DE1575249A1

DE1575249A1 - Selbsthemmende Schraubverbindung

Info

Publication number: DE1575249A1
Application number: DE19671575249
Authority: DE
Inventors: Jose Rosan
Original assignee: Rosan Engineering Corp
Current assignee: Rosan Engineering Corp
Priority date: 1967-01-18
Filing date: 1967-01-18
Publication date: 1970-01-02

Description

Selbstemmende Schraubverbindung Die Erfindung bezieht sich auf Befestigungsmittel und betrifft fortschrittliche selbsthemmende Schraubverbindungen,edie aus einer Mutter und einem Bolzen bestehen und einen hohen Verdrehungswiderstand haben.
Das Feld der Gewindebolzen und Schrauben und bgs.onders das Gebiet der selbst.sichernden Muttern ist bereits weitgehend erforscht und hat viele Mittel hervorgebrachtt um Muttern auf Bolzen festzulegen. Viele derartige Vorrkhtungen erfordern Hilfsmittel, etwa Vorsteckstifte. Klemmen. Kellstifte. Hülsen. oder Federn. die aus Gründen der Fertigung oder der Wirtschaftlichkeit nicht praktisch oder auch so kompliziert sind, daß sie Spezialwerkzeuge notwendig machen. Diese Mängel bisheriger Konstruktionen werden durch die vorliegende Erfindung weitgehend behoben. die eine selbsthemmende Schraubverbindung mit hohein Verdrehungswiderstand zum*Gegenstand hat. Der Erfindung liegt die h-ufgabe zugrunde. eine neuartige und fortschrittlidhe selbsthemmende Schraubverbindung zu schaffen, die aus einem Uzen und einer Mutter besteht und einen hohen Drehwiderstand hat. Die Schraubverbtfflung soll einfach,-prakti,sch im Gebrauch md preiswert sein. Die Teile der Schraubverbindung sollen gegenüber herkömmlichen Formen nur geringfügIg abgewandelt sein. Trotz des hohen Dr-ehmomentes soll sich die Schraubverbindung mit einer innerhalb praktischer Grenzen liegenden Drehkraft bequem lösen lassen. Zusätzliche Hilfsmittel. wie Stifte, Federn, Klammern od4er dergleichen. sollen unnötig sein. Bei der errindungsgemäßen Schraubverbindung soll,zwischen der Mutter und dem Bolzen in allen Winkelstellungen eine zwangsläufige Hemmung wirksam sein. Die Hemmung soll bei der Schraubverbindung ohne VerstümmIelung des Gewindes' und ohne Ausübung eines Zuges auf die Gewindegänge erzielt werden. Auf welche Weise die Erfindung diese Aufgaben erfüllt und welche weiterenVorteße sie bietet, geht aus der nachfolgenden Beschreibung anhahd der beigefügten Zeichnungen hervor. 9 Es zeigen: Fig. 1 eine Ansicht von oben auf eine Schraubverbindung mit hemmenden Zähnen oder Riefen. bei der die Mutter und der Bolzen die gleiche Inzahl von Zähnen oder Riefen haben; Fig. 1-A eine fragmentarische Ansicht von oben einer der Fig 1 Lhnlichen Schraubverbindung. in der aber Mutter und Bolzen eine ungleiche Anzahl von Riefen haben; Flg. 2 eine ISP.1 tenansicht. zum Teil gescht -litten, der in Fig..1 darr,estellten, Mutter Fig. 2-A einen v--rgrZ>rte-n TeilschnItt der in Fig. 1 geze-i--ten. Illutter; Fig,. 3 eine Seitenansicht des in Fig. 1 dargestellten Bolzenendes; Fig. 3-A einen vergrößertenTeilschnitt des in Fig. 3 gezeigten Bolzens; Fig. 4 eine zum Teil geschnittene Seitenansicht der Mutter und des Bolzens.der vorangehenden Figuren als Schraubverbindung und.,mit dem zugehörigen Werkstück dargestellt; Fig. eine andere Ausführungsform der Erfindung, bei der die Mutter geschlitzt und an ihrem inneren Ende gerieft ist. so daß sie mithemmenden Riefen des Bolzens die innerhalb (unterhalb) der Gewindegänge liegen, zusammenwirkt; Fig. eine Ansicht von oben auf einen Bolzen. der gegenüber dem in Fig. 1 gezeigten derart abgeändert ist, daß er ein, dem gerieften Ende eine Bohrung und Schlitze hat; Fig- 7 eine zum Teil geschnittene Seitenansicht hierzu; Fig..8 eine An sicht einer gerieften Mutter ohne Schlitze. die auf einen Bolzen gemäß Fig. 6 und 7 aufgeschraubt ist, im TellAchnitt; Fig. gt- 10 und 11 den Figg. 6,7 und 8 entsprechende Abbildungen. die Jedoch eine andere Ausführungsform der Erfindung zei-2en,.-Flg.12 eine Ansicht- von oben -auf die in Fig. ll-gezeigte Schraubverbindung; Fig. 13 16 dor Fig. 11 entsprechende Ansichten von weiteren Ausführungsbeispielen der Erfindung-,# Fig-17 eine der Fig. 12-ähnliche -Ansicht einer anderen Ausführungsform der Erfindung'; bei der eine herkömmliche Sechskantmutter i n eine--Hülse eihge.schlossen-Ist, die gezähnte federnde Finger hat. welche mit-Zähnen od-er Riefen am äußeren Ende-einee Gewindebolzens im EinEriff sind; Fig,.18 eine Zum Teil g eschnittene Seitenansicht der in Fig, 17 dargestellten- Teile In den Fig. 1 ist ein Bolzen-20, auch Schraube genannt, dargestel . lt. der auf einek Stück seiner Länge mit einem Außenge',#iirde 21 versehen Ist. An das Gewinde schließt sich anoberen Endeein schmälerer Hals 22. sowie ein Flansch 23 an. der von dem .Gewindetell durch eine Ringnut 100 getrennt ist. Die obere und d-io untere Kante des Flansches 23 ist, wie aus den Figuren-ersichtlich, abgesehrägt. Die untere.'abgesehrägte Kante 23al Fig. 3-a. bildet eine Seitenwand der Ringnut 100. Auf dem Umfang des-Flansches 23 sind mehrere in Acharichtung sich erstreckende Aägezahnförmige Längsriefen 24 angebracht. Die Ringnut 100 hat auch am unteren:Ende eine abgesehrägte Seitenwand 23b# die In den Gewindeteil 21 übergeht, siehe Fig. 3 und 3-A. Der Boden 23c-der Ringnut-hat einen kleineren Durchmesser als der Kern der Längsriefung 24. Der über die Kämme der Längsriefen 24 gemessene Durchmesser ist kleiner, als der Kerndurchmesser des Außengewindes 21. wie dies durch das Maß X In Fig- 3-A angedeutet ist. Daß. wie schon erwähnt, der Durchmesser des Bodens j3c der Ringnut 100 kleiner Ist als der Kerndurchmesser der Längsriefen 24, wird durch das Maß Y angezeigt. Hierdurch wird das Schneiden des Gewindes 21 und das Fräsen oder Ausräumen der Längsriefen 24-vereinfacht. In den meisten Fällen genügt ein Unterschied der- Durchmesser von etwa 0,005 bis 0,N010 Zoll (0e12 Os25 mm).
-Eine Mutter 25 Ist auf dem größten Teil ihrer Länge mit einem Innengewinde 26 versehentdas für denlEIngriff mit dem Außengewinde 21 ausgebildet Ist. Am oberen Ende hat sie ein schräg nach oben zulaufendes Kopftell 27a das in einen nach Innen ragenden Flansch-28 übergeht. welcher-in Achsrichtung von dem Innengewinde 26 durch ein gewindefreies Stück 101 getrennt Ist. Ler Flansch 28 trägt an seinem Innenrand mehrere sägezahnförmige Riefen 29. Das Kopfteil 27 ist mit einer rtelhe von axial laufenden Schlitzen 30 versehen. die auf dem Umfang in Abständen angeordnet sind und sich etwa durch die halbe axiale flöhe des Innengewindes 26 erstrecken. Durch diese Schlitze sind mehrere federnde Finger 31 entstanden. Jeder solcher Finger 31 trägt auf selnem-nach Innen# weisenden Rand mehrere der axial laufenden Riefen 29. d ie für den Eingriff mit den Längsriefen 24 auf dem Flansch 23 des Bolzens vorgesehen sind. Der Kerndurchmesser der #Hl.efung 29 (Fig. 2-4)-idt kleiner als der Kerndurchmdsser des Innengewindes 26, um zu ermöglichen, daß die Riefen 29 ohne Beschädigung der Gewindegänge ausgeräumt werden. Der Unterschied In den Durchmessern ist durch das Maß Z veranschaulicht, das etwa gleich den Maßen X und Y sein kann. Die Anzahl der Riefen 29 kann die gleiche sein. wie diejenIge der Längsriefen 24. siehe Fig. 1, um so einen maximalen"#,41-derstand geg an eine Verdrehung zwischen dem Bolzen 20 und der Mutter 25 zu erzielen, Jedoch können an der Mutter etwas weniger oder etwas mehr Riefen("etwas"soll hier 1 bis 3 Stück bedeuten) vorgesehen sein als an dem Bolzen. Dan n st ehen lediglich einige wenige Riefen voll miteinander in Eingriff, während die anderen Riefen unterschiedliche sich nicht dbekände Stellungen zueinander habene Durch eine solche Anordnung kommt eine zwangsläufige Hemmung zustande mit dem Vorzug-. daß leichter eine Relativ-

