DE202007012579U1 - Fastening element with overloading - Google Patents

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    • F16B31/02—Screwed connections specially modified in view of tensile load; Break-bolts for indicating the attainment of a particular tensile load or limiting tensile load
    • F16B31/021—Screwed connections specially modified in view of tensile load; Break-bolts for indicating the attainment of a particular tensile load or limiting tensile load by means of a frangible part

Abstract

Befestigungselement (1), insbesondere eine Schraubenmutter, um mittels einer aufzubringenden Kraft mit einem damit zu befestigenden Element oder Bauteil eine feste, lösbare Verbindung zu bilden, gekennzeichnet durch
einen Krafteinleitungsteil (2), an welchem die Kraft aufbringbar ist,
einen Verbindungsteil (3), auf welchen die Kraft übertragen wird und welcher im Eingriff mit dem Element zur Bildung der Verbindung steht, und
mindestens ein Überlastmittel (4), welches in dem Befestigungsmittel (1) integriert ist, so dass die an den Verbindungsteil (3) zu übertragende Kraft nicht eine maximal zulässige Kraft übersteigt.Fastening element (1), in particular a nut, in order to form a solid, releasable connection by means of a force to be applied with an element or component to be fastened thereto, characterized by
a force introduction part (2) on which the force can be applied,
a connecting part (3) to which the force is transmitted and which is engaged with the element for forming the connection, and
at least one overload means (4), which is integrated in the fastening means (1), so that the force to be transmitted to the connecting part (3) does not exceed a maximum permissible force.

Figure 00000001
Figure 00000001

Description

Die Neuerung betrifft ein Befestigungselement, um mittels einer aufzubringenden Kraft mit einem damit zu befestigenden Element oder Bauteil eine feste, lösbare Verbindung zu bilden, nach dem Oberbegriff des Schutzanspruches 1.The Innovation relates to a fastener to be applied by means of a Force with an element or component to be fastened with it solid, detachable To form connection, according to the preamble of the protection claim 1.

Aus dem Stand der Technik sind Befestigungselemente wie Schrauben, Muttern und dergleichen bekannt. Diese werden zur Vermeidung von Beschädigungen an dem Befestigungselement mit einem entsprechenden Werkzeug angezogen, wobei das Werkzeug einen Überlastschutz aufweist. Solche Werkzeuge sind beispielsweise Drehmomentschlüssel, bei welchen ein maximal aufzubringendes Drehmoment vorgebbar ist.Out In the prior art fasteners such as screws, nuts and the like are known. These will help prevent damage attracted to the fastener with a corresponding tool, the tool provides overload protection having. Such tools include torque wrenches, for example which a maximum applied torque can be specified.

Der Neuerung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Befestigungselement zu schaffen, bei welchem ein Überlastschutz integriert ist, um so Schäden an dem Befestigungselement wirkungsvoll zu vermeiden.Of the Innovation is the object of a fastener to create, in which an overload protection is integrated so as to damage to effectively avoid on the fastener.

Neuerungsgemäß wird dies mit den Merkmalen des Schutzanspruches 1 gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen sind den Unteransprüchen zu entnehmen.Innovation is this solved with the features of the protection claim 1. Advantageous developments are the dependent claims refer to.

Das Befestigungselement, insbesondere eine Schraubenmutter, um mittels einer aufzubringenden Kraft mit einem damit zu befestigenden Element oder Bauteil eine feste, lösbare Verbindung zu bilden, ist gekennzeichnet durch einen Krafteinleitungsteil, an welchem die Kraft aufbringbar ist, einen Verbindungsteil, auf welchen die Kraft übertragen wird und welcher im Eingriff mit dem zu befestigenden Element zur Bildung der Verbindung steht, und mindestens ein Überlastmittel, welches in dem Befestigungsmittel integriert ist, so dass die an den Verbindungsteil zu übertragende Kraft nicht eine maximal zulässige Kraft übersteigt. Das Überlastmittel, der Verbindungsteil und/oder der Krafteinleitungsteil können separat oder zumindest mit einem der anderen Elemente einteilig ausgebildet sein.The Fastening element, in particular a nut, to means a force to be applied with an element to be fastened therewith or component a fixed, detachable Forming connection is characterized by a force introduction part, on which the force can be applied, a connecting part, on which the power is transmitted and which is engaged with the element to be fastened for formation the connection is, and at least one overloading means, which in the Fastener is integrated, so that the to the connecting part to be transferred Force not a maximum allowable Strength exceeds. The overload means, the Connecting part and / or the force introduction part can be separately or at least integrally formed with one of the other elements be.

