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Die
Erfindung betrifft eine Spannschraube mit einer Gewindespindel und
einer mit der Gewindespindel zusammenwirkenden Spindelmutter sowie einer
Verdrehsicherung, welche in einer Sicherungsstellung eine Rotation
der Gewindespindel und der Spindelmutter relativ zueinander sperrt
und in einer Spannstellung freigibt. Des Weiteren betrifft die Erfindung
eine Vorrichtung zum Verzurren von Containern an Bord von Schiffen
mit einer solchen Spannschraube.
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Eine
solche Spannschraube ist in unterschiedlichsten Varianten bekannt.
Sie lassen sich im Wesentlichen in Spannschrauben mit kraftschlüssiger
Verdrehsicherung und Spannschrauben mit formschlüssiger
Verdrehsicherung unterteilen. Eine kraftschlüssige Verdrehsicherung
zeigt zum Beispiel die
DE
100 56 341 C2 . Als Verdrehsicherung dient eine Schraube,
welche etwa senkrecht zur Längsachse der Gewindespindel
gegen die Gewindespindel geschraubt und gekontert wird. Eine ähnliche
Verdrehsicherung ist auch aus der
EP 1 534 584 B1 bekannt, bei der zusätzlich
der Bolzen aus einem weicheren Material gefertigt sein soll als
die Gewindespindel. Darüber hinaus zeigt die
EP 1 534 584 B1 weitere kraftschlüssig
wirkende Verdrehsicherungen.
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Formschlüssige
Verdrehsicherungen zeigen die nachfolgenden Schriften: Aus der
DE 10 2007 041 403
A1 ist eine Spannschraube bekannt, bei der die Gewindespindel
stirnseitig einen Vierkant aufweist. Auf diesen Vierkant wird als
Verdrehsicherung ein Sicherungselement mit korrespondierender Vierkantbohrung
aufgesetzt, welches zwar in Längsrichtung der Gewindespindel
verschieblich aber unverdrehbar mit der Spindelmutter verbunden
ist. Eine ähnliche Verdrehsicherung zeigt die
DE 10 2004 028 585 B4 .
Das freie Ende der Gewindespindel ist hier jedoch mit einer Art
Stern ausgebildet und das Sicherungselement weist eine hierzu korrespondierende Ausnehmung
auf. Ebenfalls mit einem sternartigen Element am freien Ende der
Gewindespindel ist die Spannschraube nach der
DE 10 2005 005 575 B4 ausgebildet.
Das Sicherungselement ist hier mit federvorbelasteten Kugeln versehen,
welche in Kehlen des sternförmigen Elementes eingreifen
und so für eine Verdrehsicherung sorgen. Eine Art kinematische Umkehr
ist aus der
DE
10 2005 002 782 B4 bekannt. Hier ist das Sicherungselement
mit einer sternförmigen Ausnehmung versehen. Das freie
Ende der Gewindespindel ist zylindrisch ausgebildet und kann im Prinzip
frei in der sternartigen Ausnehmung drehen. Dieses zylindrische
Ende weist zwei diametral gegenüberliegende Kugeln auf,
welche jeweils am äußeren Ende einer Durchgangsbohrung
quer zur Längsmittelachse durch das zylindrische Ende angeordnet
und durch eine in dieser Bohrung angeordnete Druckfeder nach außen
vorgespannt sind. Ähnliche formschlüssige Verdrehsicherungen
sind weiterhin aus der
WO
2006/046921 A1 bekannt.
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Die
vorstehend genannten Spannschrauben dienen zum Verzurren von Containern
als Decksladung an Bord von Schiffen. Ein Ende, meist das Spindelende,
wird an Deck des Schiffes befestigt, während in das andere
Ende eine Zurrstange eingehängt wird. Die Zurrstange wird
ihrerseits in ein Auge im Eckbeschlag des Containers eingehakt.
Anschließend wird diese Verzurrung mittels der Spannschraube
gespannt. Anschließend wird die Spannschraube mittels der
Verdrehsicherung gegen Verdrehen und damit unbeabsichtigtes Lösen
gesichert, damit die Spannung während der gesamten Seereise
zuverlässig aufrechterhalten bleibt.
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Der
Erfindung liegt das Problem zugrunde, eine Spannschraube der eingangs
genannten Art mit einer zuverlässigen und einfach handhabbaren
Sicherung gegen Verdrehen auszubilden.