bewegung zwischen kutter und Bolzen erfolgen kann. als wenn alle

Riefen miteinander in-Eingriff sind. n 13 für dies,? zuletzt beschriebene Anordnung ist in Fig. 1-l# gezeigt. Hier hat der Flansch 23 eines 3/8-Zoll-Bolzens bei r spielsweise 32 Längsriefen. während die Riefen auf dem Flansch #;28 der Mutter derart beabstandet sind, daß 33 Riefen Platz hätten, d.i. eine hiefe mehr als auf den Bolzenflansch. In anderen Jorten betrUgt der dinkelabstand der Kämme der Längsriefen 24 -11 0 151 und der -iiinkelabstand der Kämme der Riefen 29 ist 10054.541 Die iinkeldifferenz ist also gleich 0 0 20,56% In Fig. 1-A ist die mit 14 bezeichnete Riefe an dem unteren rechten Finger 31 voll zwischen zwei R iefen 24 des Bolzenflansches eingepaßt. so dah dIe beiden rechts und links angrenzenden Riefen des Bolzenf lansches-von den neben M liegenden Riefen eingeklammert sind. ,',lle anderen Riefen stehen nicht in genauem Eingriff,-sondern nehmen verschiedene Zwischenstellungen ein. in denen etwa die eine Hälfte infolge des durch die Elastizität-der Finger zu'standekommenden Kämmens die Mutter gegen eine Verdrehung entgegen dem Uhrzeiger.sinn und die andere Hälfte gegen-eine Verdrehung im Uhrzeig-ersinn sicherte Auf diese Weise gleichen sich die Drehk(-,iriponenten"aüs und die Mutter igt gegen Lockern gesichert. - hin weiterer Vorteil einer ungleichen Zahl von Riefen an Mutter und Bolzen ist folgender: da die meisten Riefen außer einem genauen-Eingriff si.nd"-hat eine zwangsläufige Steuerung immer die Wi rküng., eine relative Verdr-ehung und Vibration zu verhindern, unabhängig von der Winkelstellung der Mutter auf dem Bolzen, so daß die Mütter in der genauen Winkelstellung bleibt, in die sie festgezeogen wurde. Noch ein weiterer Vorteil beim gleich-,vi-ti-gen-voll(9n'Eii-igri.ff 'nur weniger Riefen besteht darin. daß ein relativ niedriges Drehmoment an der Mutter 25 aufgewendet werdenmuß..um dOle Hiefen 28 der Mutter beim Anziehen oder Losschrauben der-Mutter über die Riefen. 24 des Bolzens rätsc hen zu lassen.
b'enn dagegen anBölzen und Mutter die gleiche Anzahl von hiefen. wie z.B. 24-in Fig-. 1. ve rwendet werden, stehen die Riefen an 2 2 verschiedenen Stellen für jede völle Umdrehung der Mutter invollem Eingriffe öder auch einmal für jeweils 15o Drehung.

