DE202020005509U1 - Self-locking screw - Google Patents
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Abstract
Selbstsichernde Schraube, umfassend
einen mit einem Außengewinde versehenen ersten Abschnitt mit einem ersten Außendurchmesser,
einen zweiten Abschnitt mit einem zweiten Außendurchmesser, der kleiner ist als der erste Außendurchmesser, und
ein umlaufendes Klemmteil aus Kunststoff, das auf den zweiten Abschnitt mit dem zweiten Außendurchmesser aufgebracht ist,
wobei der Innendurchmesser des Klemmteils kleiner ist als der erste Außendurchmesser,
dadurch gekennzeichnet, dass das umlaufende Klemmteil derart mit einem Innengewinde versehen ist, dass es auf dem zweiten Abschnitt durch Aufschrauben positioniert werden kann.
Self-locking screw, comprehensive
an externally threaded first portion with a first outer diameter,
a second portion having a second outer diameter that is smaller than the first outer diameter, and
a circumferential clamping part made of plastic, which is applied to the second section with the second outer diameter,
wherein the inner diameter of the clamping part is smaller than the first outer diameter,
characterized in that the circumferential clamping part is provided with an internal thread in such a way that it can be positioned on the second section by screwing it on.
Description
TECHNISCHES GEBIET DER ERFINDUNGTECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
Die Erfindung betrifft eine selbstsichernde Schraube.The invention relates to a self-locking screw.
HINTERGRUND DER ERFINDUNGBACKGROUND OF THE INVENTION
Selbstsichernde Muttern, auch Stoppmuttern genannt, sind seit langem bekannt und in verschiedener Form beschrieben, zum Beispiel in der Deutschen Industrienorm DIN 985. Selbstsichernde Muttern sind an einer ihrer Stirnflächen ringförmig erweitert und enthalten in dieser Erweiterung einen Klemmteil genannten Kunststoffring, typischerweise aus Polyamid, der beim Aufschrauben der Mutter auf eine entsprechende Schraube plastisch und elastisch verformt wird, wodurch eine kraftschlüssige Sicherung der Mutter gegen Lösen bewirkt wird. Durch die erneute elastische Verformung des Klemmteils beim Abschrauben der Mutter verliert es in der Regel so weit seine Eigenschaften, dass allgemein empfohlen wird, selbstsichernde Muttern nur einmal zu verwenden. Solche Muttern werden unter anderem auch in den Druckschriften
Bei vielen Anwendungen werden nun nicht Muttern auf Schrauben, sondern Schrauben in Gewindebohrungen eingedreht, die sich z.B. in größeren Bauteilen befinden, die nicht wie Einwegmuttern verwendet werden können. Um in solchen Fällen zumindest ein Mindestmaß an Selbstsicherung zu erreichen, sind unterschiedliche Lösungen bekannt, z.B. in Form von sog. Sprengringen, die zwischen dem Kopf einer Schraube und dem Bauteil typischerweise zusammen mit einer Unterlegscheibe angeordnet werden und die die Schraube und das Bauteil voneinander wegdrücken, um so Reibkräfte zwischen aneinander anliegenden Flächen eines Außengewindes der Schraube und eines Innengewindes der Gewindebohrung zu erhöhen. Teilweise wird auch einfach ein Klebstofftropfen in die Gewindebohrung ein- bzw. auf das Außengewinde der Schraube aufgegeben.In many applications, it is not nuts that are screwed onto screws, but rather screws into tapped holes, which are e.g. in larger components that cannot be used like one-way nuts. In order to achieve at least a minimum of self-locking in such cases, different solutions are known, for example in the form of so-called snap rings, which are typically arranged between the head of a screw and the component together with a washer and which push the screw and the component away from each other so as to increase frictional forces between abutting surfaces of an external thread of the screw and an internal thread of the threaded hole. In some cases, a drop of glue is simply inserted into the threaded hole or onto the external thread of the screw.
Um Gewindeverbindungen abzudichten ist es zudem bekannt, Außengewinde mit Hanf oder einem Band, insbesondere einem Telefonband, zu umwickeln. Diese Art der Abdichtung erfordert aber ein gewisses Maß an Erfahrung, da die Umwicklung nicht zu dick und nicht zu dünn ausfallen darf, um sowohl anwendbar als auch wirksam zu sein, und hat zudem den Nachteil, dass die Klemmkräfte nicht exakt einstellbar sind.In order to seal threaded connections, it is also known to wrap external threads with hemp or a tape, in particular a telephone tape. However, this type of sealing requires a certain amount of experience, since the wrapping must not be too thick or too thin in order to be both applicable and effective, and also has the disadvantage that the clamping forces cannot be precisely adjusted.
Es sind auch spezielle klemmende und teilweise sogar dichtende sogenannte chemische Gewindesicherungen bekannt, bei denen ein Abschnitt des Außengewindes einer Schraube mit einer Beschichtung versehen wird, um eine Klemm- und/oder Klebwirkung zu erzielen. Beispielsweise ist es bekannt, mikroverkapselten Klebstoff auf einen Abschnitt des Außengewindes einer Schraube aufzubringen, wobei dann beim Einschrauben der Schraube die Mikrokapseln durch Druck und/oder Scherbeanspruchung aufplatzen und den Klebstoff freisetzen, der dann aushärtet und eine feste Verbindung zwischen dem Außengewinde der Schraube und dem Innengewinde der entsprechenden Gewindebohrung bewirkt. Es hat sich allerdings gezeigt, dass diese Maßnahmen zur Selbstsicherung von Schrauben unbefriedigend sind. So sind sowohl das Aufbringen als auch die Haltbarkeit einer entsprechenden Beschichtung auf einem Abschnitt des Außengewindes nicht unproblematisch. Aufgespritzte Partikel neigen dazu, sich von Schrauben abzulösen, was bei bestimmten Anwendungen sehr nachteilig sein kann. Wenn z.B. eine solche Schraube eine Gewindebohrung in einem Bauteil, das Teil eines Ölkreislaufs ist, durchdringt, können die Partikel in den Ölkreislauf geraten und dort z.B. zur Verstopfung von Sieben führen. Da zudem einer beschichteten Schraube oft nicht angesehen werden kann, ob ihre Beschichtung noch die volle Wirkung hat, verführen sie Anwender dazu, Schrauben mehrfach zu verwenden, obwohl die Beschichtung bereits nach einmaligem Gebrauch ihre Wirkung verloren hat.There are also special clamping and sometimes even sealing so-called chemical thread locks are known in which a section of the external thread of a screw is provided with a coating in order to achieve a clamping and / or adhesive effect. For example, it is known to apply microencapsulated adhesive to a section of the external thread of a screw, whereby when the screw is screwed in, the microcapsules burst open due to pressure and / or shear stress and release the adhesive, which then hardens and a firm connection between the external thread of the screw and the Causes internal thread of the corresponding threaded hole. However, it has been shown that these measures for self-locking screws are unsatisfactory. Thus, both the application and the durability of a corresponding coating on a section of the external thread are not without problems. Sprayed-on particles tend to come off screws, which can be very disadvantageous in certain applications. If, for example, such a screw penetrates a threaded hole in a component that is part of an oil circuit, the particles can get into the oil circuit and lead, for example, to clogging of sieves. In addition, since a coated screw often cannot be seen as to whether its coating is still fully effective, they seduce users into using screws several times, even though the coating has already lost its effectiveness after a single use.
