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Sicherung für Schraubverbindung Die Erfindung betrifft eine Sicherung
für eine Schraubverbindung, insbesondere gegen eine selbsttätige Relativbewegung
eines Gewindebolzens gegenüber einer Gewindebohrung, durch formschlüssige Verbindung
des Gewindebolzens mit dem die Gewindebohrung enthaltenden Gegenstand.
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Es ist bereits eine Sicherung für eine Schraubverbindung durch eine
etwa formschlüssige Verbindung eines Gewindebolzens mit dem die Gewindebohrung enthaltenden
Gegenstand, nämlich in Form einer Kronenmutter, einer Bohrung in dem Gewindebolzen
senkrecht zu dessen Achse und eines durch diese Bohrung und eine der Aussparungen
der Kronenmutter gesteckten Splintes bekannt. Zur Herstellung dieser Verbindung
ist also neben dem Gewindebolzen, einer Schraube, und der gegenüber einer gewöhnlichen
Schraubenmutter ohnehin aufwendiger zu fertigenden Kronenmutter ein weiteres Teil,
der Splint erforderlich. Damit die Bohrung auch mit den Aussparungen der Kronenmutter
korrespondiert, muß die Bohrung für den ,Splint meist bei der Montage angebracfit
nrerde
wodurch bei der Montage durch diesen Arbeitsgang -oft unter
schwierigen Umstanden - , die Bereitstellung des Bohrers und der Bohrmaschine sowie
der Energiequelle dafür und die Haupt- und Nebenzeiten wie Entfernen der Bohrspäne
ein erheblicher Aufwand entsteht. Nicht selten finden sich dann in einem solchen
Gewindebolzen gleich mehrere Bohrungen Durch die Boh rungen wird der Querschnitt
des Gewindebolzens geschwächt, so daß er nicht mehr mit vollem Querschnitt zur Aufnahme
von kräften herangezogen werden kann. Es haften also einer solchen Sicherung für
eine Schraubverbindung eine Reihe von Nachteilen an.
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Sicherung für eine
Schraubverbindung durch formschlüssige Verbindung des Gewindebolzens mit der Gewindebohrung
bzwO mit dem letzte enthaltenden Gegenstand bereitzustellen, bei der die obengenannten
Nachteile der bekannten Sicherung gänzlich oder zummindest weitgehend vermieden
sind, d.h.
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die bei der Fertigung und bei der Montage einen geringen Aufwand erfordert,
und bei der der wirksame Querschnitt des Gewindebolzens unvermindert erhalten bleibt.
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Bei einer Sicherung für eine Schraubverbindung, insbesondern gegen
eine selbsttätige Relativbewegung eines Gewindebolzens gegenüber einer Gewindebohrung,
durch
formschlüssige Verbindung des Gewindebolzens mit dem die Gewindebohrung
enthaltenden Gegenstand ist die Aufgabe erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß auf
der freien Stirnseite des die Gewindebohrung enthaltenden Gegenstandes, wie eine
Sechskantmutter, in einem, im inneren etwa dem Außendurchmesser des Gewindes entsprechenden,
u diesem koaxialen Umkreis gegenüber dem Gegenstand biegbare Nasen od. dgl. und
an dem Gewindebolzen im Eingriffsbereich der Nasen - mindestens - eine achsparallel
verlaufende Nut vorgesehen sind, derart, daß nach Einstellen des Gewindebolzens
zu der Gewindebohrung - oder umgekehrt -, beispielsweise nach Anziehen einer Schraubenmutter,
durch Einformen oder Einbringen der vor der Nut zu liegen gekommenen Nase in die
Nut zwischen dem Gewindebolzen und der Gewindebohrung bzw. dem diese enthaltenden
Gegenstand eine formschlüssige Verbindung hergestellt werden kann oder nach Einformen
oder Einbringen der Nase in die Nut hergestellt ist.
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Es bedarf hier also keines zusätzlichen Teiles und zur Herstellung
der formschlüssigen Verbindung als erdrehsicherung lediglich des Hineinbiegens einer
Nase in die Nut,. die ggf. eo lang bemessen sein kann, daß ein Eingreifen einer
der Nasen auch bei einem längeren Einstellbereich ermöglicht ist. Die in die Nut
eingeformte Nase liegt dabei mit ihren Seitenflächen an den Seitenwänden der Nut
an, so daß in Drehrichtung der Schraubverbindung
eine formschlüssige
Sperrung gegeben ist. Zum Aufheben der Sicherung ist es lediglich erforderlich,
die-in der Nut befindliche Nase in ihre Ausgangsstellung zurückzubiegen.