-Es müßte zudem ein-größeres.Drehmomerit für das Festziehen oder Lösen der Mutter aufgewendet werden, weil alle Finger 31 glöichzeitig -um. eine Strecke-. -die gleich der-radialen Höhe der Riefen auf dem-Bolzen- ist. radial-nach außen-g#drückt werden müssen, und zwar jedesmal,-wenn die.Mutter über eine Bolzenriefe rätscht. Auf diese'Weis-e kommt--eine %hr wirksäme S-Perre -zustande. obgleich ein gr-ößeres--Drehmöment- erforder-lex-ich ist als bei einem h#Ingriff von nur einigen Riefen& ;#elbstverstÜndlich kann- jede. beliebige -'zweckmägVge Anzahl von Riefen benutzt verden und die Differenz der ---Riefen zwischen Bolzen und Mutter kann größer als -eins sein. Auch könnenan'.der Mutt.er mehr Riefen vorgp - sehen sein als--an dem-Bolzen. .-Delzwischen den scharren Kämm'en der- . Riefen 29 auf den Fingern 31-gemessene Duechmesser-ist, imungespannten Zustand.der Finger vorzugsweise etwas#kleiner als der-Xerndurchmesser der Längsriefen 24 auf dem Flansch--23. Demzufolge werden die Finger 31 leicht nach außen gebogen, wenn die Riefen 24 und 29 mit4efnänder im Eingriff sind. Durch die ihnen innewohnende Federkrnft werden die Finger 31 jedoch Immer gegen den Flansch 23 gedrückt. Die Mutter 25 kann-an der Außenfläche Rippen 32 haben für den Ansatz eines Werkzeuges zum Festziehen und Löseni-beispielsweise eines Steckschlüssels.

1"1,

Die' Mätter'25 kann alt Irgendeinem bekannten Verfahren herge-

stellt wer-den. Die Schlitze 30 können ausgesägt'verd-en. Danach werden die Finger 31 oder wenigstens deren oberes Ende nach Wunsch radial nach innen'gedrückt, um sie bleibend zu verforme-ne Wenn derTeil der Finger 312 der das Gewinde 26 trägt% auch nach innen durchgefedert ist, ist der Innendurchmesser des oberen Gewindestückes der Mutter kleiner als der Durchmesser des unteren Stückes und auch kleiner als der Durchmesser des Gewinde-.teils des Bolzens 20. Auf diese Weise kommt zusätzlich zu der z,wan,gsläufigen Sperre durch die Riefen noch eine Passung mit Übermaß zustande. Fig. 4 zeigt eine aus einer Mutter und einem Bolzen bestehende Schraubverbindung, die an einem Werkstück 33 festgemacht ist. Das Werkstück hat eine Bohrung A, In die der Bolzen oder die Schraube 20 hineinragt. Wenn gemäß der Erfindung eine Mutter 2.5 auf das Außenaewinde 21 fest aufgesehraubt und gegen das Werkstück--33 festzezo-gen wird. kommt die schräge obere Kante der Längsriefen.24 mit den Riefen 29 an den federnden Fingern 31 in Eingriff und die Finger ratschen Über die Längartefen 2-4. bis die Mutter ganvangezogen ist; dann ist die'Mutter 25 in der eingenommenen Stellung arretiE#rt und die -,Einstellung der Sperre erfolgt unter einem hohen Drehmoment; dieses wird durch die Ausbildung und Dimensionierung der Längsriefen 24 und der Finger 31 und durch den Spannungszustand der Finger 31 bestimmt. Die Mutter 25 kann durch Aufbringen eines entgegengesetzten Drehmomentes wieder abgeschraubt werden. Die abgesehrägte obere Kante des Flansches 23 unterstützt durch eine steuernde Funktion die Spreizung der Finger 31 zu Beginn so, daß die Riefen 29 mit den Riefen 24 des Flansches in Eingriff kommen. In dem ungewöhnlichen Fall eine5unbeabsichtigten Lockerwerdens der Sperre zwischen den Riefen 24 und 29 durch Losschrauben gelangt der Flansch 23 in das gewindelose Sttlek 101 In der Bchrung der Mutter-25 zwischendem Flansch 28 und dem Innengewinde 26#. Die Feaerkraft der gespreizten Finger 31 drückt diese nach Innen tueinander; dadurch wird das Innengewinde 26 In dem geschlitzten oberen Teil der Mutter 25 fest gegen das Außengewinde 21 des Bolzens 20 gepreßt, so daß sich die Nutter nicht weiter losschrauben kann. In Fig-. 5 i4t eine abgeänderte.AustUrungstorm der Erfindung gezeigt. Hierbei hat ein Bolzen oder eine-Schraube 35 an seinem (ihrem) äußeren oder oberen Enden ein Außengewinde-36 und ein Stück Innerhalb bzw. in der Figur unterhalb des Endes des Außengewindes 36 ist ein Flansch 37 angeordnet, der Riefen 137 trägt& Der Zwisehenraum.zwischen dem Außengewinde 36 und dem Flansch 37 wird-von- einem gewii -idefrelen Teil 102-eingenommen.-dessen klei-nst-er -Durchmesser kleiner istals der Kerndurchmesser der Längsriefeh 137 auf cbm Flansch 37- An den Flansch 37 schließt sich nach innen (unten) zu eine Rille l"3 an. deren kleinster Durchmesser ebenfalls kleiner ist als der Kerndurchmesser der Hiefen 137- Eine komplementäre Mutter 38 hat eine'G-ewindebohrung, 39 und an i-l-freni inneren-oder unteren Ende eine zylindrische zinsenkung 40. In der Wund der P.Insenkung 40 ist nahe deren, dem Innenge-winde benac'hbartenLnde eine Ringnut 104 vorgesehen.