Es ist deshalb bereits vorgeschlagen worden, Schrauben so auszugestalten, dass sie neben einem mit einem Außengewinde versehenen ersten Abschnitt mit einem ersten Außendurchmesser einen zweiten Abschnitt mit einem zweiten Außendurchmesser aufweisen, der kleiner ist als der erste Außendurchmesser, und ein umlaufendes Klemmteil aus Kunststoff auf den zweiten Abschnitt aufzubringen, wobei der Innendurchmesser des umlaufenden Klemmteils kleiner ist als der erste Außendurchmesser. Ein solches Klemmteil kann sich dann beim Eindrehen der Schraube in eine entsprechende Gewindebohrung oder Mutter verformen und in der Gewindebohrung oder Mutter verklemmen, um die Schraube zu sichern. Diese Ausgestaltung stellt vorteilhaft auch sicher, dass das Klemmteil vor dem Eindrehen nicht einfach über den ersten Abschnitt, der auch Gewindeabschnitt genannt wird, von der Schraube rutschen kann, wie dies bei Unterlegscheiben häufig passiert. Entsprechende Schrauben und Klemmteile sind z.B. aus der
Es hat sich allerdings gezeigt, dass das Aufbringen bzw. das Positionieren der Klemmteile auf den Schrauben in verschiedener Hinsicht verbesserungsfähig sind. So eignen sich die bekannten Verfahren, bei denen das Klemmteil direkt auf der Schraube selbst, z.B. durch Spritzgießen gemäß der
Ist das Klemmteil, wie z.B. in der
Die
Es werden daher aus Kostengründen derzeit praktisch nur teure Spezialschrauben mit Klemmteilen der genannten Art versehen, obwohl solche Klemmteile bei vielen Anwendungen z.B. auch im Heimwerkerbereich vorteilhaft sein können. Gänzlich ungelöst ist nach diesseitigem Kenntnisstand das Problem, auch Schrauben ohne Kopf, z.B. sogenannte Gewindestifte oder -bolzen (wobei nachfolgend nur kurz von Gewindestiften gesprochen wird, ohne dadurch dickere, gemeinhin als Bolzen bezeichnete Stifte auszuschließen), die an einer Stirnseite mit einer Aufnahme zum Einsetzen oder Ansetzen eines entsprechenden Werkzeugs, z.B. eines Inbusschlüssels, versehen sein können, und Gewindehülsen, wie sie z.B. zur Aufnahme, Durchführung oder Halterung von Kabeln und elektronischen Bauteilen bekannt sind, an einem Endabschnitt, insbesondere an dem Ende, das beim Benutzung in Einschraubrichtung hinten liegt, mit einem Klemmteil zu versehen, da dort kein Schraubenkopf vorhanden ist, der das Herunterschieben des Klemmteils beim Eindrehen des Gewindestifts oder der Gewindehülse von selbigem/selbiger verhindern könnte. Da es sich im übrigen bei Gewindehülsen letztendlich nur um hohle Gewindestifte handelt, wird aus Gründen der Lesbarkeit nachfolgend und in den Ansprüchen darauf verzichtet, immer beides aufzuführen - alle Lösungen für Gewindestifte eignen sich auch für Gewindehülsen, und der Ausdruck „Gewindestift“ wird hier als Oberbegriff für alle Schrauben ohne Kopf verwendet.For cost reasons, only expensive special screws are currently provided with clamping parts of the type mentioned, although such clamping parts can be advantageous in many applications, e.g. in the DIY sector. According to our current state of knowledge, the problem is completely unsolved, including screws without a head, e.g. so-called threaded pins or bolts (only briefly referred to below as threaded pins, without excluding thicker pins, commonly referred to as bolts), which are attached to one end face with a receptacle for Insertion or attachment of a corresponding tool, e.g. an Allen key, can be provided, and threaded sleeves, as they are known, for example, for receiving, carrying out or holding cables and electronic components, at one end section, in particular at the end that, when in use, is at the rear in the screwing direction is to be provided with a clamping part, since there is no screw head that could prevent the clamping part from being pushed down when the threaded pin or the threaded sleeve is screwed in. Since threaded sleeves are ultimately only hollow threaded pins, for reasons of readability, both below and in the claims are not listed - all solutions for threaded pins are also suitable for threaded sleeves, and the term "threaded pin" is used here as Generic term used for all screws without a head.
