DE1500896C

DE1500896C - Repeatedly detachable screw connection

Info

Publication number: DE1500896C
Authority: DE
Inventors: Harvey Fisk South Dartmouth Mass. Phipard (V.St.A.)
Original assignee: Research Engineering and Manufacturing Inc
Current assignee: Research Engineering and Manufacturing Inc

Description

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Die Erfindung bezieht sich auf eine wiederholt lös- die Zeichnung an Hand eines Ausführungsbeispieles bare Schraubverbindung, bei welcher der Schaft, der näher erläutert. Es zeigtThe invention relates to a repeated solution drawing on the basis of an exemplary embodiment face screw connection, in which the shaft, which explains in more detail. It shows

in ein kreisförmiges Muttergewinde eindrehbaren F i g. 1 eine Seitenansicht einer Schraube zur VerSchraube einen gleichdickförmigen Querschnitt auf- wendung in einer erfindungsgemäßen Schraubenverweist und im Bereich der radial am weitesten außen 5 bindung,F i g that can be screwed into a circular nut thread. 1 is a side view of a screw for screwing a cross-section of the same thickness refers to expenditure in a screw according to the invention and in the area of the radially furthest outward 5 bond,

liegenden Vorsprünge des Schaftes und dem Mutter- F i g. 2 eine Draufsicht auf das dem Kopf abge-lying projections of the shaft and the nut F i g. 2 a top view of the head removed

gewinde Überschneidungen vorhanden sind. legene Ende der Schraube nach Fig. 1,thread overlaps exist. lay end of the screw according to Fig. 1,

Bei dieser bekannten Kombination eines Gleich- Fig. 3 einen Querschnitt durch eine erfindungs-In this known combination of a same- Fig. 3 shows a cross section through an invention

dickschaftes mit einem kreisförmigen Muttergewinde gemäße Schraubenverbindung in vergrößertem Maß-(französische Patentschrift 1 376 437) wird eine blei- ίο stab, und zwar längs der Linie 3-3 der F i g. 1, bende Verformung des Materials im Bereich der Fig. 4 einen Längsschnitt nach der Linie 4-4 derThick shaft with a circular nut thread in accordance with a screw connection in enlarged dimensions (French Patent specification 1 376 437) is a lead ίο stab, namely along the line 3-3 of FIG. 1, Bende deformation of the material in the area of FIG. 4 is a longitudinal section along the line 4-4 of the

Überschneidungen durch Materialverdrängung in Fig. 3,Overlaps due to material displacement in Fig. 3,

radialer Richtung erstrebt. Wird eine derartige Fig. 5 einen Ausschnitt aus dem Querschnitt derstrives for radial direction. If such FIG. 5 is a detail from the cross section of the

Schraubenverbindung gelöst, so wird zumindest ein F i g. 3 in vergrößertem Maßstab, Teil der Verbindung, d. h. entweder das Schrauben- 15 F i g. 6 einen Schnitt längs der Linie 6-6 der oder das Muttergewinde zumindest teilweise zerstört. Fig. 4 und 5,Loosened screw connection, at least one F i g. 3 on an enlarged scale, Part of the connection, d. H. either the screw 15 F i g. 6 is a section along line 6-6 of FIG or the nut thread is at least partially destroyed. Figs. 4 and 5,

Gleiches gilt auch für eine bekannte Schraubver- Fig. 7 einen Schnitt längs der Linie 7-7 derThe same also applies to a known screw connection. Fig. 7 shows a section along the line 7-7 of the

bindung mit einer Schraube von kreisrundem Quer- F i g. 4.binding with a screw of circular cross-F i g. 4th

schnitt, deren Gewinde in bezug auf das entspre- Die in der F i g. 1 dargestellte Schraube 10 ist ancut, the thread of which in relation to the corresponding 1 shown screw 10 is on

chende Muttergewinde so bemessen ist, daß entweder ao dem dem Kopf gegenüberliegenden Ende 11 konisch zwischen der Spitze des Schraubengewindes und dem ausgebildet, um den Eintritt in das Werkstück zu er-Kern des Muttergewindes oder der Spitze des Mutter- leichtern.corresponding nut thread is dimensioned so that either ao the end 11 opposite the head is conical formed between the tip of the screw thread and the core to enter the workpiece the nut thread or the tip of the nut bar.

gewindes und dem Kern des Schraubengewindes Beim Betrachten der F i g. 3 wird deutlich, daß dasthread and the core of the screw thread. 3 it becomes clear that the