In einer Ausführungsform ist das Überlastmittel als mindestens ein Zwischenelement ausgebildet ist, welches den Krafteinleitungsteil mit dem Verbindungsteil verbindet.In an embodiment is the overload is formed as at least one intermediate element which the Force introduction part connects to the connecting part.

In einer weiteren Ausführungsform ist vorgesehen, dass das mindestens eine Zwischenelement mindestens eine Sollbruchstelle aufweist, um bei Aufbringen einer die maximal zulässige Kraft übersteigenden Kraft durch einen Sollbruch eine Kraftübertragung an den Verbindungsteil zu verhindern.In a further embodiment it is provided that the at least one intermediate element at least has a predetermined breaking point, in order to apply the maximum allowed Force exceeding Force by a predetermined breaking force transmission to the connecting part to prevent.

Noch eine weitere Ausführungsform sieht vor, dass der Krafteinleitungsteil einen den Verbindungsteil zumindest teilweise umfänglich umgebenden Körper umfasst, welcher über das mindestens eine Zwischenelement beabstandet von dem Verbindungsteil angeordnet ist.Yet another embodiment provides that the force introduction part a the connecting part at least partially circumferential surrounding body includes, which over the at least one intermediate element spaced from the connecting part is arranged.

In einer weiteren Ausgestaltung der Neuerung ist vorgesehen, dass der Körper eine Außenrändelung aufweist, um eine sichere Krafteinleitung zu realisieren.In a further embodiment of the innovation is provided that the body an outer knurl has to realize a safe introduction of force.

In einem Ausführungsbeispiel ist vorgesehen, dass das Überlastmittel aus einem geeigneten Kunststoffmaterial ausgebildet ist.In an embodiment is provided that the overload means is formed of a suitable plastic material.

Noch ein anderes Ausführungsbeispiel sieht vor, dass das Befestigungselement einteilig ausgebildet ist.Yet another embodiment provides that the fastening element is formed in one piece.

In einem weiteren Ausführungsbeispiel ist vorgesehen, dass der Verbindungsteil ein Gewinde aufweist.In a further embodiment it is provided that the connecting part has a thread.

In noch einem weiteren Ausführungsbeispiel ist das Überlastmittel als mindestens ein Verbindungssteg mit einer Sollbruchstelle ausgebildet.In Yet another embodiment the overload means formed as at least one connecting web with a predetermined breaking point.

Als ein weiteres Ausführungsbeispiel ist vorgesehen, dass der Körper über mehrere, bevorzugt vier, im Wesentlichen gleichbeabstandete Verbindungsstege mit je einer Sollbruchstelle umfänglich beabstandet mit dem Verbindungsteil verbunden ist.When another embodiment is provided that the body over several, preferably four, substantially equally spaced connecting webs each circumferentially spaced with a predetermined breaking point connected to the connecting part.

Mit dem neuerungsgemäßen Befestigungselement ist ein wirksamer Überlastschutz in das Befestigungselement integriert. Das Befestigungselement kann aus drei separaten Teilen, nämlich dem Krafteinleitungsteil, dem Verbindungsteil und dem Überlastmittel bestehen.With the inventive fastener is an effective overload protection integrated into the fastener. The fastener can from three separate parts, namely the force introduction part, the connection part and the overload means consist.