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Zur
Lösung dieses Problems ist die erfindungsgemäße
Spannschraube dadurch gekennzeichnet, dass die Verdrehsicherung
radial zur Achse der relativen Rotation zwischen Gewindespindel
und Spindelmutter von der Spannstellung in die Sicherungsstellung
verstellbar ist und in der Sicherungsstellung mit einem Anschlag
zusammenwirkt.
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Die
Verdrehsicherung der erfindungsgemäßen Spannschraube
lässt sich auf einfache Weise bedienen, nämlich
durch radiales Verstellen. Sie wirkt in der Sicherungsstellung mit
einem Anschlag zusammen, bildet also eine formschlüssige
und damit sehr sichere Sicherung gegen Verdrehen und, folglich,
unbeabsichtigtes Lösen der mit ihr gebildeten Verzurrung
von Containern an Bord von Schiffen.
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Vorzugsweise
ist der Anschlag der Spindelmutter zugeordnet. Die in diesem Fall
der Gewindespindel zugeordnete Verdrehsicherung wirkt also direkt
mit einem der Spindelmutter zugeordneten Anschlag zusammen, wodurch
ein unbeabsichtigtes relatives Verdrehen von Gewindespindel und
Spindelmutter gegeneinander direkt verhindert wird. Üblicherweise
sind an der Spindelmutter Verbindungsstreben angeschweißt,
die an ihrem anderen Ende ein Maul zur Aufnahme der Zurrstange aufweisen. Diese
können besonders bevorzugt gleichzeitig auch als Anschlag
für die Verdrehsicherung dienen, so dass kein gesonderter
Anschlag erforderlich ist.
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Um
zu verhindern, dass die Verdrehsicherung selbst unbeabsichtigt von
der Sicherungsstellung in die Spannstellung zurück gelangt,
wird die Verdrehsicherung nach einer Weiterbildung der Erfindung
formschlüssig in ihrer Sicherungsstellung arretiert. Zusätzlich
oder alternativ kann die Verdrehsicherung auch in ihrer Spannstellung,
in der sie ein Verdrehen von Gewindespindel und Spindelmutter relativ
zueinander erlaubt, arretierbar sein, wobei dann die Arretierung
vorzugsweise ebenfalls formschlüssig erfolgt. Dieses erleichtert
die Handhabung der Spannschraube, da die Verdrehsicherung nicht während
des Spannens oder Lösens der Spannschraube versehentlich
in die Sicherungsstellung rutscht und dadurch das gewollte Spannen
oder Lösen der Spannschraube blockiert.
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Nach
einer konstruktiven Ausgestaltung der Erfindung weist die Verdrehsicherung
zwei oder mehrere Sicherungsstellungen und genau eine Spannstellung
auf, die zwischen den Sicherungsstellungen angeordnet ist. Die Verdrehsicherung
lässt sich so in zwei oder mehr Richtungen aus der einen Spannstellung
in die unterschiedlichen Sicherungsstellungen bringen, was die Handhabung
weiter vereinfacht.
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Nach
einer weiteren, einfachen konstruktiven Ausgestaltung der Erfindung
weist die Verdrehsicherung ein Halteelement auf, welches stirnseitig
an der Gewindespindel angeordnet und gehalten ist. Ferner weist
die Verdrehsicherung ein Sicherungselement auf, welches von dem
Halteelement gehalten und in Radialrichtung der Gewindespindel verschieblich
zu diesem Halteelement ist. Das Halteelement ist dabei vorzugsweise
kraftschlüssig mit der Gewindespindel verbunden. Das Halteelement
ist damit einfach montierbar und gegen Lösen gesichert.