wie Fif-.. zeigt@, Jiuf diese Weise entsteht an dein unteren Ende

der Mutter ein Ansatz mit einem radial nach innen stehenden Flanzel

105.-Dieses-unt,ere Lnde-der Mutter ist mit einer Reihe von

axial-sich erstreckenden Längsschlitzen 41 versehen. die in Ab-

##täriden - auf dem Umfang angeordnet-sind und von unten etwa durch

die halbe Höhe-der Mutter reichen und auch noch einen Teil des Innengewindes der Gewindebohrung 39 durcheziehen.-Auf diese Weise komwen mehrere federnde Finger 42 zustande, die eine Vielzahl von axIal laufenden Riefen 106 auf der Innenwand tragen. Di.ese.Iiie-fen kommen mit den Riefen 137 auf dem Flansch 38 des Bolzens 35 in El..#rlgriff. Die An-azhl der Riefen 106 kann. die gleiche sein wie die Zahl der-Riefen 137 ibder die kann auch sich,--wie in Verbindung mit den Fig. 1 - 4 beschrieben, unter--scheiden. wie be 1 - der Ausführung,sform der Fig. 1 # 3 sind die Finger-42 vorzugsweigeg aber nicht unbedingt, permanent-nach innen verbogen, so daß der Innendurchmesser des Innengewindes der Mutter auf dem von den Schlitzen S41 durchzogenen Teil kleiner ist als der Durchmesser des Gewindes auf dem-Bolzen 35. Der über die Kämme der Riefen 106 an den-Enden der Finger 42 gemessene Durchmesser* Wenn sLeh die Finger im ungespannten Zustand befinden, ist etwas kleiner als der Kerndurchmesser der Riefen 137i so daß die Finger 42 nach auße-n-gepsreizt werden, wenn die Riefen-137 mit den Riefen 106 an den Fingern ein Zingriff kommen& Diese Ausführungsform der Erfindung ist funktionel ähnlich derJenigen der Fig. 1 Auch hier ratschen die Riefen 106 der Finger. 42 über die Riefen 137 auf dem Bolzenflansch 37. wenn die Mutter 38 fest gezeogen . wird.- Die obere Kante des-Plansches 37 ist äbges-Chr,äg,t-. um eine- Führung zu-geben und -die Spreizung der Fingör-42 anfänglich zu unterstützen.