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Eine erfindungsgemäße Ausgestaltung besteht darin, daß bei Anordnung
zweier oder mehrerer Nuten beide - zweckmäßig einander gegenüber liegende - oder
die Nuten um die Hälfte oder einen der Anzahl der Nuten entsprechenden Teil des
Teilungswinkels für die Anordnung der Nasen winlcelversetzt angeordnet sind, wodurch,
beispielsweise bei relativ großer Gewindesteigung, das Erreichen einer korrespondierenden
Stellung einer der Nasen zu einer der Nuten erleichtert ist.
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Weiter ist nach der Erfindung die Tiefe der Nut oder der Nuten der
Tiefe des Gewindes gleich oder angenähert, so daß der durch den Kernquerschnitt
des Gewindebolzens dargestellte, für die Aufnahme von axialen Kräften wesentliche
Querschnitt voll erhalten bleibt also nicht womöglich wegen einer Schwächung des
Gewindebolzens durch die Sicherung ein größeres Gewinde gewählt werden muß.
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Nach einer anderen erfindungsgemäßen Auegestaltung sind die Nasen
auf oder an einem, mit dem dio Gevindebohrung
enthaltenden Gegenstand
fest oder lösbar, unmitt-elbar oder mittelbar, verbindbaren oder verbundenen Träger
angeordnet, wodurch die Anwendung der Sicherung insbesondere in solchen Fällen ermöglicht
ist, in denen sich die Gewindebohrung in einem größeren Bau- oder Konstruktionsteil
oder einem solchen Teil oder Gegenstand befindet, an den die biegsamen Nasen nicht
oder nur unter Schwierigkeiten angeformt werden können.
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Als- weitere Ausgestaltung der Erfindung wird vorgeschlagen, daß der
Trager aus einer Scheibe mit einem dem Kerndurchmesser des Gewindes entsprechenden
oder angenäherten Durchbruch besteht, aus dem die Nasen aufgebogen sind, und daß
in dem Durchbruch ein - ggf. an den Nasen auslaufendes Innengewinde angeordnet ist,
derart, daß dieser Träger mit den aufgebogenen Nasen - ähnlich einer Kontermutter
- auf den Gewindebolzen gegen eine bereits aufgebrachte Schraubenmutter od. dgl.
geschraubt werden und sodann durch Einformen oder -biegen - mindestens -einer der
Nasen in eine Nut gegen selbsttätiges Drehen gesichert werden kann und nach Einformen
oder -biegen der entsprechenden Nase gesichert ist, oder daß - in Abanderung dieser
Ausbildung - die Nasen am Außenumfang der Scheibe angeordnet und nach oben innen
aufgebogen sind ferner, daß der Träger mit Schlüsselflächen oder sonstigen Ausbildungen
zum Ansetzen eines Schraubenschlüssels oder
eines ähnlichen Werkzeuges
versehen ist, Hierdurch wird erreicht, daß die erfindungsgemäße Sicherung in Fällen
angewendet werden kann, in denen es z.B. die Festigkeit des die Gewindebohrung enthaltenden
Gegenstandes (wie eine Sechskantmutter aus hochfestem Stahl) nicht erlaubt, daran
biegbare Nasen anzuordnen. Der Nachteil eines zusätzlichen Teiles in Form des die
Nasen aufweisenden Trägers wird erstens durch dessen einfache Herstellungsmöglichkeit
(mittels eines Folgewerkzeuges) als Stanzteil in einem Arbeitsgang und zweitens
dadurch aufgehoben, daß eine herkömmlich ausgebildete, einfache Schraubenmutter
Verwendung findet. Während die Wirkung von Nut und Nase der oben bereits genannten
entspricht, ist der Träger durch sein Innengewinde auch in, axialer Richtung völlig
ausreichend gehalten.