Ein weiterer Vorteil ist, dass sich bestehende Spannschrauben leicht
mit der Verdrehsicherung nachrüsten lassen. Die Gewindespindel
kann eine Bohrung, vorzugsweise eine Sackbohrung, aufweisen, in
welcher das Halteelement kraftschlüssig gehalten, vorzugsweise
eingepresst, ist. Dieses kann auf besonders einfache und auch einfach
zu montierende Weise dadurch erfolgen, dass das Halteelement ein
Bolzen mit einem Bolzengewinde ist, welches zu einem Gewinde in
der Bohrung nicht kompatibel ist, so dass sich eine Klemmung beim
Einsetzen oder Eindrehen des Bolzens in die Bohrung ergibt. Dieses
kann zum Beispiel dadurch erfolgen, dass der Bolzen ein Gewindebolzen
ist, dessen Nenndurchmesser größer als der Kerndurchmesser
der Bohrung ist und/oder die Bohrung eine Gewindebohrung ist, deren
Kerndurchmesser kleiner als der Nenndurchmesser des Bolzen ist. Dabei
sollte jeweils der Kerndurchmesser der Bohrung kleiner als der Kerndurchmesser
des Bolzens sein. Ein noch durch diese Weiterbildung der Erfindung
umfasster Grenzfall einer solchen Verbindung ist, dass entweder
der Bolzen oder die Bohrung an sich gar kein Gewinde mehr aufweisen,
sondern kreiszylindrisch ausgebildet sind. Nach einer besonders
einfachen konstruktiven Gestaltung ist die Bohrung eine kreiszylindrische
Sackbohrung und der Bolzen eine handelsübliche Sechskantschraube,
wobei der Nenndurchmesser größer als der Bohrungsdurchmesser
ist. Der Kerndurchmesser der Sechskantschraube sollte gleich oder
kleiner als der Bohrungsdurchmesser sein. Sechskantschrauben sind einfach
und äußerst kostengünstig zu erwerben
und kreiszylindrische Bohrungen sehr einfach herstellbar. Es sind
aber auch andere inkompatible Gewindepaarungen von Bohrung und Bolzen
denkbar, als nur über die Durchmesser. So kann auch die
Geometrie der Gewindegänge nicht kompatibel gestaltet werden,
beispielsweise unterschiedliche Gewindesteigung, Flankenwinkel der
Gewindegänge oder Breite der Gewindegänge. Selbstverständlich
sind auch beliebige Kombinationen der oben beschriebenen Maßnahmen
möglich. Zusätzlich oder alternativ kann der Bolzen
auch eingeklebt oder gelötet oder, als stoffschlüssige
Verbindung, auch geschweißt werden.
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Schließlich
ist es als kinematische Umkehr der oben beschriebenen Ausgestaltungen
auch möglich, an der freien Stirnseite der Gewindespindel
einen Zapfen auszubilden, beispielsweise anzudrehen, und beispielsweise
mit einer Mutter als Kopf zu versehen. Hier sind dann wieder die
oben beschriebenen Maßnahme zum Sichern des Kopfes auf
dem Zapfen denkbar.
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Die
Erfindung wird nachfolgend anhand eines in der Zeichnung dargestellten
Ausführungsbeispiels näher erläutert.
In der Zeichnung zeigen:
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1 eine
Spannschraube mit den Erfindungsmerkmalen in Draufsicht,
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2 die
Spannschraube gemäß 1 in Seitenansicht
mit in Spannstellung befindlicher Verdrehsicherung,
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3 einen
Vertikalschnitt in der Ebene III-III der Spannschraube gemäß 2,
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4 einen
Teilbereich der Spannschraube gemäß 1 in
Seitenansicht mit in Sicherungsstellung befindlicher Verdrehsicherung,
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5 einen
Vertikalschnitt in der Ebene V-V der Spannschraube gemäß 4,
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6 einen
Vertikalschnitt in der Ebene V-V der Spannschraube gemäß 4,
jedoch mit am Anschlag anliegender Verdrehsicherung.
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Die
erfindungsgemäße Spannschraube weist einen Spindelteil 10 und
einen Mutternteil 11 auf. Der Spindelteil 10 ist
im Wesentlichen durch eine Gewindespindel 12 und einer
einstückig stirnseitig mit der Gewindespindel 12 verbundenen
Gabel 13 gebildet. Mittels der Gabel 13 wird der
Spindelteil 10 beispielsweise an einem an Deck eines Schiffes
angeschweißten Auge angeschlagen, wozu ein Bolzen 14 der
Gabel 13 dient.