Die beschriebene Ausführunggorm bietet die gleichen hohen Werte für das-Drehmoment beim'-Festzibhen-und-den Widerstand gegen-Lo,c>kern wie-die.jenige der Fig. 1 - 4. in,-gleicher Weise-biegen sich bei einem-unbeabsichtig4eh Loeschrau ben der Mutter 38 -die-Finger 42, zu-den - en der nach inhän stehende Plansch 105 am unteren-Ende der Mutter g hört-, nach innen zu dem gewindefreien-Stück 102 'dee Bol:zen--s -35,- wobei#-diä Federkraft der Finger das -Innengewinde'.-der Böhrung 39 in deim von den Schlitzen 41 durchzogenen Teil der Mutter 38 fest#in Eingriff:mit-.dem Außengewinde 36 des Bolzens p:reßts,-so- daß eine. -Arretierung bewirkt wird.
In den Fig. 6-- 8 ist eine-weitere Ausführungsform der Erfindung dargestellt.. Diese Figur sel-gew einen Bolzen odereine Schraubß 45..der (die)-auf einem Teil ein Außengew.Inde 46 trägt. Außerdem hat der Bolzen einen schmäleren Endteil 47. der mit einem Flansch 48 versehen istt weicher L'ängsriefen 49 trägt. Die obere und untere Kante des-rilangehes 48 ist längs des Umfangs abgeschr4gt. so daß ein geflansuhtes Stück einer Mutter darauf geschaben werden kann. wie In Fig- 3-A gezeigt. Der Bolzen 4.5 hat am Ende eine Bohrung 50. so daß einringförmigar Ansatz entsteht. in dem mehrere Längsschlitze 51 in Abständen.längs deseiUmfangs angeordnet sind, die bis zu dem AußengewInde 46 reichen. Die Sohlitze bilden mehrere federnde Finger 1071 Die Mutter 52. FIF.0 8, hat ein Innengewinde 93. das sich durch den größten #Tell, der Mutter erstreckt und für den Eingriff mit dem Außenzewinde 46 des BolzensL6 vorgesehen.Ist. Am oberen Ecnde der Mutter ist ein schräg zulaufender Kopfteil 54 ausgebildet mit e Inem nach innen stehenden Flansch 55" an dem Längsriefen 56 vorgesehen sind, welche mit den Riefen 49 auf dem Flansch 48 in Eingriff kommen. Wie bei den schon beschriebenen Beispielen kann Riefenzahl und Ausbildung der beiden Riefen 49 und 56 gleich sein; die Flansche 55 und 48 können aber auch unterschiedlich viele Riefen tragen. Zwischen dem Flansch 48 und dem Außengewinde 46 des Bolzens 45 ist eine ringförmige Rille 108 angeordnet. deren kleinster Durchmesser kleiner IsVals der Kerndurchmesser der Riefen 49. Die Schlitze.51 durchziehen diese rIngförmIge Rille% wie aus den Fig. 7 und 8 deutlich hervorgeht. Der Uber die Käme der Bieten 49 gemessene-,Durchmesser-,wenn die Finger-107 des Flanaches 48 ungespannt sindg Ist vorzugsweise größer als der Kerndurchmesser der Riefen 56, aber nicht unbedingt. Die Gewindebqhrung der Mutter 52 hat einen größerqn Durchmesser als die Rief-en 49 nach obigem Maßt so daß der Gewindetell der Mutter 52über den Flansch 48 geschoben worden kann. Wenn bei diesem Ausführungsbeispbl eine Mutter 52 auf den Bolzen 45 aufgeschraubt wird. rätschen die Riefen 49 an den federnden Fingern 107 am Ende desBolzens in den i"ingri.ff mit den Riefen 56 in dem Flansch 55 und die Mutter wird In der festgezogenen Stellung mit dem gleichen Drehm-oment arretiert, wie bei den anderen Beispielen, wobei die Finger 107 von dem ungeschlitzten Flan-sch 55 nach Innen gebügen werden.-In den Fig. 9 - 12 ist noch ein anderes Ausführungsbeispiel der Erfinduna darzestellt. Bei diesem hat ein Bolzen oder eine Schraub 57 am Ende ein Außengewinde 5$. 'juer über das Außengewinde 58 sind am Ende dez Bolzens eine Mehrzahl von Lärgsnuten 59 eingeschnitten, die auf dem Umfang In Abständen-angeordnet sind. Wie Figi 10 zeigt, sind diese Nuten ein wenig tiefer als die Füße des Gewindes. Eine im wesenflichen zylindrische Mutter 60. die in der Hauptsache der Mutter 25 gleicht, ist an ihrem Ende 61 abgeschrägt und hat einen nach ihnen stehenden Plansch 62. Das obere Ende der Mutter Ist mit mehreren, auf dem Umfang beabstandeten, In Axialrichtung verlaufenden S chlitzen 63 versehen. Die Schlitze reichen etwa durch das halbe Innengewinde. so daß federnde Finger 64 entstehen. siehe ilbbildung. Jeder Finger 64 hat einen gerundeten Vorsprung-64a. Fig. 12, der in eine der Nuten 59 des %lzens 57 In Eingriff kommt. Der diametrale Abstand zwischen den SpItzen der Vorsprünge- 64a an den Fingern 64 beträgt Im ungespannten Zustand der Finger weniger als-der digmetrale Abstand zwischen den Böden der Nuten 59;. auf diese e..#lei8e werden f die Finger nach außen gedrückt; wenn Ihre Vorsprünge mit den Nuten des Gewindes in Eingriff kommen. Wie beiden früher beschriebenen Ausführungsformen der Erfindung. werden die Finger 64 vorzugsweise nach innen gebogen. nachdem Sclilitze 63 &i.ngeschi-iitten sind; dadurch wird der Durchmesser des Gewindes in dem geschlitzten Teil etwas kleiner als in dem &nderen Teil. Bei dieser Form der Erfindung haben die Nuten 59 eine äh-iliche Funktion wie die Riefen 24 des Bolzens 20 in den Fia- 3 lind 4. Wenn die Mutter-60 aufgeschraubt wird. @legen sich die Vorsprünge -64a der Finger 64 in die Nuten 59 und üben e inen Druck ra'di-al nach innen aus. so daß eine- zwangsläufige Arretieruhge- und Hemmiu-ig zustandelommt- Die obere Kante des Bolzens 57 ist abgesQhrägt. um das Auseinanderspreizen der Finger 64 zu erleichtern. Zwischen dem oberen Teil der Finger 64 und dem unteren Gewindeteil der Mutter -ist eine Rille 109 ausgebildet, wie aus Fl.g. 11 erslätlich. Wie bei den früher beschreibenen KonstruIctionen drückt in dem seltenen Fall einer unbeabsichtigten Lockerung, der, Mut . ter.-bei'der die Vorsprünge 64a der- Finger 64 von deff-mit Nuten und Gewinde versehenen Ende des Bolzens sich entfernen.,die-Federlcraft der Finger das Innengewinde- in dem geschlitzten, oberen Teil der Mutter fest gegen das obere mit Gewinde und Nuten versehene Teil das Bulzebs 57, so daß eine GewIndehemmung gegen ein weiteres Losschrauben zustandekommt. In Fig. 13 is-t#noch eine andere Ausführungsform der Erfindung dargestell"j. In dieser Ist ein Bolzen 65 mit einem Gewinde 66 versehen wid hat an seinem Ende 67 ein schmäleres Teil mit einem Außengewinde 68" dessen Steigung sich von der Steigung des Gewindps 66 unterscheidet. Eine im wesentlichen z-yld2Jndri-..sehe- Mutter 69 hat ein-abgeschräfgtes Ende-70, das mit einem nach innen stehenden Flansch 71 versehen Ist. Das schräg zulaufende-Endstück hat In-Abständen angeordnete. axial laufende Schlitze 72. die sichbis zu-einem Punkt etwa auf der halben Länge des Innengewindes 110-s--rs-ti#ecken,0 sd daß federnde Finger 743 entstehen. Die inneren '.'nden der Finger 73 haben ein Gewinde 111, das mit-dem Gewinde-68 in Eingriff kommt. Nachdem - die Gewinde 110 und 111 in der Mutter 6 9 angebracht sind. können die Schlitze 72 eingeschnitten werden. s-o-daß sich die Finger 73 bilden.
Die Finger können dann nach Wunsch bleibend nach innen verbogen werden* Der Gewindedurchmesser des Gewindes lllik- in den Fingern 73 Ist-. wenn die Finger ungespannt sind. geringfügig kleiner als der Kerndurchmesser des Gewindes 68, so-daß dle Finger g . espreizt und nach außen gedrückt werden, wenn die Gewinde 111 und-68 In Eingriff kommen. ziehe Figur. Die obere Kante