Hierbei kann das Überlastmittel bei einem Überschreiten der maximal zulässigen Kraft beispielweise ein Durchrutschen des Krafteinleitungsteil relativ zu dem Verbindungsteil bewirken. Damit kann das Überlastmittel beispielsweise als Kupplung mit Überlastschutz zwischen dem Verbindungsteil und dem Krafteinleitungsteil fungieren. Alternativ können Krafteinleitungsteil, Überlastmittel und Verbindungsteil einteilig ausgebildet sein. Hierbei kann durch Sollbruchstellen in dem Überlastmittel ein Überschreiten der maximal zulässigen Kraft bzw. deren Übertragung an der Verbindungsteil wirksam verhindert werden. Das Befestigungselement kann als Mutter, Schraubenmutter oder dergleichen ausgebildet sein. Die Mutter weist dann neben dem an sich bekannten Mutterkörper beispielsweise einen diesen Mutterkörper umgebenden Rändelring auf, welcher über Stege mit dem Mutterkörper verbunden ist. Der Mutterkörper kann beispielweise eine Überwurfmutter sein. Alternativ kann das Befestigungselement auch als Schraube oder dergleichen ausgebildet sein. Das Befestigungselement kann aus einem geeigneten Material hergestellt sein. Dabei können die einzelnen Teile aus dem gleichen Material oder aus unterschiedlichen Materialien hergestellt sein. Bevorzugt ist das Befestigungselement komplett aus einem Kunststoff gefertigt, bevorzugt in einem Spritzgussverfahren.In this case, the overload means can cause a slipping of the force introduction part relative to the connecting part when the maximum permissible force is exceeded, for example. Thus, the overload means can act as a clutch with overload protection between the connecting part and the force introduction part, for example. Alternatively, force introduction part, overload means and connecting part can be integrally formed. This can be effectively prevented by predetermined breaking points in the overload means exceeding the maximum permissible force or their transmission to the connecting part. The fastening element may be formed as a nut, nut or the like. The mother then has, for example, a knurling ring surrounding this nut body, in addition to the known parent body, which is connected to the mother body via webs. The nut body can be, for example, a union nut. Alternatively, the fastening element can also be designed as a screw or the like. The Fastener may be made of a suitable material. The individual parts can be made of the same material or of different materials. Preferably, the fastener is made entirely of a plastic, preferably in an injection molding process.

Die Zeichnungen stellen ein Ausführungsbeispiel der Neuerung in drei unterschiedlichen Ansichten dar und zeigen in den drei Figuren:The Drawings illustrate an embodiment the innovation in three different views and show in the three figures:

1 ein neuerungsgemäßes Befestigungselement in einer Draufsicht, 1 a renewal fastener in a plan view,

2 das Befestigungselement nach 1 in einer geschnittenen Vorderansicht und 2 the fastener after 1 in a cut front view and

3 das Befestigungselement nach 1 in einer Seitenansicht, 3 the fastener after 1 in a side view,

1 zeigt ein neuerungsgemäßes Befestigungselement 1 in einer Draufsicht. Das Befestigungselement 1 umfasst einen Krafteinleitungsteil 2, einen Verbindungsteil 3 und ein Überlastmittel 4. 1 shows a renewal fastener 1 in a top view. The fastener 1 includes a force introduction part 2 , a connecting part 3 and an overload device 4 ,

Der Krafteinleitungsteil 2 ist vorliegend als Ring ausgebildet. Der Ring weist in der dargestellten Figur an seiner Außenseite eine hier nicht sichtbare Rändelung auf.The force introduction part 2 is presently designed as a ring. The ring has in the illustrated figure on its outside a not visible here knurling.

Der Verbindungsteil 3 ist vorliegend ebenfalls als Ring ausgebildet, wobei der Außendurchmesser des Verbindungsteils 3 kleiner ist als der Innendurchmesser des Krafteinlei tungsteils 2, so dass vorliegend Verbindungsteil 3 und Krafteinleitungsteil 2 konzentrisch und beabstandet zueinander angeordnet sind. Der Verbindungsteil 3 weist ein Innengewinde 5 auf, welches bevorzugt als ein Rohrgewinde ausgebildet ist.The connecting part 3 is presently also formed as a ring, wherein the outer diameter of the connecting part 3 smaller than the inner diameter of the force introduction part 2 , so that in this case connecting part 3 and force introduction part 2 are arranged concentrically and spaced from each other. The connecting part 3 has an internal thread 5 which is preferably formed as a pipe thread.