OFFENBARUNG DER ERFINDUNGDISCLOSURE OF THE INVENTION
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine selbstsichernde Schraube, die einen mit einem Außengewinde versehenen ersten Abschnitt mit einem ersten Außendurchmesser, einen zweiten Abschnitt mit einem zweiten Außendurchmesser, der kleiner ist als der erste Außendurchmesser, und ein umlaufendes Klemmteil aus Kunststoff, das im bestimmungsgemäßen Montagezustand auf dem zweiten Abschnitt platziert ist, aufweist, wobei der Innendurchmesser des umlaufenden Klemmteils kleiner ist als der erste Außendurchmesser, anzugeben, bei dem das Klemmteil in einfacher und schneller Weise auf dem zweiten Abschnitt positioniert werden kann. Die Erfindung soll es insbesondere auch ermöglichen, wie oben definierte Gewindestifte in einem Endabschnitt mit einem Klemmteil so zu versehen, dass es bei Benutzung nicht einfach von dem Gewindestift heruntergeschoben werden kann. Bei einer bevorzugten Ausführungsform soll das Klemmteil zudem bei Bedarf leicht ausgewechselt werden können.The invention is based on the object of a self-locking screw which has a first section provided with an external thread with a first external diameter, a second section with a second external diameter which is smaller than the first external diameter, and a circumferential clamping part made of plastic, which in its intended use Assembly state is placed on the second section, wherein the inner diameter of the circumferential clamping part is smaller than the first outer diameter, to indicate at which the clamping part can be positioned on the second section in a simple and quick manner. In particular, the invention is also intended to make it possible, as defined above, to provide threaded pins in an end section with a clamping part in such a way that it cannot simply be pushed down from the threaded pin when in use. In a preferred embodiment, the clamping part should also be able to be easily exchanged if necessary.
Die Aufgabe wird gelöst von einer selbstsichernden Schraube mit den Merkmalen des Anspruchs 1 bzw. des Anspruch 6.The object is achieved by a self-locking screw with the features of claim 1 and claim 6, respectively.
Gemäß einer ersten erfindungsgemäßen Lösung ist das umlaufende Klemmteil derart mit einem Innengewinde versehen, dass es auf dem zweiten Abschnitt durch Aufschrauben positioniert werden kann. Diese Ausgestaltung ermöglicht es nicht nur, das Klemmteil schnell und ohne Spezialwerkzeuge auf dem zweiten Abschnitt der Schraube zu positionieren, sie erlaubt es auch, das Klemmteil bei Bedarf einfach auszuwechseln und z.B. durch ein identisches unbenutztes oder durch ein z.B. anders bemaßtes, mit einer anderen Außenstruktur versehenes, aus leichter oder schwerer zu verformendem Material hergestelltes, etc. Klemmteil zu ersetzen, um so eine auf den jeweiligen Anwendungsfall optimal abgestimmte Schrauben-Klemmteil-Kombination zu erhalten.According to a first solution according to the invention, the circumferential clamping part is provided with an internal thread in such a way that it can be positioned on the second section by screwing it on. This configuration not only makes it possible to position the clamping part quickly and without special tools on the second section of the screw, it also allows the clamping part to be easily exchanged if necessary and, for example, by an identical, unused one or by a differently dimensioned one with a different external structure to replace provided clamping part made of material that is easier or more difficult to deform, etc., in order to obtain a screw-clamping part combination that is optimally matched to the respective application.
Die Erfindung lässt sich praktisch bei allen Arten von Schrauben anwenden, unabhängig von deren Gewindeart (z.B. metrisches Gewinde, Zoll- oder Whitworthgewinde), Gewindesteigung (Standard-, Fein- oder Grobgewinde), Gewindeform (z.B. Spitz-, Rund-, Flach- oder Trapezgewinde), Schraubenkopfform und Schraubenkopfantrieb. Unter dem Begriff „Schraube“ werden hier mithin alle Arten von mit Außengewinde versehenen Bauteilen verstanden, also insbesondere auch Gewindestifte, Schrauben mit Köpfen wie Sechskant-, Zylinder-, Senk-, Rund- und Linsenköpfen, die mit allen Arten von bekannten Antrieben bewegt werden können, also z.B. Kreuz, Schlitz, Außen-Mehrkant, Innen-Mehrkant (mit und ohne Stift), Phillips, Pozidriv, Torx etc., und die aus verschiedenen Materialarten, wie insbesondere Stahl, Edelstahl und Legierungen wie Messing, aber auch aus anderen Materialien und insbesondere Metallen, wie Kupfer, Titan und Aluminium, hergestellt sein können. Es kann sich auch um sogenannte Nagelschrauben handeln, die mit i.d.R. pneumatischen Schussgeräten eingeschossen und nicht drehend in ein Werkstück eingebracht werden.The invention can be used in practically all types of screws, regardless of their thread type (e.g. metric thread, inch or Whitworth thread), thread pitch (standard, fine or coarse thread), thread shape (e.g. pointed, round, flat or Trapezoidal thread), screw head shape and screw head drive. The term “screw” means here all types of understood components provided with external threads, so in particular also threaded pins, screws with heads such as hexagon, cylinder, countersunk, round and lens heads, which can be moved with all types of known drives, e.g. cross, slot, outer polygon, Inside polygon (with and without a pin), Phillips, Pozidriv, Torx etc., and those made of different types of material, such as in particular steel, stainless steel and alloys such as brass, but also from other materials and in particular metals such as copper, titanium and aluminum, can be made. It can also be a matter of so-called nail screws, which are usually shot in with pneumatic shooting devices and are not inserted into a workpiece while turning.
Insbesondere wenn es sich bei der Schraube um eine Schraube mit Kopf handelt, wird das Klemmteil so ausgebildet, dass es über den ersten Abschnitt geschraubt und dadurch auf dem zweiten Abschnitt positioniert werden kann. Wenn es sich um einen Gewindestift handelt, kann natürlich ebenfalls so vorgegangen werden, jedoch kann es vorteilhaft sein, den zweiten Abschnitt an dem dem ersten Abschnitt gegenüberliegenden Endabschnitt des Gewindestifts vorzusehen, wo sich bei einer Schraube mit Kopf der Kopf befindet, und nicht z.B. mittig innerhalb des ersten Abschnitts, und das Klemmteil dann direkt durch Aufschrauben auf dem zweiten Abschnitt zu positionieren. Dabei können je nach Material und Dimensionierung des Klemmteils in Maßen auch ggf. vorhandene elastische Eigenschaften des Klemmteils genutzt werden, d.h. der Durchmesser des Innengewindes kann etwas kleiner sein als der Durchmesser des Außengewindes.In particular, if the screw is a screw with a head, the clamping part is designed in such a way that it can be screwed over the first section and thereby positioned on the second section. If it is a threaded pin, this can of course also be used, but it can be advantageous to provide the second section at the end section of the threaded pin opposite the first section, where the head of a screw with a head is located, and not, for example, in the middle within the first section, and then position the clamping part directly by screwing it onto the second section. Depending on the material and dimensions of the clamping part, any existing elastic properties of the clamping part can also be used, i.e. the diameter of the internal thread can be slightly smaller than the diameter of the external thread.