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Schließlich besteht noch eine erfindungsgemäße Ausbildung darin, daß
in Abänderung " jedoch unter Aufrechterhaltung des Gewindebolzens mit mindestens
einer Nut -ein aus einem relativ elastischen Werkstoff bestehendes etwa kreisringförmiges
nach Art einer Unterlegscheibe geformtes, jedoch einen dem Kerndurchmesser des Gewindes
angenäherten Innendurchmesser aufweisendes Sicherungaelement in axialer Richtung
auf den Qewindebolzen gepreßt und durch diesen Vorgang in dem zu der Nut gelegenen
Abschnitt - oder in den zu den Nuten gelegenen Abschnitten
- der
Innenwand des Sicherungselementes eine Nase oder entsprechend mehrere Nasen gebildet
werden und nach Aufpressen gebildet sind, wodurch die Sicherung für eine Schraubverbindung
in mäßigen Belastungsfällen auf besonders einfache Weise erzielt werden kann. Dabei
dienen die infolge der Elastizität des Sicherungselementes in die Gewindegänge des
Gewindebolzens eingedrungene Innenwand als Sicherung in axialer Sicherung und die
mit Hilfe der Nut des Gewindebolzens erzeugte Nase als Verdrehsicherung.
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In der Zeichnung ist die Erfindung anhand von Ausführungsbeispielen
veranschaulicht. Es zeigen: Fig. 1 eine Sicherung einer Schraubverbindung in der
Seitenansicht teilweise im Schnitt I -I ab nach Fig. 2, Fig, 2 die Sicherung einer
Schraubverbindung naeh Fig. 1 in der Draufsicht, Fig. 3 eine andere Sicherung einer
Schraubverbindung in der Seitenansicht, teilweise im Schnitt, und Fig. 4 eine weitere
Sicherung einer Schraubverbindung in der Draufsicht.
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Nach Fig. 1 bis Fig. 4 ist an einem Gewindebolzen la mit durch den
Kerndurchmesser bestimmten Kern 1b - in Fig. 1 und Fig. 3 als Abschnitt einer Sechskantschraube
1 - eine achsparatlulverlatfende, sich nur über einen Teil der Länge des Gewindebolzens
ia erstreckende Nut 2 vorgesehen, deren Tiefe t der Gewindetiefe angenähert ist,
so daß der Kern 1 b durch die Nut 2 nicht geschwächt ist.
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Nach Fig. 1 und Fig. 2 ist auf den Gewindebolzen la ein, eine Gewindebohrung
3 enthaltender Gegenstand, eine Sechskantmutter 4 aufgeschraubt, mittels der gegen
den Kopf der Sechskantschraube 1 zwei Platten m und n eingespannt sind.
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Auf der freien Stirnseite 4a des die Gewindebohrung 3 enthaltenden
Gegenstandes, der Sechskantmutter 4 sind in einem, im inneren etwa dem Außendurchmesser
des Gewindes entsprechenden, zu diesem koaxialen Umkreis biegbare Nasen 5 angeordnet,
deren freies Ende an der innen gelegenen Seite mit einer Fse 5a versehen ist.
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Die bei Anziehen der Sechskantmutter 4 vor der Nut 2 zu liegen gekommene
Nase 2 ist durch Biegen in Richtung auf den Gewindebolzen la in die Nut 2 eingeformt,
so daß die Seitenflächen dieser Nase 2 an den Seitenwänden der Nut 2 angreifen und
in Drehrichtung des Gevindebolens la zu der Gewindebohrung 3 eine formschlüssige
Verbindung
als Sicherung für die Schraubverbindung hergestellt
ist.
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Zum Lösen der Sicherung, also Aufheben der formschlüssigen Verbindung
bedarf es lediglich eines Zurückbiegens der in der Nut 2 befindlichen Nase 5 in
ihre ursprüngliche Stellung. Dies kann z.B. mittels eines Schraubenziehers oder
eines sonstigen geeigneten Werkzeuges vorgenommen werden, wobei dessen Einführung
zwischen den Boden der Nut 2 und die betreffende Nase 5 durch deren Fase 5a erleichtert
ist. Die Sechskantmutter 4 kann darauf in herkömmlicher Weise gelöst werden.
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Wie aus Fig. 1 und Fig. 2 zu ersehen ist, sind eine möglichst große
Anzahl Nasen 5 vorgesehen. Die Anzahl ist lediglich durch die für eine notwendige
Festigkeit erforderliche Breite der Nasen 5 und durch die Breite des bei ihrer Herstellung
notwenaigen Werkzeuges, eines Fräsers od. dgl., in Beziehung zu dem durch den Gewindedurchmesser
bestimmten Umfangsbereich begrenzt.
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Nach Fig. 3 sind mittels der Schraube 1 mit Nut 2 und einer herkömmlichen
Sechskantmutter 6 zwei Platten m und n aneinander durch eine Schraubverbindung befestigt.