des Bolzens 65 ist abgeschrägt,--um das Auseinanderspr-1,9zen der.

Finger zu unterstüezn. Der Zwischenraum zwischen dem Bolzengewinde 68 und 66 ist mit ein-er Rille 112 versehen, deren kleinster Durchmesser kleiner ist-als der Kerndurchmesser des Gewindes 68. Der Durchmesser der Bohrgng In der Mutter 69 ist größer als der Gewindedurchmesser des Bolezngewindes 68s Wenn die Mutter 69 auf den Bolzen 65 aufgeschraubt und festgozogen wird, rätscht däs Gewinde 111 an dem Flnzer73 In axialer Richtung über dar, Gevin de#68-. da diese Gewinde eine andere Steigung haben als die Gewinde 66 und 110. Auf diese Weise wird die Muttbr mit hohem Drehmoment festgehalten, wie auch schon bei denfrüher beschriebenen Beispielen. Wie In der Konstruktion der#FIg..
1 - 4* werden die Finger$ wenn die Mutter'go weit losgeschraubt wird, daß die Fingerenden von dem Gewindeende 67 freikommen, infolge ihrer Federkraft nach Innen zueinander gedrückt, so daßdas, Innengewinde in dem äußeren geschlitzten Teil der Mutter 69 sich fest in das-Gewinde 66 preßt und eine weitere unbeabsichtigte Lockerung der Mutter verhindert. In Fig. 14 Ist eine-weitere Ausführunzsform der-Erfindung gezeigt. Bei dieser ist ein Bolzen 74 mit einem Gewinde 75 versehen und hat ein schmäleres Endstück.- an dem gesonderte Rillen 76 angebracht sind. Diese laufen um den ganzen Umfang und haben alle gleiche Größe und Form. Eine Mutter 77 ist mit mehreren. längs des Umfangs beabstandeten, in Achsrichtung laufenden Schlitzen 78 versehent die etwa durch die Hälfte des Innengewindes 113 reichen und federnde Finger 79-bildens An den Fin gern sind per iphere, nach innen vorstehende Rippen 114 vorgesehen.
die mit den Rillen 76 In Eingriff kommen. Wenn die Mutter 77 aufgebrschraubt und auf dem Bolzen 74 festgezogen wird, rätschen die Rippen 114 in Achorichtung'über die Rillen 76 und legen die Mutter mit einem hohen Drehmoment fest, wie auch schon In anderen Beispielen der Erfindung. Auch können die Finger 79, wie bei den früheren Fällen, permanent nach Innen gebogen verdent wenn diese gewünscht wird. Der Durchmesser der-Käme der Rippen 114.an den Fingern 79 let im ungespannten Zustand der Finger etwas kleiner als der Durchmesser der Rillen '76, so daß die ringer gespmizt und nach auß*en gedrückt verde'n, wenn die-Rippen 114 mit den Rillen-76 In der Iri Fig. 14 gezeigten Stellung im Eingriff sind. We obere Kante des Bolzens 74 Ist abgeschrägt, um-das Auseinanderspretzen der Finger zu erleichtern. In dem ungewöhnlichen Fall einer unbeabsichtigten Lockerung der Mutiter 77, bis zu einer jage. In der die Rippen 114 der Finger 79 von den Rillen 76 freikommen. drückt die Federkraft der Finger diese nach Innen zueinander, so daß das Innengewinde 113 In dem oberen geschlitzten Teil der Mutter 77 sich fest gegen dasfiAußengewinde 75 des Bo12ens 74 preßt und dadurch eine Hemmung zustandekomuft, die ein weiteres Losschrauben der Mutter verhindert. In Fig. 15 Ist noch eine andere Form der Erfindung dargestellt*' bei der ein Bolzen 80 ein Gewinde 81 trägt und an seinem oberen Ende ein schmäleres Stück 82 hat, das sich in der Richtung von dem Gewinde weg nach außen erweitert. Der sich erweiternde Teil 82 trägt axial laufende Riefen 83. Eine Mutter 84 mit einem passenden Gewinde 115 Ist mit mehreren längs des Umfangs beabstandeten, a xial laufenden Schlitzen 85 versehen. die durch die halbe Länge des Innengewindes 115 reichen. so daß nach innen gerichtete federnde Finger 86 entstehen; dilese tragen Riefen 116. welche mit den Riefen 83 in Eingriff kommen.
Die Finger 86 münden In nach innen stehende Flansche 117. die von dem Innengewinde des Bolzens 80 durch ein gewindefreiesiit, Uck 118 in der 1,1utter 84 getrennt sind. Die Riefen 116 sind an dem'Innenrand d'er Flansche 117 ausgebildet. Der Fußdurchmesser des gewindefreien Stückes 118 ist größer als der maximale Kerndrelimesser der Riefung 83- Nachdem das Gewinde 115 und di.o Riefen 116 in der Mutter 84 ausgeformt und die Schlitze 85 eingeschnitten sind. kann den Fingern 86 eine permanente Verbieg.ung nach-innen gegeben werden. Der Kammdurchmesser der Riefen 116 7km-!-iide der Finger 86 ist., wenn -die Finger ungesi)annt sind, kleilier als der kleinste Kerndurchmesser der Riefen ('3. Daduiteli werden die Finger 86 bei. jeder beliebigen Pas#sung der Aiefen 116 in die Aiefen 843 am oberen sich erweiternden Teil 82 des Bolzens 80.gespannt. Wenn die Mutter 84 aufgeschraubt und auf dem Bolzen 80 angezogen wird und durch den Eingriff der Riefen 83 und 116 festg?legt ist, werden die Finger 86 nach außen gespreizt und die Mutter wird- mit der gleichen hohen Drehkraftt wie bei den früheren Ausführungsformen, festgehalten. Die obere Kante des sich erwelteTnden Teils 82 ist abg . es.ehrägt. um das Auseinanderspreizen zu arleichtern. Das sieh erweiternde Eride 82 bewirkt. daß das zum Losschrauben erforderliche Drehmoment größer ist als dasjenige beim Anzdhen. In dem ungewöhnlichen Fall. daß sich die Mutter--unbeabsichtigt löst, bis die Riefen .116 der Finger von dem gerieften Endteil 82 freikommen, kommt das chere Ende des-Tu#i-is-82 mit dem gewindefreien Stück 118 in dem c,-berprn.Lnde des Teils zur Deckung, so daß die Finger nach innen bie gen. können und dabei das Innengewindä 115 in dem geschliie t.en Till der Miltter 84 fest gegen das Bolzengewinde 81 pressen%-wodurch eine HemMung zustandekommt" die eine #jeitere Lockerung der Schraube ver#1indert.