Bei einer Ausführungsform weist der zweite Abschnitt ein Außengewinde ähnlich dem des Gewindeabschnitts auf, so dass die Schraube zwei Gewindeabschnitte aufweist, wobei die Außenflanken des Gewindes des zweiten Abschnitts jedoch gegenüber denjenigen des Gewindes des ersten Abschnitts abgeflacht sind, so dass der durch die Außenflanken des Gewindes des zweiten Abschnitts definierte Außendurchmesser also weiterhin geringer ist als derjenige des ersten Abschnitts. Die abgeflachten Außenflanken geben dem Klemmteil Platz, sich beim Einschrauben in ein Bauteil nach innen auszubreiten, ermöglichen es jedoch auch, das Klemmteil bei Bedarf in besonders einfacher Weise wieder von der Schraube zu lösen, in dem es von der Schraube abgeschraubt wird.In one embodiment, the second section has an external thread similar to that of the threaded section, so that the screw has two threaded sections, the outer flanks of the thread of the second section, however, being flattened compared to those of the thread of the first section, so that the outer flanks of the thread the outer diameter defined of the second section is therefore still smaller than that of the first section. The flattened outer flanks give the clamping part space to expand inward when it is screwed into a component, but also make it possible, if necessary, to detach the clamping part from the screw in a particularly simple manner by unscrewing it from the screw.
Generell muss sich der zweite Abschnitt nicht in einem Endabschnitt der Schraube befinden, sondern kann in einem Bereich des ersten Abschnitts vorgesehen sein, also diesen z.B. mittig unterbrechen. Dies kann z.B. bei Gewindehülsen, auf die von beiden Enden Bauteile aufgeschraubt werden können, vorteilhaft sein. Generell muss zudem der zweite Außendurchmesser nicht wesentlich kleiner sein als der erste Außendurchmesser. Insbesondere kann der zweite Außendurchmesser zwischen dem durch die Außenflanken des Gewindes des ersten Abschnitts definierten Außendurchmesser und einem durch die Vertiefungen des Gewindes des ersten Abschnitts definierten Schraubenkerndurchmesser liegen. Erfindungsgemäße Schrauben können so ausgestaltet werden, dass sie einen konstanten Kerndurchmesser aufweisen, das heißt von der Spitze bis zum Kopf bzw. (bei Gewindestiften oder -hülsen) über ihre Länge dieselbe Mindestdicke, die für die Stabilität der Schraube mitentscheidend ist, besitzen.In general, the second section does not have to be located in an end section of the screw, but can be provided in an area of the first section, i.e. interrupt it in the middle, for example. This can be advantageous, for example, with threaded sleeves onto which components can be screwed from both ends. In general, the second outside diameter does not have to be significantly smaller than the first outside diameter. In particular, the second outer diameter can lie between the outer diameter defined by the outer flanks of the thread of the first section and a screw core diameter defined by the depressions of the thread of the first section. Screws according to the invention can be designed in such a way that they have a constant core diameter, i.e. from the tip to the head or (in the case of threaded pins or sleeves) have the same minimum thickness over their length, which is also decisive for the stability of the screw.
Wenn es sich bei der Schraube um einen Schraube ohne Kopf, also um einen wie oben definierten Gewindestift handelt, bei dem der zweite Abschnitt an einem Ende des Gewindestifts vorgesehen ist, kann der zweite Abschnitt ein zum Außengewinde des ersten Abschnitts gegenläufiges Außengewinde und das Klemmteil ein zu diesem gegenläufigen Außengewinde komplementäres Innengewinde aufweisen. Diese Lösung kann aufgrund des Zusammenwirkens von Innengewinde im Klemmteil und Außengewinde am zweiten Abschnitt durch die sich so ergebende große Kontaktfläche, an der Klemmteil und Gewindestift aneinander liegen, besonders hohe Kräfte aufnehmen. Dennoch bleibt vorteilhaft eine leichte Austauschbarkeit des Klemmteils gewährleistet.If the screw is a screw without a head, i.e. a threaded pin as defined above, in which the second section is provided at one end of the threaded pin, the second section can have an external thread opposing the external thread of the first section and the clamping part have complementary internal threads to this counter-rotating external thread. Due to the interaction of the internal thread in the clamping part and the external thread on the second section, this solution can absorb particularly high forces due to the resulting large contact surface on which the clamping part and threaded pin lie against one another. Nevertheless, an easy interchangeability of the clamping part is advantageously ensured.
Wird das Klemmteil gemäß bestimmten Ausführungsformen der Erfindung leicht austauschbar gestaltet, so kann es nach Benutzung der Schraube einem Recyclingprozess zugeführt werden, während die Schraube selbst, deren Herstellung insbesondere dann, wenn es sich um eine Präzisionsschraube aus hochwertigem Material wie z.B. einem Spezialstahl handelt, mit höherem Energie- und Kostenaufwand verbunden ist, durch Aufbringen eines neuen Klemmteils wiederverwendet werden kann. Die Klemmteile erlauben es, selbstsichernde Schraubverbindungen herzustellen, die sich durch hohe Zuverlässigkeit hinsichtlich der Selbstsicherung auszeichnen.If the clamping part is designed to be easily exchangeable according to certain embodiments of the invention, it can be fed to a recycling process after the screw has been used, while the screw itself, its manufacture, especially if it is a precision screw made of high quality material such as a special steel, with higher energy and cost is associated, can be reused by applying a new clamping part. The clamping parts make it possible to produce self-locking screw connections, which are characterized by high reliability in terms of self-locking.