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Die
Gewindespindel 12 ist in bekannter Weise durch eine rohrstückartige
Durchführung 15 hindurch geführt. An
der Außenseite der Durchführung 15 sind
einander diametral gegenüberliegend zwei Verbindungsstreben 16 angebracht,
nämlich angeschweißt. An ihrem der Durchführung 15 gegenüberliegenden
Ende sind die Verbindungsstreben 16 mit einer Aufnahme 17 ebenfalls
durch Schweißen verbunden. Die Aufnahme 17 weist
ein Maul 18 auf, in das eine Zurrstange eingehängt
werden kann. Ferner ist zwischen den Verbindungsstreben 16 und
im Bereich zwischen der Spindelmutter 15 einerseits und der
Aufnahme 17 andererseits eine Gleitmutter 19 in an
sich bekannter Weise angeordnet, welche eine zum Spindelgewinde
der Gewindespindel komplementäres Spindelgewinde als Innengewinde
aufweist. Die Gleitmutter 19 bildet im vorliegenden Fall die
Spindelmutter. Sie ist gegenüber den Verbindungsstreben 16 gegen
Verdrehen gesichert und kann zwischen den Verbindungsstreben 16 in
deren Längsrichtung verschoben werden, so dass sich die Spannschraube,
wenn sie nicht unter Last bzw. gespannt ist, zusammenschieben lässt,
ohne die Gewindespindel 12 ganz eindrehen zu müssen.
Es sind aber auch Spannschrauben bekannt, bei denen anstelle der
Durchführung 15 eine feste Spindelmutter vorgesehen
ist.
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Die
Verbindungsstreben 16 sind ferner noch durch einen Verbindungssteg 19 miteinander
verbunden, wobei die Gewindespindel 12 durch den Verbindungssteg 19 hindurchgeführt
werden kann, ohne mit ihm in einem Gewindeeingriff zu stehen.
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An
dem der Gabel 13 abgewandten stirnseitigen Ende der Gewindespindel 12 ist
eine Verdrehsicherung 21 gegen ungewolltes relatives Verdrehen der
Gewindespindel 12 gegenüber der Gleitmutter 19 vorgesehen.
Die Gewindespindel 12 weist an diesem Stirnende eine Sackbohrung 22 auf,
in welche eine herkömmliche Sechskantschraube 23 mit
einem üblichen Sechskantkopf 24 eingepresst und
so gegen Lösen gesichert ist. Konkret wird eine Sechskantschraube 23 M
16, also mit einem Nenndurchmesser von 16 mm in eine Sachbohrung
mit einem Durchmesser von 15 mm gepresst. Der Sechskantkopf 24 ist
dabei von dem Stirnende der Gewindespindel 12 beabstandet.
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Die
Verdrehsicherung 21 weist weiterhin eine Führungsplatte 25 auf,
die an ihren äußeren Stirnseiten jeweils eine
maulartige Ausnehmung 26 aufweist. In diese maulartige
Ausnehmungen 26 greifen die Verbindungsstreben 16 ein
und führen dadurch die Führungsplatte 25.
Die Führungsplatte 25 ist hierdurch in Längsrichtung
der Gewindespindel 12 und damit zu den parallel zu ihr
angeordneten Verbindungsstreben 16 verschieblich geführt.
Ferner ist die Verbindungsplatte 25 zwischen dem freien
Stirnende der Gewindespindel 12 und dem Sechskantkopf 24 der
Sechskantschraube 23 angeordnet, wobei die Sechskantschraube 23 mit
ihrem Schaft durch eine Bohrung in der Führungsplatte 25 hindurchgeführt ist.
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Der
Schaft der Sechskantschraube 23 wird durch eine Druckfeder 27 umschlossen,
welche die Führungsplatte 25 in Richtung weg von
der Gewindespindel 12 vorspannt. Die Führungsplatte 25 wird also
immer in Richtung auf den Sechskantkopf 24 der Sechskantschraube 23 gedrückt.
Da die Druckfeder 27 den Schaft der Sechskantschraube umschließt,
ist die Druckfeder gleichzeitig geführt.
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Auf
der der Druckfeder 27 gegenüberliegenden Seite
liegt auf der Führungsplatte 25 ein Sicherungselement 28 auf.
Die Sechskantschraube 23 ist ebenfalls mit ihrem Schaft
durch das Sicherungselement 28 hindurchgeführt,
nämlich konkret durch ein Langloch 29 in dem Sicherungselement 28.
Dementsprechend ist der Sechskantkopf 24 der Sechskantschraube 23 auf
der der Führungsplatte 25 gegenüberliegenden
Seite des Sicherungselementes 28 angeordnet. Das Sicherungselement 28 wird
also gleichsam durch die Kraft der Druckfeder 27 zwischen
der Führungsplatte 25 und dem Sechskantkopf 24 geklemmt.