Der Verbindungsteil 3 ist mit dem Krafteinleitungsteil 2 über ein Überlastmittel 4 verbunden. Das Überlastmittel 4 umfasst vorliegend vier Verbindungsstege 4a, welche als Zwischenelement zwischen dem Verbindungsteil 3 und dem Krafteinleitungsteil 2 ausgebildet sind und den Verbindungsteil 3 mit dem Krafteinleitungsteil 2 verbinden. Die Stege 4a sind etwa in einem gleichen Winkel zueinander versetzt, das heißt jeweils zueinander um etwa 90°. Somit ist das Befestigungselement 1 in der Draufsicht spiegelsymmetrisch ausgebildet. Die Stege 4a sind so ausgebildet, dass diese bei einem Aufbringen einer Kraft, welche eine vorgebbare zulässige Maximalkraft übersteigt, etwa mittig an einer Sollbruchstelle 6 brechen. Die Stege 4a sind im Wesentlichen gleich ausgebildet, so dass alle Stege 4a bei Aufbringungen einer die Maximalkraft übersteigenden Kraft an ihrer Sollbruchstelle 6 etwa gleich brechen.The connecting part 3 is with the force introduction part 2 via an overload device 4 connected. The overload means 4 in this case comprises four connecting webs 4a , which as an intermediate element between the connecting part 3 and the force introduction part 2 are formed and the connecting part 3 with the force introduction part 2 connect. The bridges 4a are offset approximately at an equal angle to each other, that is, in each case to each other by about 90 °. Thus, the fastener 1 formed mirror-symmetrically in plan view. The bridges 4a are formed so that this at an application of a force which exceeds a predetermined allowable maximum force, approximately in the middle of a predetermined breaking point 6 break. The bridges 4a are essentially the same design, so all webs 4a when applying a force exceeding the maximum force at its predetermined breaking point 6 about to break right away.

In 1 ist das Befestigungselement 1 einteilig ausgebildet, bevorzugt als einteiliges Kunststoffteil, weiter bevorzugt in einem Spritzgussverfahren hergestellt.In 1 is the fastener 1 formed in one piece, preferably as a one-piece plastic part, more preferably produced in an injection molding process.

2 zeigt das Befestigungselement 1 nach 1 in einer geschnittenen Vorderansicht. Der Schnitt erfolgt gemäß der Schnittlinie A–A nach 1. 2 shows the fastener 1 to 1 in a cut front view. The cut is made according to the section line A-A 1 ,

Der Krafteinleitungsteil 2 ist ringförmig ausgebildet und umgibt konzentrisch den Verbindungsteil 3. Über das Überlastmittel 4 ist der Abstand zwischen Krafteinleitungsteil 2 und Verbindungsteil 3 festgelegt. Der ringförmige Krafteinleitungsteil 2 ist absatzfrei ausgebildet. Der Innendurchmesser des Krafteinleitungsteils 2 ist größer als der Außendurchmesser des Verbindungsteils 3. Außen an seiner Umfangsfläche weist der Krafteinleitungsteil eine hier nicht dargestellte Rändelung auf, um eine bessere Krafteinleitung zu ermöglichen.The force introduction part 2 is annular and concentrically surrounds the connecting part 3 , About the overload means 4 is the distance between the force introduction part 2 and connecting part 3 established. The annular force introduction part 2 is formed paragraph free. The inner diameter of the force introduction part 2 is greater than the outer diameter of the connecting part 3 , Outside on its peripheral surface, the force introduction part has a knurling, not shown here, in order to allow a better introduction of force.