Bei einer bevorzugten Ausführungsform ist der zweite Abschnitt im Bereich einer Aufnahme oder nahe eines Ansatzes für ein Werkzeug zum Drehen der Schraube oder in einem Bereich des Gewindeabschnitts vorgesehen.In a preferred embodiment, the second section is provided in the area of a receptacle or near a shoulder for a tool for turning the screw or in an area of the threaded section.
Gemäß einer weiteren erfindungsgemäßen Lösung, die für Gewindestifte anwendbar ist, ist der zweite Abschnitt an einem Ende des Gewindestifts, insbesondere im Bereich eines zur Aufnahme eines Werkszeugs zum Drehen des Gewindestifts ausgebildeten Endabschnitts, vorgesehen und ein Klemmteil ist auf dem zweiten Abschnitt gesichert. Dabei kann das Sichern des Klemmteils auf unterschiedliche Weisen erfolgen. Beispielsweise kann der Gewindestift im zweiten Abschnitt nahe seinem freien Ende mit wenigstens einer umlaufenden Nut versehen sein, so dass ein entsprechend bemaßtes Klemmteil auf den zweiten Abschnitt aufgeschoben werden und dort durch Einbringen eines Sicherungsrings in die wenigstens Nut gesichert werden kann. In einem solchen Fall muss das Klemmteil nicht mit einem Innengewinde versehen sein. In vielen Anwendungsfällen ist es jedoch vorteilhaft, wenn des Klemmteil Platz hat, sich beim Einschrauben eines mit dem Klemmteil versehenen Gewindestifts zumindest in Maßen auch nach Innen auszudehnen, wobei entsprechende Hohlräume z.B. durch Innengewinde an den Klemmteilen, Hinterschneidungen, Nuten o.dgl. geschaffen werden können. Gleiches gilt natürlich auch für die zuvor beschriebene erfindungsgemäße Lösung.According to a further solution according to the invention, which can be used for threaded pins, the second section is provided at one end of the threaded pin, in particular in the area of an end section designed to receive a tool for turning the threaded pin, and a clamping part is secured on the second section. The clamping part can be secured in different ways. For example, the The threaded pin in the second section near its free end can be provided with at least one circumferential groove so that a correspondingly dimensioned clamping part can be pushed onto the second section and secured there by inserting a locking ring into the at least groove. In such a case, the clamping part does not have to be provided with an internal thread. In many applications, however, it is advantageous if the clamping part has space, when screwing in a threaded pin provided with the clamping part, to expand inwards at least to a certain extent, with corresponding cavities, for example, through internal threads on the clamping parts, undercuts, grooves or the like. can be created. The same naturally also applies to the solution according to the invention described above.
Die genannte wenigstens eine Nut kann aber nicht nur zur Aufnahme eines Sicherungsrings dienen, sondern auch zur Aufnahme eines an dem Klemmteil selbst angeformten wenigstens einem nach innen vorspringenden, zu der wenigstens einen Nut zumindest partiell komplementären Rastvorsprung z.B. in Form einer umlaufenden Wulst vorgesehen sein, so dass das Klemmteil nach Aufschieben auf den zweiten Abschnitt mit dem Gewindestift eine formschlüssige Rastverbindung eingeht. Eine solche Ausgestaltung ist besonders wirtschaftlich, da das Klemmteil schnell und kostengünstig einfach auf den Gewindestift aufgeschoben werden kann, ohne dass zu seiner Sicherung weitere Teile oder Handgriffe notwendig wären. Statt einer Nut können auch mehrere Nuten vorgesehen sein, um die durch den Formschluss zwischen Klemmteil und Gewindestift bewirkten Haltekräfte zu erhöhen. Der gleiche Vorteil wird auch erzielt, wenn der Gewindestift im zweiten Abschnitt mit wenigstens einem widerhakenartigen Vorsprung, insbesondere mit einer Anzahl ringförmig umlaufender Vorsprünge mit dreieckigem Querschnitt, versehen ist, wobei dies den zusätzlichen Vorteil hat, dass das Klemmteil selbst besonders kostengünstig als einfaches, innen und außen glattzylindrisches Rohrstück hergestellt sein kann. Durch die Elastizität des Klemmteils lässt es sich auf einen solchermaßen ausgebildeten Abschnitt des Gewindestifts aufschieben und verhakt sich dann mit dem Gewindestift.The at least one groove mentioned can not only serve to receive a locking ring, but also to receive an at least one inwardly protruding latching projection which is formed on the clamping part itself and which is at least partially complementary to the at least one groove, for example in the form of a circumferential bead, see above that the clamping part enters into a positive locking connection with the threaded pin after being pushed onto the second section. Such a configuration is particularly economical, since the clamping part can be pushed onto the threaded pin quickly and inexpensively, without further parts or handles being necessary to secure it. Instead of one groove, several grooves can also be provided in order to increase the holding forces brought about by the form fit between the clamping part and the threaded pin. The same advantage is also achieved if the threaded pin in the second section is provided with at least one barb-like projection, in particular with a number of annularly circumferential projections with a triangular cross-section, this having the additional advantage that the clamping part itself is particularly inexpensive as a simple one inside and smooth cylindrical pipe section can be made on the outside. Due to the elasticity of the clamping part, it can be pushed onto a section of the threaded pin designed in this way and then hooks with the threaded pin.
Bei einer weiteren bevorzugten Ausführungsform weist das umlaufende Klemmteil einen Flansch auf, dessen Außendurchmesser größer ist als der erste Außendurchmesser, so dass er wie bei einer typischen Unterlegscheibe radial zumindest über den Gewindeabschnitt vorsteht. Generell kann der Außendurchmesser des umlaufenden Klemmteils im Wesentlichen dem ersten Außendurchmesser entsprechen, wobei ein gegebenenfalls an dem Klemmteil vorgesehener Flansch davon vorspringt.In a further preferred embodiment, the circumferential clamping part has a flange, the outer diameter of which is greater than the first outer diameter, so that, as in the case of a typical washer, it protrudes radially at least over the threaded section. In general, the outside diameter of the circumferential clamping part can essentially correspond to the first outside diameter, a flange, which may be provided on the clamping part, protruding therefrom.