Überschneidungen vorgesehen sind. Die Abmessun- Schraubengewinde 36 an den Punkten, an denen die gen sind hierbei so getroffen, daß eine dauerhafte 35 sich im wesentlichen über 120° erstreckenden Kreis-Verformung in diesem Bereich entsteht, d. h. das bögen 18, 20, 22 ineinander übergehen, Vorsprünge Material aus dem Überschneidungsbereich fließt in 12, 14 und 16 gebildet sind. Der größte Abstand des entsprechend frei gelassene Räume. Wenn die Über- Schraubengewindes 36 von der Achse ist in bezug schneidung beispielsweise zwischen der Spitze des auf den Vorsprung 12 mit 24, und der kleinste AbMuttergewindes und dem Kern des Schraubenge- 30 stand ist in bezug auf den Kreisbogen 18 mit 25 bewindes vorgesehen ist, befindet sich der freie Raum zeichnet. Die gleichen geometrischen Verhältnisse Hezur Aufnahme des verdrängten Materials im Bereich gen in bezug auf die Linie 26 vor. zwischen der Spitze des Schraubengewindes und dem Wie sich aus F i g. 3 weiter ergibt, ist die SchraubeOverlaps are provided. The dimensions screw thread 36 at the points where the gene are here made so that a permanent 35 substantially extending over 120 ° circular deformation arises in this area, d. H. the arches 18, 20, 22 merge into one another, projections Material from the intersecting area flows in 12, 14 and 16 are formed. The greatest distance of the correspondingly vacated spaces. When the over-screw thread 36 is off the axis intersection, for example, between the tip of the on the projection 12 with 24, and the smallest AbMuttergewindes and the core of the screw structure 30 is threaded with respect to the arc 18 with 25 is provided, the free space is drawn. The same geometric proportions Hezur Recording of the displaced material in the gene area with respect to the line 26 before. between the tip of the screw thread and the As shown in FIG. 3 further results is the screw

Kern des Muttergewindes (schweizerische Patent- 10 in eine Mutter oder einen entsprechenden Abschrift 262 875). 35 schnitt 28 eingeschraubt. Diese Mutter ist jedoch mitCore of the nut thread (Swiss patent 10 in a nut or a corresponding copy 262 875). 35 cut 28 screwed in. However, this mother is with

Demgegenüber hat sich die Erfindung die Aufgabe einem herkömmlichen Gewinde von kreisrundem Quergestellt, eine wiederholt lösbare Schraubverbindung schnitt versehen. Zwischen dem maximalen Durchso auszubilden, daß auch nach mehrmaligem Lösen messer 30 und dem minimalen Durchmesser 31 des noch ein hohes Lösedrehmoment vorhanden ist. Muttergewindes 34 ist der Teilkreis 38 eingezeichnet.In contrast, the invention has the task of a conventional thread of circular transverse set, a repeatedly releasable screw cut provided. Between the maximum diameter train that even after repeated loosening knife 30 and the minimum diameter 31 of the there is still a high release torque. Nut thread 34, the pitch circle 38 is shown.

Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe dadurch ge- 40 Aus Fig. 4 wird deutlich, daß es sich bei dem löst, daß der Außendurchmesser des Muttergewindes Muttergewinde 34 um ein herkömmliches Mutterkleiner als der Durchmesser des die Vorsprünge des gewinde mit einem Flankenwinkel von 60° handelt. Schaftes umschreibenden Kreises und der Flanken- Der Flankenwinkel des Schraubengewindes 36 ist winkel des Schaftgewindes kleiner als der Flanken- aber geringer, und er beträgt im dargestellten Fall winkel des Muttergewindes ist, wobei sich die Flan- 45 48°. Wie sich aus Fig. 5 ergibt, fällt der maximale ken des Schaftgewindes und die des Muttergewindes Abstand der Flankenlinie 26 des Schraubengewindes vom Teilkreis des Muttergewindes aus nach außen 36 mit dem Teilkreis 38 des Muttergewindes 34 zuim Bereich der Vorsprünge überschneiden. sammen. Hierdurch wird auch deutlich (s. Fig. 4), .According to the invention, this object is thereby achieved. It is clear from FIG. 4 that the solves that the outer diameter of the nut thread nut thread 34 by a conventional nut smaller acts as the diameter of the projections of the thread with a flank angle of 60 °. Shank circumscribing circle and the flank angle of the screw thread 36 is The angle of the shaft thread is smaller than the flank but smaller, and it is in the illustrated case angle of the nut thread, whereby the flange 45 is 48 °. As can be seen from Fig. 5, the maximum falls ken of the shaft thread and that of the nut thread Distance of the flank line 26 of the screw thread from the pitch circle of the nut thread to the outside 36 with the pitch circle 38 of the nut thread 34 zuim Overlap area of protrusions. together. This also makes it clear (see FIG. 4),.

