DE202020101633U1 - Corrosion-resistant screw lock washer - Google Patents
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Abstract
Korrosionsbeständige Schraubensicherungsscheibe mit einem ringförmigen Edelstahl-Scheibenkörper zur Anordnung zwischen einem Schraubenkopf und einer ebenen Unterlage (5), mit einer Scheibenoberseite (6) und einer der Unterlage zugewandten Scheibenunterseite (1), dadurch gekennzeichnet, dass die Oberflächen der Scheibenoberseite (6) und der Scheibenunterseite (1) des Scheibenkörpers durch einen Prägeprozess verdichtet sind, wobei der Scheibenkörper eine Materialdicke von wenigstens 1,5 mm aufweist und konvex ausgebildet ist. Corrosion-resistant screw lock washer with an annular stainless steel washer body for arrangement between a screw head and a flat support (5), with a washer top (6) and a washer underside (1) facing the washer, characterized in that the surfaces of the washer top (6) and the The underside of the pane (1) of the pane body is compressed by an embossing process, the pane body having a material thickness of at least 1.5 mm and being convex.
Description
Die Erfindung betrifft eine korrosionsbeständige Schraubensicherungsscheibe mit einem ringförmigen Edelstahl-Scheibenkörper zur Anordnung zwischen einem Schraubenkopf und einer ebenen Unterlage.The invention relates to a corrosion-resistant screw lock washer with an annular stainless steel washer body for arrangement between a screw head and a flat base.
Schraubensicherungsscheiben haben die Aufgabe, Lockerungsvorgängen bei Schraubenverbindungen entgegenzuwirken. Solche Lockerungsvorgänge ergeben sich aus Vorspannkraftverlusten in den Schraubenverbindungen, welche als Folge von Setz- und/oder Kriechvorgängen bei den miteinander verschraubten Teilen auftreten.Screw lock washers have the task of counteracting loosening processes in screw connections. Such loosening processes result from loss of preload in the screw connections, which occur as a result of setting and / or creeping processes in the parts screwed together.
Um derartigen Lockerungsvorgängen entgegenzutreten, weisen Schraubensicherungsscheiben eine federnde Wirkung auf, deren Federkraft derart zu bemessen ist, dass sie einen durch die Setz- und/oder Kriechvorgänge hervorgerufenen Vorspannkraftverlust soweit ausgleichen können, dass die für die Betriebssicherheit der Schraubverbindung erforderliche Klemmkraft erhalten bleibt.In order to counteract such loosening processes, screw lock washers have a resilient effect, the spring force of which is to be dimensioned such that they can compensate for a loss of preload caused by the setting and / or creeping processes to such an extent that the clamping force required for the operational reliability of the screw connection is retained.
Bei hohen Anforderungen an den Korrosionsschutz, insbesondere auch im Lebensmittelbereich, kommen Schraubenverbindungen aus Edelstahl zum Einsatz. Die Schraubensicherungselemente sind bei Verbindungen mit Edelstahlschrauben ebenfalls aus Edelstahl hergestellt. Neben den guten Korrosionsschutzeigenschaften von Edelstahl wird durch das gleiche galvanische Potenzial der Schraubensicherungselemente Kontaktkorrosion vermieden.When high demands are placed on corrosion protection, especially in the food sector, stainless steel screw connections are used. The screw locking elements are also made of stainless steel for connections with stainless steel screws. In addition to the good corrosion protection properties of stainless steel, the same galvanic potential of the screw locking elements prevents contact corrosion.
Edelstahl hat grundsätzlich nur sehr geringe Federwirkungen. Bei speziellen Edelstahllegierungen kann eine erhöhte Federwirkung durch ein Wärmebehandlungsverfahren realisiert werden. Diese speziellen Edelstahllegierungen sowie auch das Wärmebehandlungsverfahren sind zum einen sehr teuer, zum anderen werden durch das Wärmebehandlungsverfahren die Korrosionseigenschaften negativ beeinflusst. Nicht zuletzt sind die im Ergebnis erzielbaren Federeigenschaften regelmäßig nicht ausreichend, um die gestellten Anforderungen zu erfüllen. Vor diesem Hintergrund werden wärmebehandelte Edelstahlwerkstoffe für Schraubensicherungselemente in der Praxis nur selten eingesetzt.Stainless steel generally has very little spring action. In the case of special stainless steel alloys, an increased spring action can be achieved using a heat treatment process. These special stainless steel alloys as well as the heat treatment process are very expensive, on the one hand, and on the other hand, the corrosion properties are negatively influenced by the heat treatment process. Last but not least, the spring properties that can be achieved as a result are usually not sufficient to meet the requirements. Against this background, heat-treated stainless steel materials for screw locking elements are rarely used in practice.