Der Verbindungsteil 3 weist ein Innengewinde 5 auf, welches in einer axialen Richtung durch einen Absatz 3a begrenzt ist. Hierdurch ist ein Anschlag realisiert, der eine Bewegung entlang der Achse A, das heißt in die axiale Richtung, begrenzt. Das Gewinde kann beispielsweise als G3/4-Gewinde ausgebildet sein. Der Absatz ist an seinem äußeren Ende abgefast.The connecting part 3 has an internal thread 5 on, which in an axial direction by a paragraph 3a is limited. As a result, a stop is realized, which limits a movement along the axis A, that is, in the axial direction. The thread may be formed, for example, as a G3 / 4 thread. The heel is chamfered at its outer end.

Zwischen dem Verbindungsteil 3 und dem Krafteinleitungsteil 2 sind die Stege 4a angeordnet, welche den Abstand zwischen Verbindungsteil 3 und Krafteinleitungsteil 2 festlegen. Die Stege 4a weisen jeweils eine Sollbruchstelle 6 auf (hier nicht dargestellt), welche beispielsweise auch als Materialschwächung wie eine Kerbung ausgebildet sein kann.Between the connecting part 3 and the force introduction part 2 are the bars 4a arranged, showing the distance between connecting part 3 and force introduction part 2 establish. The bridges 4a each have a predetermined breaking point 6 on (not shown here), which may for example be designed as a material weakening as a notch.

3 zeigt das Befestigungselement 1 nach 1 in einer Seitenansicht. In der Seitenansicht ist der Krafteinleitungsteil 2 dargestellt, genauer dessen Außenfläche. An seiner Außenfläche weist der Krafteinleitungsteil 2 eine Rändelung 7 auf, welche eine bessere Krafteinleitung ermöglicht. 3 shows the fastener 1 to 1 in a side view. In the side view is the force introduction part 2 represented, more precisely, its outer surface. On its outer surface, the force introduction part 2 a knurling 7 on, which allows a better force application.

Über den gerändelten, als Ring ausgebildeten Krafteinleitungsteil 2 wird eine Kraft auf das beispielsweise als Überwurfmutter ausgebildete Verbindungsteil 3 über das Überlastmittel 4, welches Stege 4a umfasst, übertragen. Bei einer Kraftaufbringung, welche eine vorgegebene, maximal zulässige Kraft überschreitet, brechen die Stege 4a an ihrer Sollbruchstelle 6, so dass eine Kraftübertragung von dem Krafteinleitungsteil 2 zu dem Verbindungsteil 3 unterbrochen wird. Hierdurch wird wirksam eine Beschädigung des Verbindungsteils 3 verhindert.About the knurled trained as a ring force introduction part 2 is a force on the example designed as a union nut connecting part 3 over the overload means 4 , which webs 4a includes, transfer. In a force application, which exceeds a predetermined maximum allowable force, break the webs 4a at their breaking point 6 , so that a power transmission from the force introduction part 2 to the connecting part 3 is interrupted. This will effectively damage the connector 3 prevented.

Claims (10)