Gemäß der Erfindung soll die Überschneidung so- daß die Überschneidungen 44 zwischen dem wohl im Gewindegrund des Muttergewindes als auch 5° Schrauben- und Muttergewinde an dem Teilkreis 38 an den Gcwindeflanken in einem bestimmten Bereich, beginnen. In anderen Worten ausgedrückt, liegen die nämlich außerhalb des Teilkreises des Muttergcwin- Überschneidungen außerhalb des Teilkreises 38 im des, vorgesehen sein. Dadurch wird erreicht, daß eine Bereich der Spitze 46 des Schraubengewindes 36 und vornehmlich elastische Verformung in Umfangsrich- des Kernes 30 des Muttergewindes 34. Diese Übertung erzielt wird, durch welche wiederholt eine ge- 55 schneidungen sind im Bereich der Vorsprünge 12, 14, wisse verdrängte Materialmcnge für die Erhöhung des 16 am stärksten. Wie sich beim Betrachten der Rückdrehmoments zur Verfügung bleibt. Dieses F i g. 6 ergibt, nehmen die Überschneidungen, bedingt Rückdrehmoment kann unter bestimmten Umstän- durch die Abweichung der Flankenlinie 26 von der den sogar höher sein als das anfängliche Drehmoment Kreisform und damit von dem Teilkreisdurchmesser zur Herstellung der Schraubverbindung. Das Vor- 60 38 mit zunehmender Entfernung von den Vorsprünhandensein von Überschneidungen bei der erfin- gen 12, 14, 16 ab. An den Punkten, die den Vordungsgemäßen Schraubverbindung ist auch noch nach Sprüngen 12, 14, 16 gegenüberliegen, sind schließlich häufigem Lösen der Schraubverbindung sicherge- keine Überschneidungen mehr, sondern entsprestcllt, da immer entsprechende Überschneidungen im chende freie Räume vorhanden. Bereich der Vorsprünge an den Spitzen des Schrau- 65 Wie sich aus Fig. 7 ergibt, nehmen in gleicher bengewindes und an den Seiten der Gewindeflanken Weise die Überschneidungen 50 im Bereich der vorhanden sind. Spitze des Schraubengewindes 36 und des Kerns 30According to the invention, the intersection should so that the intersections 44 between the probably in the thread root of the nut thread as well as 5 ° screw and nut thread on the pitch circle 38 on the thread flanks in a certain area. In other words, they lie namely outside the pitch circle of the Muttergcwin- overlaps outside the pitch circle 38 in the des, be provided. This ensures that a region of the tip 46 of the screw thread 36 and mainly elastic deformation in the circumferential direction of the core 30 of the nut thread 34. This violation is achieved, through which there are repeated cuts in the area of the projections 12, 14, know the amount of material displaced for the increase in the 16 the strongest. As when looking at the Reverse torque remains available. This F i g. 6 results, take the overlap, conditionally Reverse torque can under certain circumstances by the deviation of the flank line 26 from the which can even be higher than the starting torque of a circular shape and therefore of the pitch circle diameter for making the screw connection. The presence of the protrusion as the distance from the protrusion increases of overlaps at the inven- tions 12, 14, 16. At the points that are in accordance with the foregoing Screw connection is still opposite after jumps 12, 14, 16 are finally frequent loosening of the screw connection - no more overlaps, but instead since there is always corresponding overlap in the corresponding free spaces. Area of the projections at the tips of the screw 65 As can be seen from FIG. 7, take the same bengewindes and on the sides of the thread flanks way, the intersections 50 in the area of available. Tip of screw thread 36 and core 30

Im folgenden ist die Erfindung unter Hinweis auf des Muttergewindes 34 ab.In the following the invention with reference to the nut thread 34 is from.

Dadurch, daß die Überschneidungen 44 im Bereich der Gewindeflanken und die Überschneidungen 50 im Bereich von Spitze und Kern allmählich bis auf Null abnehmen, wird das Metall der Schraube und der Mutter im Bereich dieser Überschneidungen stark beansprucht. Hierbei sollten die Abmessungen von Schraube und Mutter so aufeinander abgestimmt sein, daß der elastische Bereich möglichst nicht überschritten wird. Das Metall, welches auf Grund der Überschneidungen verdrängt wird, fließt in die freien Räume 54 zwischen den Flanken der beiden Gewinde 34, 36, und zwar innerhalb des Teilkreisdurchmessers 38, sowie in die weiteren freien Räume am Kern 58 der Schraube 10 (s. Fig. 4)..Außerhalb des Bereiches der Vorsprünge 12, 14, 16 sind noch freie Räume 55 in der Zone der Überschneidungen 50 und freie Räume 56 in der Zone der Überschneidungen 44 (F i g. 5 und 6) vorhanden.Because the intersections 44 in the area of the thread flanks and the intersections 50 gradually decrease to zero in the area of the tip and core, the metal of the screw and the mother is heavily stressed in the area of this overlap. The dimensions of Screw and nut must be matched to one another so that the elastic range is not exceeded as far as possible will. The metal that is displaced due to the overlap flows into the free ones Spaces 54 between the flanks of the two threads 34, 36, within the pitch circle diameter 38, as well as in the other free spaces on the core 58 of the screw 10 (see Fig. 4) .. Outside the area of the projections 12, 14, 16 are still free spaces 55 in the zone of the intersections 50 and free Spaces 56 are present in the zone of intersection 44 (Figs. 5 and 6).

Claims

Claim:

Repeatedly releasable screw connection, in which the shaft of the in a circular Nut thread screwable screw has a cross-section of the same thickness and in Area of the radially outermost projections of the shaft and the nut thread There are overlaps, characterized in that the outer diameter of the nut thread (34) smaller than the diameter of the projections (12, 14, 16) of the Shank circumscribing circle and the flank angle of the shank thread (36) smaller than the flank angle of the nut thread, where the flanks of the shank thread and that of the nut thread from the pitch circle (38) of the nut thread outwards in the area of the Overlap protrusions.

1 sheet of drawings