein Schnitt nach Linie II-II der F i g. 1 bei entlastetem Spannring, dessen beiderseitige Anlageflächen 7 und 8 in einem der Entlastung entsprechenden Abstand voneinander angedeutet sind. Dieser Schnitt läßt erkennen, daß sowohl die beiden Ringenden 2 bzw. 3 als auch das Mittelteil 6 der Windung sich auf der Unterseite des Ringes nur an der Außenkante gegen die betreffende Anlagefläche 8 abstützen. Entsprechend reicht die Sehne der Wölbungen, deren Scheitel bei 4 bzw. 5 liegen, über den gesamten Außendurchmesser des Spannringes.

F i g. 3 und 4 zeigen Schnitte nach der Linie III-III in F i g. 1 und stellen die mittlere Hälfte des Spannringes in entlastetem und in belastetem Zustand dar.

F i g. 5 und 6 sind ebenfalls Schnitte nach Linie III-III in Fig. 1, zeigen jedoch in entgegengesetzter Richtung gesehen die beiden Ringenden 2 und 3 mit den Wölbungsscheiteln 4 und 5 bei entlastetem und belastetem Spannring.

F i g. 7 zeigt die Abwicklung des äußeren Umfange» des Spannringes nach F i g. 1 bis 6. In bzw. neben der Abwicklung der oberen Außenkante 9 sind in Abständen von 30° zu 30° Punkte der oberen Innenkante 10 des ungespannten Ringes in die gleiche Zeichenebene projiziert. Dabei ist erkennbar, daß die Innenkante an beiden Ringenden jeweils neben dem Schlitz 1 sowie im Mittelteil 6 des Ringes höher liegt als die Außenkante 9, im übrigen aber in der gleichen Höhe verläuft wie diese Außenkante, insbesondere auch im Bereich der beiden Wölbungen mit den Scheiteln 4 und 5.

F i g. 8 bis 14 zeigen in gleicher Darstellungsweise wie die entsprechenden F i g. 1 bis 7 einen nach der Erfindung ausgebildeten Spannring. Der Unterschied gegenüber dem bekannten Spannring nach F i g. 1 bis 7 besteht im wesentlichen darin, daß der Spannring nach der Erfindung eine Aufwölbung aufweist, deren Grundlinie etwa mit der Schnittlinie III-III zusammenfällt und sich über den Außendurchmesser des Ringes erstreckt. Infolgedessen liegt in Fig. 10 und 12, welche den Spannring in entlastetem Zustand zeigen, die Außenkante des Ringes im Bereich der beiden Wölbungsscheitel 4 und 5 höher als die Innenkante des Ringes. Das gleiche ist aus der Darstellung der Abwicklung des Außenumfanges des Ringes in Fig. 14 erkennbar. Dort überragt die Außenkante 9 im Bereich der beiden Wölbungen erheblich die durch einzelne Punkte dargestellte Innenkante 10, und zwar am stärksten an den Wölbungsscheiteln 4 und 5. Dagegen vermindert sich der

Höhenunterschied nach beiden Seiten jeder Wölbung in der Weise, daß an den Ringenden und im Mittelteil 6 der Windung schließlich die Außenkante wieder tiefer liegt als die Innenkante, so daß der Spannring in diesen Zonen sich in üblicher Weise mit Punkten seiner unteren Außenkante an der Anlagefläche 8 abstützt.

Daraus ergibt sich für die Belastung und Spannung des Ringes nach F i g. 8 bis 14, daß der Druck der oberen Anlagefläche 7 zunächst an den durch die Pfeile 11 gekennzeichneten Stellen des oberen Außenrandes 9 auf den Spannring einwirkt, der in üblicher Weise an seiner Unterseite mit Außenpunkten der beiden Ringenden und des Mittelteils gegen die Fläche 8 anliegt. Mit zunehmendem Druck tritt eine Verdrehung des Federdrahtes im Sinne der in F i g. 11 und 13 eingezeichneten Pfeile 12 ein, so daß der Ringquerschnitt in den Wölbungsscheiteln 4 und 5 mit seiner Ober- und Unterseite parallel zu den Anlageflächen 7 und 8 liegt und die Scheitelflächen von der Drucklast in voller Ringbreite erfaßt werden. Bei starkem Andruck kann durch weitere Verdrehung der Angriffspunkt der auf die Wölbungsscheitel einwirkenden Kraft schließlich die durch Pfeile 13 bezeichnete Lage an der Innenkante des Ringes einnehmen.

Zweckmäßig ist zumindest die obere Innenkante des Spannringes stärker gebrochen oder abgerundet, um dadurch zu gewährleisten, daß die Angriffspunkte 13 in jedem Fall einen gewissen Abstand von der inneren Umfangsfläche des Ringes bewahren, so daß der vom Spannring auf die Anlagefläche 7 ausgeübte Druck stets in einem gewissen Abstand von den Gewindegängen übertragen wird, wenn die Anlagefläche 7 z. B. von der Unterseite einer Schraubenmutter gebildet wird.

Die in F i g. 8 punktiert eingezeichnete Linie 14 stellt ungefähr den Druckverlauf dar. Die weitere kreisförmige punktierte Linie 15 deutet an, daß durch entsprechend starke Abrundung der oberen Innenkante des Spannringes innerhalb der punktierten Kreislinie keine Druckkräfte auf die benachbarte Anlagefläche 7 übertragen werden.

Patentanspruch:

Schraubensicherung in Form eines einfachen, geschlitzten Spannringes aus Federdraht von etwa rechteckigem Drahtquerschnitt mit gewölbter Windung, die vom Tiefpunkt einer dem Schlitz diametral gegenüberliegenden Wölbung beiderseits zu je einer Wölbung ansteigt, deren Scheitel etwa 70 bis 90° vom Schlitz entfernt liegen, um zu den beiden sich gegenüberliegenden Ringenden wieder abzufallen, wobei das Querschnittsprofil des Federringdrahtes bei entlastetem Ring an den beiden sich am Schlitz gegenüberstehenden Ringenden und in dem dem Schlitz diametral gegenüberliegenden Wölbungsteil in bezug auf die Mittelachse des Ringes nach außen abfallend geneigt ist, dadurch gekennzeichnet, daß bei entlastetem Spannring das Querschnittsprofil des Federringdrahtes in den Bereichen der Wölbungsscheitel zwischen den beiden Ringenden und dem dem Schlitz diametral gegenüberliegenden Wölbungsteil in an sich bekannter Weise in bezug auf die Mittelachse des Ringes nach innen geneigt ist.