Das Klemmteil kann auch einen über seine in Einschraubrichtung gesehene Länge variierenden Außendurchmesser aufweisen (wobei ein gegebenenfalls an dem Klemmteil vorgesehener Flansch davon vorspringt) und sich zum Beispiel in Einschraubrichtung gesehen konisch erweitern, um so das notwendige Einschraubmoment stufenlos zu erhöhen und immer stärke Klemmkräfte zwischen der Klemmteilaußenseite und der Innenseite des Teils, in das die Schraube eingeschraubt wird, zu erzeugen, um z.B. eine besonders gute Dichtwirkung sicherzustellen. Das Klemmteil kann sich aber auch in Einschraubrichtung gesehen konisch verjüngen, um so Platz für beim Einschrauben verdrängtes Klemmteilmaterial zu schaffen.The clamping part can also have an outer diameter that varies over its length (seen in the screwing direction) (with a flange possibly provided on the clamping part protruding therefrom) and, for example, widening conically seen in the screwing-in direction in order to continuously increase the necessary screwing-in torque and always stronger clamping forces between the To generate clamping part outside and the inside of the part into which the screw is screwed, for example to ensure a particularly good sealing effect. The clamping part can, however, also taper conically, seen in the screwing-in direction, in order to create space for the clamping-part material displaced during screwing in.
Bei bestimmten Anwendungsfällen kann das umlaufende Klemmteil, insbesondere dann, wenn es über einen in der Einschraubrichtung konisch ansteigenden Außendurchmesser verfügt, so dass es beim Eindrehen der Schraube in eine Gewindebohrung gut von den Gewindegängen der Bohrung gegriffen werden kann, auch als offener Ring ausgebildet sein, d.h. der Begriff „umlaufend“ ist nicht so zu verstehen, dass Klemmteil immer zwingend die Schrauben komplett umrundet.In certain applications, the circumferential clamping part, especially if it has an outer diameter that increases conically in the screwing-in direction, so that it can be easily gripped by the threads of the hole when the screw is screwed into a threaded hole, can also be designed as an open ring, ie the term “circumferential” should not be understood to mean that the clamping part always completely encircles the screws.
Die Erfindung ermöglicht es vorteilhaft, durch entsprechende Ausgestaltung des Klemmteils nicht nur die erwünschte selbstsichernde Wirkung zu erzielen, sondern durch Auswahl geeigneter Parameter, auf die nachfolgend noch eingegangen wird, das zum Eindrehen einer mit einem entsprechenden Klemmteil versehenen Schraube bzw., was z.B. vorkommen kann, wenn es sich bei der Schraube um eine Gewindehülse handelt, das zum Aufdrehen eines mit Innengewindes versehenen Schraubelements wie einer Mutter auf die Schraube benötigte Drehmoment genau vorzudefinieren.The invention advantageously makes it possible not only to achieve the desired self-locking effect by appropriately designing the clamping part, but also by selecting suitable parameters, which will be discussed below, for screwing in a screw provided with a corresponding clamping part or, for example, what can happen If the screw is a threaded sleeve, precisely predefine the torque required to unscrew an internally threaded screw element such as a nut onto the screw.
Die Außenseite des Klemmteils kann glatt oder strukturiert sein und z.B. einen Gewindeabschnitt aufweisen, der das Einbringen zumindest eines Abschnitts des Klemmteils in eine entsprechende Gewindebohrung erleichtern kann. Das Klemmteil kann auf seiner Außenseite auch mit wenigstens einer Einschraubtiefenmarkierung z.B. in Form einer Farbmarkierung, eines Farbverlaufs, eines umlaufenden Vorsprungs oder einer umlaufenden Nut versehen sein. Generell können die Klemmteile durch verschiedene Farben unterschiedliche Eigenschaften wie Härtegrade anzeigen oder mittels Farben angeben, für welche Schraubengröße sie ausgelegt sind.The outside of the clamping part can be smooth or structured and, for example, have a threaded section which can facilitate the introduction of at least a section of the clamping part into a corresponding threaded bore. The clamping part can also be provided on its outside with at least one screw-in depth marking, e.g. in the form of a color marking, a color gradient, a circumferential projection or a circumferential groove. In general, the clamping parts can use different colors to indicate different properties such as degrees of hardness or use colors to indicate the screw size for which they are designed.
Weitere Einzelheiten und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden rein beispielhaften und nicht-beschränkenden Beschreibung von Ausführungsbeispielen in Verbindung mit der 30 Figuren umfassenden Zeichnung.Further details and advantages of the invention emerge from the following, purely exemplary and non-limiting description of exemplary embodiments in conjunction with the drawing comprising 30 figures.