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Auf den Gewindebolzen la ist gegen die Sechskantmutter 6 - ähnlich
einer Kontermutter - ein Träger geschraubt, bestehend aus einer Scheibe mit einem
dem Durchmesser des
Kernes lb entsprechenden oder angenäherten
Durchbruch, aus dem Nasen 5' aufgebogen sind, und in dem ein Innen gewinde 7a angeordnet
ist, das bei diesem Beispiel im Fuß der Nasen 5' infolge deren Neigung ausläuft.
Der Träger 7 ist an seiner Außenwand mit Schlüsselflächen 7b zum Ansetzen eines
Schraubenschlüssels od. dgl. versehen.
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Die der Nut 2 gegenüberliegende Nase 5' ist durch Biegen in Richtung
auf den Kern lb in die Nut 2 aingebrachtX so daß die Seitenflichen dieser Nase 5t
an den Seitenwänden der Nut 2 angreifen. Der Träger 7 ist damit durch sein Innengewinde
7a in axialer Richtung - gegen die Sechskantmutter 6 - und in Drehrichtung durch
die in die Nut 2 greifende Nase 5' gehalten, womit die Sicherung der Schraubverbindung
hergestellt ist.
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Das Lösen dieser Sicherung erfolgt in einfacher Weise durch Zurückbiegen
der Nase 5' in ihre Ausgangsstellung.
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Nach Fig. i besteht eine gegenüber den anhand der vorangehenden Fig.
1 bis 3 beschriebenen abgeänderten Sicherung für eine Schraubverbindung darin, daß
bei gleich ausgebildetem Gewindebolzen law auf den bereits eine Sechskantmutter
68 geschraubt ist, ein Sicherungselement 8 gepresst ist.
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Das Sicherungselement 8 besteht aus einem relativ elastischen Werkstoff
und ist, etwa nach Art einer Unterlegscheibe geformt, kreisringförmig ausgebildet
sein Innendurohmesser - Innenwand 8 a- ist dem Durchmesser ds Kernes 1b des Gevindebolzens
ia entsprechend bemessen.
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Bei dieser Ausbildung und Beschaffenheit des Sicherungselementes 8
ist dieses in axialer Richtung auf den Gewindebolzen 1a bis zum Anliegen an die
Sechskantmutter 6 aufgeschoben oder aufgepreßt worden, wobei in dieser Stellung
die Innenwand 8a infolge der Elastizität des SichersngJelementes 8, hier als Eigenschaft
des dafür verwendeten Werkstoffes, in das Gewinde des Gewindebolzens ia eingeformt
ist.
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Zugleich hat sich bei diesem Vorgang in dem zu der Nut 2 8a gelegenen
Abschnitt der Innenwand/des Sicherungselementes 8 eine Nase 5* gebildet, die sich
nun in der Nut 2 des Gewindebolzens la befindet.
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Hierin besteht ebenfalls eine Sicherung einer - im übrigen nicht weiter
dargestellten - Schraubverbindung gegen eine Relativbewegung des Gewindebolzens
la zu der Sechskantmutter 6 bzw. der darin enthaltenen Gewindebohrung.
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Für die Nasen ist vorgesehen, daß diese öfter biegbar sind. Sollte
schließlich doch einmal eine Nase nach wiederholtem Biegen abbrechen, so kann, wenn
nicht ein Ersatzteil benützt wird, durch Unterlegen einer Scheibe von einer von
der Steigung des Gewindes abweichender Stärke eine der anderen Nasen zum Fluchten
mit der Nut gebracht werden.
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Die Erfindung ist nicht an die gezeigten Ausführungsbeispiele gebunden,
sie gestattet vielmehr eine Vielzahl von Ausgestaltungen innerhalb des erfindungsgemäßen
Lösungsgedankens der zugrundeliegenden Aufgabe. So können z.B. - immer im Verein
mit der Nut - die Nasen den Durchbruch eines kappenartigen Körpers angeordnet sein,
der mit seinem axial gerichteten, den Nasen abgeZ wandten Abschnitt formschlüssig
und durch federbelastete Reibkraft an den Schlüsselflächen einer Hehrkantmutter
gehalten ist. Weiter können für die Teile der Schraube verbindung, insbesondere
das mit Nasen versehone Teil auch aus nichtmetallischen Werkstoffen, wie Kunststoffe,
gefertigt sein, so daß beispielsweise bei Anwendung eines thermoplastischen Kunststoffes
die entsprechende Nase unter Einwirkung von Wärme in die Nut gebogen oder eingeformt
wird.
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Patentansprüch