Dabei weist die der Führungsplatte 25 abgewandte
Oberseite des Sicherungselementes 28 drei Aufnahmen 30, 31 und 32 auf,
die in ihrer Kontur mit dem Sechskantkopf 24 der Sechskantschraube 23 korrespondieren,
so dass der Sechskantkopf 24 in diese Aufnahmen 30... 32 eingreifen
kann.
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In
den 1 bis 3 befindet sich das Sicherungselement 28 in
seiner mittleren Position, bei welcher der Sechskantkopf 24 in
die mittlere Ausnehmung 31 eingreift. Wie zu erkennen ist,
ist das Sicherungselement 28 so ausgebildet, dass es sich
in dieser Position frei zwischen den Verbindungsstreben 16 drehen
kann. In dieser Stellung befindet sich das Sicherungselement 28 und
damit die Verdrehsicherung 21 in ihrer Spannstellung, in
welcher die Gewindespindel 12 und die Spindelmutter 15 relativ
zueinander verdreht und so das Spannschloss gespannt oder gelöst
werden kann. Ist die erforderliche Spannung erreicht, drückt
der Bediener das Sicherungselement 28 und mit ihm die Führungsplatte 25 in
Richtung auf die Gabel 13, so dass der Sechskantkopf 24 aus
der Aufnahme 31 freikommt. Das Sicherungselement 28 kann
nun in einer Richtung radial zur Längsmittelachse 33 der
Gewindespindel 12 in der Darstellung gemäß 3 nach
oben oder unten verschoben werden. Nun lässt der Bediener
das Sicherungselement 28 wieder los, so dass es aufgrund
der Vorspannung durch die Druckfeder 27 in Richtung auf die
Aufnahme 17 gedrückt wird. Hierdurch kommt der Sechskantkopf 24 in
Eingriff mit der Aufnahme 30 oder 32, je nachdem
in welche Richtung das Sicherungselement 28 verschoben
wurde.
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In
der Darstellung gemäß 4 bis 6 wurde
das Sicherungselement 28 nach oben verschoben, so dass
der Sechskantkopf 24 in Eingriff mit der unteren Aufnahme 32 ist.
In dieser Stellung steht das Sicherungselement 28 einseitig
so weit vor, dass es sich nicht mehr frei zwischen den Verbindungsstreben 16 drehen
kann, wie dieses aus 6 besonders deutlich wird. Verdreht
sich nun die Gewindespindel 12 relativ zur Mutter 15,
stößt das Sicherungselement 28 gegen
eine der Verbindungsstreben 16 und blockiert dadurch eine
weitere Drehung. Das Sicherungselement 28 befindet sich
also in seiner Sicherungsstellung. Die Spannschraube ist gegen ungewolltes
Lösen gesichert.
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Da
die Kontur der Aufnahmen 30... 32 der Kontur des
Sechskantkopfes 24 angepasst ist, ist das Sicherungselement 28 formschlüssig
gegen ungewolltes Verschieben in seiner jeweiligen Stellung, also
in der Spannstellung oder einer der beiden Sicherungsstellungen,
gesichert.
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- 10
- Spindelteil
- 11
- Mutternteil
- 12
- Gewindespindel
- 13
- Gabel
- 14
- Bolzen
- 15
- Durchführung
- 16
- Verbindungsstrebe
- 17
- Aufnahme
- 18
- Maul
- 19
- Gleitmutter
- 20
- Verbindungssteg
- 21
- Verdrehsicherung
- 22
- Gewindesackbohrung
- 23
- Sechskantschraube
- 24
- Sechskantkopf
- 25
- Führungsplatte
- 26
- Ausnehmung
- 27
- Druckfeder
- 28
- Sicherungselement
- 29
- Langloch
- 30
- Aufnahme
- 31
- Aufnahme
- 32
- Aufnahme
- 33
- Längsmittelachse
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- - DE 10056341
C2 [0002]
- - EP 1534584 B1 [0002, 0002]
- - DE 102007041403 A1 [0003]
- - DE 102004028585 B4 [0003]
- - DE 102005005575 B4 [0003]
- - DE 102005002782 B4 [0003]
- - WO 2006/046921 A1 [0003]