FigurenlisteFigure list
-
1 zeigt eine selbstsichernde Schraube mit einem umlaufenden Klemmteil gemäß einer ersten Ausführungsform in Seitenansicht.1 shows a self-locking screw with a circumferential clamping part according to a first embodiment in a side view. -
2 zeigt die Schraube im Längsschnitt entlang der Schnittebene II-II gemäß1 .2 shows the screw in a longitudinal section along the section plane II-II according to1 . -
3 zeigt die Schraube gemäß1 mit abgenommenem Klemmteil.3 shows the screw according to1 with removed clamping part. -
4 zeigt das Klemmteil gemäß der ersten Ausführungsform in Seitenansicht.4th shows the clamping part according to the first embodiment in side view. -
5 zeigt das Klemmteil im Längsschnitt entlang der Schnittebene V-V gemäß4 .5 shows the clamping part in a longitudinal section along the section plane VV according to4th . -
6 zeigt eine selbstsichernde Schraube mit einem umlaufenden Klemmteil gemäß einer zweiten Ausführungsform in Seitenansicht.6th shows a self-locking screw with a circumferential clamping part according to a second embodiment in a side view. -
7 zeigt die Schraube im Längsschnitt entlang der Schnittebene VII-VII gemäß6 .7th shows the screw in longitudinal section along the section plane VII-VII according to FIG6th . -
8 zeigt die Schraube gemäß6 mit abgenommenem Klemmteil.8th shows the screw according to6th with removed clamping part. -
9 zeigt das Klemmteil gemäß der zweiten Ausführungsform in Seitenansicht.9 shows the clamping part according to the second embodiment in side view. -
10 zeigt das Klemmteil im Längsschnitt entlang der Schnittebene X-X gemäß9 .10 shows the clamping part in longitudinal section along the sectional plane XX according to9 . -
11 zeigt eine selbstsichernde Schraube mit einem umlaufenden Klemmteil gemäß einer dritten Ausführungsform in Seitenansicht.11 shows a self-locking screw with a circumferential clamping part according to a third embodiment in a side view. -
12 zeigt die Schraube im Längsschnitt entlang der Schnittebene XII-XII gemäß11 .12th shows the screw in longitudinal section along the section plane XII-XII according to11 . -
13 zeigt die Schraube gemäß11 mit abgenommenem Klemmteil.13th shows the screw according to11 with removed clamping part. -
14 zeigt das Klemmteil gemäß der dritten Ausführungsform in Seitenansicht.14th shows the clamping part according to the third embodiment in side view. -
15 zeigt, nicht maßstäblich, einen Sicherungsring für eine Schraube gemäß11 in Draufsicht.15th shows, not to scale, a locking ring for a screw according to FIG11 in plan view. -
16 zeigt eine selbstsichernde Schraube mit einem umlaufenden Klemmteil gemäß einer vierten Ausführungsform in Seitenansicht.16 shows a self-locking screw with a circumferential clamping part according to a fourth embodiment in a side view. -
17 zeigt die Schraube gemäß16 mit abgenommenem Klemmteil in Seitenansicht.17th shows the screw according to16 with removed clamping part in side view. -
18 zeigt eine selbstsichernde Schraube mit einem umlaufenden Klemmteil gemäß einer fünften Ausführungsform in Seitenansicht.18th shows a self-locking screw with a circumferential clamping part according to a fifth embodiment in a side view. -
19 zeigt die Schraube gemäß18 mit abgenommenem Klemmteil in Seitenansicht.19th shows the screw according to18th with removed clamping part in side view. -
20 zeigt das Klemmteil gemäß18 in Seitenansicht.20th shows the clamping part according to18th in side view. -
21 zeigt die Schraube im Längsschnitt entlang der Schnittebene XXI-XXI gemäß19 .21 shows the screw in longitudinal section along the section plane XXI-XXI according to19th . -
22 zeigt das Klemmteil im Längsschnitt entlang der Schnittebene XXII-XXII gemäß20 .22nd shows the clamping part in longitudinal section along the sectional plane XXII-XXII according to20th . -
23 zeigt eine selbstsichernde Schraube mit einem umlaufenden Klemmteil gemäß einer sechsten Ausführungsform in Seitenansicht.23 shows a self-locking screw with a circumferential clamping part according to a sixth embodiment in a side view. -
24 zeigt die Schraube gemäß23 im Längsschnitt entlang der Schnittebene XXIV-XXIV gemäß23 .24 shows the screw according to23 in a longitudinal section along the section plane XXIV-XXIV according to23 . -
25 zeigt die Schraube gemäß23 mit abgenommenem Klemmteil in Seitenansicht.25th shows the screw according to23 with removed clamping part in side view. -
26 zeigt eine selbstsichernde Schraube mit einem umlaufenden Klemmteil gemäß einer siebenten Ausführungsform in Seitenansicht.26th shows a self-locking screw with a circumferential clamping part according to a seventh embodiment in a side view. -
27 zeigt die Schraube gemäß26 im Längsschnitt entlang der Schnittebene XXVII-XXVII gemäß26 .27 shows the screw according to26th in a longitudinal section along the section plane XXVII-XXVII according to26th . -
28 zeigt die Schraube gemäß26 mit abgenommenem Klemmteil in Seitenansicht.28 shows the screw according to26th with removed clamping part in side view. -
29 zeigt das Klemmteil gemäß26 in Seitenansicht.29 shows the clamping part according to26th in side view. -
30 zeigt das Klemmteil im Längsschnitt entlang der Schnittebene XXX-XXX gem.29 .30th shows the clamping part in longitudinal section along the cutting plane XXX-XXX according to.29 .
BESCHREIBUNG BEVORZUGTER AUSFÜHRUNGSFORMENDESCRIPTION OF PREFERRED EMBODIMENTS
In den
Wie in
Wie in
Da der Innendurchmesser des Klemmteils
Das Innengewinde des Klemmteils
Typischerweise wird als Material für das Klemmteil Polyamid verwendet, das eine hinreichende Elastizität besitzt. Typischerweise wird das Innengewinde des Klemmteils
In den
Wenngleich die Schraube
Das Klemmteil
In den
Der zweite Abschnitt
An den Aufnahmeabschnitt
Statt durch Einsetzen eines Sicherungsrings kann das Klemmteil nach Aufschieben auf den zweiten Abschnitt auch durch Umbördeln des freien Endes des Gewindestifts gesichert werden. Die
Auch bei dieser Ausführungsform unterteilt sich der zweite Abschnitt
An Hand der
Die
Die Besonderheit dieses Ausführungsbeispiels liegt in der Ausgestaltung des im Bereich der Aufnahme
Das Klemmteil
The clamping
Wird der Gewindestift
An Hand der
An Hand der
Die Besonderheit dieser Ausführungsform liegt in der Ausgestaltung des zweiten Abschnitts
Während das Klemmteil typischerweise als separates Bauteil hergestellt und dann auf dem zweiten Abschnitt der Schraube platziert wird, ist es insbesondere bei den vorstehend beschriebenen dritten bis fünften Ausführungsformen auch möglich, zumindest das für den ersten Einsatz der Schraube vorgesehene Klemmteil mittels eines Kunststoffformungsverfahrens direkt auf der Schraube auszubilden. Nach Aushärten kann es dann wie ein separat hergestelltes Klemmteil abgenommen und gegen ein anderes, tatsächlich separat von der Schraube hergestelltes Klemmteil in der oben beschriebenen Weise gewechselt werden.While the clamping part is typically manufactured as a separate component and then placed on the second section of the screw, it is also possible, in particular in the third to fifth embodiments described above, to put at least the clamping part intended for the first use of the screw directly on the screw by means of a plastic molding process to train. After hardening, it can then be removed like a separately produced clamping part and exchanged for another clamping part actually produced separately from the screw in the manner described above.