Befestigungselement (1), insbesondere eine Schraubenmutter, um mittels einer aufzubringenden Kraft mit einem damit zu befestigenden Element oder Bauteil eine feste, lösbare Verbindung zu bilden, gekennzeichnet durch einen Krafteinleitungsteil (2), an welchem die Kraft aufbringbar ist, einen Verbindungsteil (3), auf welchen die Kraft übertragen wird und welcher im Eingriff mit dem Element zur Bildung der Verbindung steht, und mindestens ein Überlastmittel (4), welches in dem Befestigungsmittel (1) integriert ist, so dass die an den Verbindungsteil (3) zu übertragende Kraft nicht eine maximal zulässige Kraft übersteigt.Fastening element ( 1 ), in particular a nut to form a fixed, releasable connection by means of a force to be applied with an element or component to be fastened thereto, characterized by a force introduction part ( 2 ), on which the force can be applied, a connecting part ( 3 ) to which the force is transmitted and which is engaged with the element for forming the connection, and at least one overload means ( 4 ), which in the fastener ( 1 ) is integrated so that the to the connecting part ( 3 ) force to be transmitted does not exceed a maximum allowable force. Befestigungselement (1) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Überlastmittel (4) als mindestens ein Zwischenelement ausgebildet ist, welches den Krafteinleitungsteil (2) mit dem Verbindungsteil (3) verbindet.Fastening element ( 1 ) according to claim 1, characterized in that the overload means ( 4 ) is formed as at least one intermediate element, which the force introduction part ( 2 ) with the connecting part ( 3 ) connects. Befestigungselement (1) nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das mindestens eine Zwischenelement mindestens eine Sollbruchstelle (6) aufweist, um bei Aufbringen einer die maximal zulässige Kraft übersteigenden Kraft durch einen Sollbruch eine Kraftübertragung an den Verbindungsteil (3) zu verhindern.Fastening element ( 1 ) according to claim 1 or 2, characterized in that the at least one intermediate element at least one predetermined breaking point ( 6 ) in order, upon application of a force exceeding the maximum allowable force by a predetermined breaking force transmission to the connecting part ( 3 ) to prevent. Befestigungselement (1) nach Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Krafteinleitungsteil (2) einen den Verbindungsteil (3) zumindest teilweise umfänglich umgebenden Körper umfasst, welcher über das mindestens eine Zwischenelement beabstandet von dem Verbindungsteil (3) angeordnet ist.Fastening element ( 1 ) according to claim 1 to 3, characterized in that the force introduction part ( 2 ) one the connecting part ( 3 ) at least partially circumferentially surrounding body, which spaced over the at least one intermediate element of the connecting part ( 3 ) is arranged. Befestigungselement (1) nach Anspruch 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass der Körper eine Außenrändelung (7) aufweist, um eine sichere Krafteinleitung zu realisieren.Fastening element ( 1 ) according to claims 1 to 4, characterized in that the body has an outer knurl ( 7 ) in order to realize a safe introduction of force. Befestigungselement (1) nach Anspruch 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass das Überlastmittel (4) aus einem geeigneten Kunststoffmaterial ausgebildet ist.Fastening element ( 1 ) according to claims 1 to 5, characterized in that the overload means ( 4 ) is formed of a suitable plastic material. Befestigungselement (1) nach Anspruch 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass das Befestigungselement (1) einteilig ausgebildet ist.Fastening element ( 1 ) according to claim 1 to 6, characterized in that the fastening element ( 1 ) is formed in one piece. Befestigungselement (1) nach Anspruch 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass der Verbindungsteil (3) ein Gewinde (5) aufweist.Fastening element ( 1 ) according to claims 1 to 7, characterized in that the connecting part ( 3 ) a thread ( 5 ) having. Befestigungselement (1) nach Anspruch 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass das Überlastmittel (4) als mindestens ein Verbindungssteg (4a) mit einer Sollbruchstelle (6) ausgebildet ist.Fastening element ( 1 ) according to claims 1 to 8, characterized in that the overloading means ( 4 ) as at least one connecting bridge ( 4a ) with a predetermined breaking point ( 6 ) is trained. Befestigungselement (1) nach Anspruch 4 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass der Körper über mehrere, bevorzugt vier, im Wesentlichen gleichbeabstandete Verbindungsstege (4a) mit je einer Sollbruchstelle (6) umfänglich beabstandet mit dem Verbindungsteil (3) verbunden ist.Fastening element ( 1 ) according to claim 4 to 9, characterized in that the body over a plurality, preferably four, substantially equally spaced connecting webs ( 4a ) each having a predetermined breaking point ( 6 ) circumferentially spaced with the connecting part ( 3 ) connected is.
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Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102008037113A1 (en) * 2008-08-07 2010-02-11 Siemens Aktiengesellschaft Separation head for use with e.g. thread section of screw, for producing clamping torque, has bars flush mounted at surfaces of screw element for transmitting torque to screw element when separation head is attached to screw element

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DE102008037113A1 (en) * 2008-08-07 2010-02-11 Siemens Aktiengesellschaft Separation head for use with e.g. thread section of screw, for producing clamping torque, has bars flush mounted at surfaces of screw element for transmitting torque to screw element when separation head is attached to screw element

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