rIn Fig. 16 ist w'eil-,dei- eine andere Ausführungsform der ixfinclw-ig

dargestellt. bei der der Bolzen 87 ein Gewinde 88 trägt; eine Mutter 25a, die im wesentlichen der Mutter 25 der riig. 1 4 gleicht. hat ein da-zu paseendes Gewinde 26a. Die Mutter-25aH ist auf ihrem Außenumfang mit einer Nut 89 versehen, die in den Fingern 31 anhe deren freiem Ende ausgebildet ist. In dieser Nut liegt ein federnder Ring 9-0,. der dazu dient, mit einer zusätzlichen Kraft die Riefen 29a an denFingern 31 In die Riefen 24 des Bolzens zu pressen* In den Fig- 17 und 181st eine weitere Ausführungsform der ;jrfindung gezeigt, bei der ein Bolzen-91 ein Gewinde 9-2 trägt, und mit einem schmäleren gerietten Endflansch 93 am'o'be-ren Ende versehen ist, der dem Fl,ansch des Bolzens 20 derFig. 3 und 4 gleicht. Zwischen dem-.gerieften Endflansch 93 und'dem Gewinde 92 ist eine Einsenkung 119 angeordnet; der Kerndurchmesser der Riefung 120 des Flansches 93 ist größer als der Durchmesser der Basis desPlansches. Eine herkömmliche Mutter 94 trägt ein Innengewinde 121.--das mit dem Gewinde 92 des Bolzens In Eingriff bringbar ist-0 Eine Hülse 95 umschließt die Mutter 94. An ihren unteren,und an Ihrem oberen Ende hat die Hülse Je einennach-1nnen ztehenden Flansch - 96 bzw. 97. Der obere Teil der Hülse 95 und der Flansch 97 sind mit mehreren beabstandeten. in Aohsrichtung laufende-n#chlitzen 9-8-jersehen. die federnde Finger 99 bildena Diest- trägen Riefen 123. die inU den Riefen- 12 0 an dem Endfl:ailech 93 des Bolzens rätschend in Eingriff kommen. Die Rreite-der Einsenkung 119 in Achsrichtung ist größer als diejenige des nach Innen stehenden Flansches 97. Der über die Kämme -der Rief en 123 am Ende der Viiger 99 gemessene Durchmesser ist i'm ungespannten Zustand der Finger kleiner als der Kerndurchmesser der Riefen 120 am Endflansch 93, so daß die Finger nach außen gedrückt werden. wenn die Riefen 123 mit den, Riefen 120 am Endflansch 93 im Elingriff sind, wie In den Fig.- 17 und 18 dargestellt. Die obere Kante des Flansches 93 Ist abgesehrägt, um das-Auseinanderspreizen der Finger 99 zu erleichtern. Sämtliche oben beschriebenen, aus einer Mutter und einem Bolzen bestdmnden Schraubverbindungen sind derart konstruiert, daß sie 'sich nicht überdrehen lassen, deh., daß die Mutter nicht so weit aufgesehraubt werden kanne daß die Riefen oder'anderen hemmenden Eilßmente nach unten über einen Punkt hinausgelangen, wo,sie nicht mehr in der Lage wären% mit den zugeordneten aperrenden Ebmenten am Bolzen ineinenderzugreifen. Die verschiedenen, erläuterten Ausführungeformen sollen als Beispiele der Erfindung dienen, denen gegenüber im Rahmen der-Erfindung und innerhalb des Umfangs der beigefügten AnqrUche mannigfache Abänderungen möglich,sind.