Im Rahmen des Erfindungsgedankens sind zahlreiche Abwandlungen und Weiterbildungen möglich, die sich z.B. auf die Ausgestaltung des Klemmteils und dessen Sicherung auf der Schraube beziehen. So ist es z.B. möglich, das Klemmteil auf seinem Außenumfang mit wenigstens einer Einschraubtiefenmarkierung, z.B. in Form einer Farbmarkierung, eines Farbverlaufs, eines umlaufenden kleinen Vorsprungs oder einer kleinen Vertiefung, zu versehen, um einem Verwender der Schraube vorteilhaft anzuzeigen, bis zu welcher Tiefe die Schraube eingedreht wurde. Dies kann z.B. dann sinnvoll sein, wenn die Schraube um ein vorbestimmtes Maß aus einer entsprechenden Öffnung herausragen soll oder wenn sie wenigstens einmal gelöst und dann wiederverwendet werden soll, wobei bei der ersten Verwendung die Schraube nur bis zu der genannten Markierung, bei der weiteren Verwendung dann komplett eingeschraubt wird, um so sicherzustellen, dass noch nicht deformiertes Material des Klemmteils in beiden Fällen in das Innengewinde der Gewindebohrung gelangt, in die die Schraube eingedreht wird. Auch ist es möglich, den gezeigten Flansch statt an einem Ende des Klemmteils z.B. in der Mitte selbigens anzuordnen, so dass das Klemmteil eine Art Anschlag für zwei Muttern oder Hülsen definiert, die von unterschiedlichen Enden auf die Schraube aufgeschraubt werden.Within the scope of the concept of the invention, numerous modifications and developments are possible, e.g. relating to the design of the clamping part and its securing on the screw. For example, it is possible to provide the clamping part on its outer circumference with at least one screw-in depth marking, e.g. in the form of a color marking, a color gradient, a small circumferential projection or a small recess, in order to advantageously indicate to a user of the screw the depth up to which the Screw has been screwed in. This can be useful, for example, if the screw is to protrude a predetermined amount from a corresponding opening or if it is to be loosened at least once and then reused, with the screw only up to the mentioned marking during the first use, with further use is then screwed in completely in order to ensure that not yet deformed material of the clamping part in both cases gets into the internal thread of the threaded hole into which the screw is screwed. It is also possible to arrange the flange shown instead of at one end of the clamping part, e.g. in the middle, so that the clamping part defines a kind of stop for two nuts or sleeves that are screwed onto the screw from different ends.
Der zweite Abschnitt muss nicht am werkzeugaufnahmeseitigen Ende der Schraube vorgesehen sein, sondern kann sich z.B. in der Mitte der Schraube, bei der es sich auch um eine Gewindehülse handeln kann, vorgesehen sein. Eine mögliche Anwendung ist z.B. eine Durchführung eines Kabels oder die Haltung eines Sensors mittels einer Gewindehülse, die in einem mittleren Abschnitt mit einem abgeflachten Abschnitt mit dem zweiten Außendurchmesser versehen ist und auf den ein Klemmteil mit oder ohne Flansch aufgebracht ist. Die Gewindehülse kann dann in eine Aufnahmebohrung mit entsprechendem Innengewinde eingedreht und von anderer Seite noch mit einer Mutter gesichert werden.The second section does not have to be provided at the end of the screw on the tool holder side, but can be provided, for example, in the center of the screw, which can also be a threaded sleeve. One possible application is, for example, the passage of a cable or the holding of a sensor by means of a threaded sleeve which is provided in a central section with a flattened section with the second outer diameter and to which a clamping part with or without a flange is applied. The threaded sleeve can then be screwed into a receiving bore with a corresponding internal thread and secured from the other side with a nut.
BezugszeichenlisteList of reference symbols
- 1010
- Schraubescrew
- 1212th
- SchraubenkopfScrew head
- 1414th
- erster Abschnittfirst section
- 1616
- KlemmteilClamping part
- 1818th
- Aufnahmerecording
- 2020th
- zweiter Abschnittsecond part
- 210210
- Schraubescrew
- 212212
- Schraubenkopf Screw head
- 214214
- erster Abschnittfirst section
- 216216
- KlemmteilClamping part
- 218218
- Aufnahmerecording
- 220220
- zweiter Abschnittsecond part
- 222222
- Flanschflange
- 224224
- Abschnitt des KlemmteilsSection of the clamping part
- 310310
- GewindestiftGrub screw
- 314314
- erster Abschnittfirst section
- 316316
- KlemmteilClamping part
- 318318
- Aufnahmerecording
- 320320
- zweiter Abschnittsecond part
- 326326
- AufnahmeabschnittReceiving section
- 328328
- SicherungsabschnittFuse section
- 330330
- NutGroove
- 332332
- SicherungsringCirclip
- 410410
- GewindestiftGrub screw
- 414414
- erster Abschnittfirst section
- 416416
- KlemmteilClamping part
- 420420
- zweiter Abschnittsecond part
- 426426
- AufnahmeabschnittReceiving section
- 428428
- SicherungsabschnittFuse section
- 434434
- EinkerbungenNotches
- 436436
- Abschnitte zum UmbördelnSections for flanging
- 510510
- GewindestiftGrub screw
- 514514
- erster Abschnittfirst section
- 516516
- KlemmteilClamping part
- 518518
- Aufnahme recording
- 520520
- zweiter Abschnittsecond part
- 610610
- GewindestiftGrub screw
- 614614
- erster Abschnittfirst section
- 616616
- KlemmteilClamping part
- 618618
- Aufnahmerecording
- 620620
- zweiter Abschnittsecond part
- 636636
- RastvorsprungLocking projection
- 710710
- GewindestiftGrub screw
- 714714
- erster Abschnittfirst section
- 716716
- KlemmteilClamping part
- 718718
- Aufnahmerecording
- 720720
- zweiter Abschnittsecond part
- 738738
- NutGroove
- 740740
- RastvorsprungLocking projection
- 742742
- FlankeFlank
- 744744
- EndabschnittEnd section
- 746746
- FlankeFlank
- 748748
- FlankeFlank
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNGQUOTES INCLUDED IN THE DESCRIPTION
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- GB 816562 [0006]GB 816562 [0006]
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