Claims

P a t e n t a n s pr ü c h e : J Selbsthemmende Schraubv.erbindung, bestehen aus Gewinde-Lmlzen und zugehöriger Gewindemutter. dadurch gekennzbichnet, daß einer dieser Taile mit In Achsrichtung sich erstreckenden federnden Fingern (31,42.64.73,79.86).versehen Ist. die inerrelemente tragen, welche mit korrespondierenden S)perrelementen am anderen Teil derart zusammenwirken. daß mindestens ab einer bestimmten Einschraubtiefe-des Bolzens in der Mutter der Verdrehungswiderstand stark erhöht wird. 2. Schraubverbindung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die'Finger durch axial gerichtete Schlitze (30,41,63.72, 78,86) gebildet sind, die von einem Ende der Mutter aus vorzugsweise bis etwa zur Mitte des Muttergewindes reichen. 31 Schraubverbindung nachAnspruch 1. dadurch gekennzeichiet, daß die Finger (107) durch axial gerichtete Schlitze (51) gebildet sind. die In einem axialen ringförmigen Ansatz (48) des Bolzens ausgeformt sind (Fig. 6 - 8). 4. Schraubverbindung nach einem der-vorängehenden AnsIr tbhe. dadurch zdennzeichnet, daß der Durchmesser der Sperrelemente an der Mutter kleiner. Ist als der Durchmesser der' Bolzen-Sperralemente, so daß die Finger nach-außen (A2) bzw. nach innen (A3) verbogen werden, wenn,,ihre-Sperrelemente mit denjenigen des Bolzens in Eingüff-kommene 5. -Schraubverbinclung, nach einem der vorangehenden Imsprüche 1. 2 und 4. dadurch gekennzeichnet. daß die Sperrelemente an den Yingern der Mutter von nach innen stehenden Flanschen -(28.71.10501 getragen sind. die an dem freien Ende der Finger sitzen. Schrau verbindung nach Anspruch 5. dadurch gekennzeichmt, daß die Mutter zwischen den Endflanschen der Finger und dem Gewinde ein gewindeloses Stück (101,104,118) aufweist. '7 Schraubverbindung nach Anspruch 1. dadurch gekennzeichnet. daß am Bolzen zwischen einem die Sperrelemente tragenden Flansch (23.37.48) und dem Bolzengewinde ein gewindefreies Stück, vorzugsweise in Form einer Ringnut (100.102) vorgesehen ist. 8. Schraub verbindung nach Anspruch 6 und 7. dadurch gekennzeicl-niet. daß das jewindelose,Stück in der Mutter einen Durchmesser hat. der größer-ist als der-maximale Durchmesser Aer. Sperrelement des Bolzenflansches. 9. Schraubverbindung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichhet. daß die Ringnut (100,102> am Bolzen'-- einen Durcbiesser aufweist.-. der kleiner ist als der Durchmesser der Sperrelemantean den Fingern in deren unverbojenem Zustand. 10. Schraubverbindung nach einem der vorangehenden Anzprüche, dadurch gekennzeiQhnett daß die Seperrelemente an dem Bolzen und an der Mutter aus axial sich.erstreckenden Riefen (24,29" 49#,56) bestehen. ii. Schraubverbindwig nach Anspruch lu, dadurch ("briet, daß die Ader an. dem Bolzen-von derjentizen- d e. r iiIefen (29)' an den-F-Ingern ver-schi,eden Ist, ..perrelemente im vollen Jingriff sind (Fig.

nach Anspruch 1-. dadurch dai-, (1-je Zperreleffiente, "#n Mut.ter und Bo17,er aus zusammenwirken-den. .111) 1,#ei-,teliei-ii d-e-ren Steigung, von: derjenigen (jer ei-tischrautil-).arei-i (66.lio) an M-u.-t;ter und-Bolzen.. v#er-- schieden 1.st. (Fig. 13). 13- Schraubverbindung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet* daß die Sperrelementei aus mehreren in Umrangsrichtung laufender, Rillen (76) an dem einen Teil and e.ntsprechenden Ripppen (114) an dem anderen- Teil bestehen (Fig. 14).

-iach Anspruch 1, gekennzeichnet; durch Lehraubverbindune- einen FederrinE (gG#, der um die federnden Finger (31) gelegt ist und mit letzteren zusammenwirkt. um & 14t3tter auf dem Bolzen festzulegen (Fig. 16).

it-. Schraubverbindung nach Ansprach li dadurch gekennzeichneti daß die Mutter- mit einer umgebenden Hülse (95) versehen ist und die Finger (99) in der Hülse ausgebildet sind (Fig- 2,7 und' 18)

16 SCIChraubverbindung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichneti daß die Spürreleinente aus inthüeüen tängsnuten (59) über einen T 1.1 des Bolzengewindes und -aus mehrero-iVursprüngen (64a) an a 1-#len federnde.n,Fing,3rri der Mutter bestelle#i. dIe mit den Iluten des Bolzens In LIngriff brinübar sind (Fig. 1-1).

17. ,c',iraubver-bi-ndung nach Anspruch 16. dadurch gekennzeichnet, daß die Längsnuten im Bolzen im (Querschnitt gerundet sind und dIe VorsprUnge der Finger ein dem .,lierseliriitt der Längsnuten Icomplementäres Profil haben.