Edelstahl mit der Werkstoffnummer 1.4301 oder 1.4401 gemäß
Hier setzt die vorliegende Erfindung an. Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine korrosionsbeständige Schraubensicherungsscheibe mit einem Edelstahl-Scheibenkörper bereitzustellen, die auch bei hohen Anforderungen an den Korrosionsschutz, beispielsweise im Lebensmittelbereich einsetzbar ist, eine hohe Federwirkung aufweist und kostengünstig herstellbar ist. Gemäß der Erfindung wird diese Aufgabe durch eine Schraubensicherungsscheibe mit den Merkmalen des kennzeichnenden Teils des Schutzanspruchs 1 gelöst.This is where the present invention comes in. The invention has for its object to provide a corrosion-resistant screw lock washer with a stainless steel washer body, which can be used even with high demands on corrosion protection, for example in the food sector, has a high spring action and is inexpensive to manufacture. According to the invention, this object is achieved by a screw lock washer with the features of the characterizing part of protection claim 1.
Mit der Erfindung ist eine korrosionsbeständige, einteilige Schraubensicherungsscheibe mit einem Edelstahl-Scheibenkörper bereitgestellt, die auch bei hohen Anforderungen an den Korrosionsschutz, beispielsweise im Lebensmittelbereich einsetzbar ist, eine hohe Federwirkung aufweist und kostengünstig herstellbar ist. Dadurch, dass die Oberflächen der Scheibenoberseite und der Scheibenunterseite des Scheibenkörpers durch einen Prägeprozess verdichtet sind, wobei der Scheibenkörper eine Materialdicke von wenigstens 1,5 mm aufweist und wobei der Scheibenkörper konvex ausgebildet ist, ist eine hohe federnde Wirkung zur Kompensierung von Setzwirkungen zum Erhalt der Vorspannkraft einer Schraubenverbindung erzielt. Die Materialdicke, die ausreichend groß zu dimensionieren ist, führt in Kombination mit der Verfestigung der Randschicht im umgeformten Zustand und der bei der Verspannung entstehenden Oberflächenspannung zu der gewünschten Federwirkung. Dabei wurde überraschend gefunden, dass die Federwirkung mit zunehmender Materialdicke zunimmt. Vorzugsweise ist die Schraubensicherungsscheibe einteilig ausgebildet. Bevorzugt weist der Scheibenkörper eine Materialdicke von wenigstens 2 mm, besonders bevorzugt von wenigstens 2,5 mm, insbesondere von wenigstens 3,0 mm auf.The invention provides a corrosion-resistant, one-piece screw lock washer with a stainless steel washer body, which can also be used in the case of high requirements for corrosion protection, for example in the food sector, has a high spring action and can be produced economically. Characterized in that the surfaces of the top and bottom of the disc body are compressed by an embossing process, the disc body has a material thickness of at least 1.5 mm and the disc body is convex, a high resilient effect to compensate for setting effects to maintain the Preload force of a screw connection achieved. The material thickness, which is to be dimensioned sufficiently large, in combination with the hardening of the edge layer in the deformed state and the surface tension arising during the bracing, leads to the desired spring action. It was surprisingly found that the spring effect increases with increasing material thickness. The screw locking washer is preferably formed in one piece. The disk body preferably has a material thickness of at least 2 mm, particularly preferably of at least 2.5 mm, in particular of at least 3.0 mm.
In Weiterbildung der Erfindung ist wenigstens eine der Oberflächen von Ober- und Unterseite des Scheibenkörpers mit einer Kordierung versehen. Hierbei werden in die Oberfläche Linienkonturen eingeprägt, wodurch eine punktuelle Zusatzverdichtung der Oberfläche erzielt ist. Hierdurch ist die Oberflächenspannung der Schraubensicherungsscheibe und damit die sich einstellende Federwirkung einstellbar. Bevorzugt sind beide Oberflächen der Ober- und Unterseite des Scheibenkörpers der Schraubensicherungsscheibe mit einer Kordierung versehen. Dabei können die beiden Oberflächen mit einer zueinander unterschiedlichen Kordierung in Bezug auf Kordierungstiefe und/oder Koordinierungsmuster versehen sein, wodurch die Federwirkung maximierbar ist.In a development of the invention, at least one of the surfaces of the top and bottom of the pane body is provided with a cord. Here, line contours are embossed into the surface, whereby a punctiform additional compaction of the surface is achieved. As a result, the surface tension of the screw lock washer and thus the spring action that is set can be set. Both surfaces of the top and bottom of the washer body of the screw lock washer are preferably provided with a cord. The two surfaces can be marked with a different cords in relation to cord depth and / or coordination pattern can be provided, whereby the spring effect can be maximized.
In Ausgestaltung der Erfindung ist der Edelstahlscheibenkörper aus Edelstahl der Werkstoffnummer 1.4401 oder 1.4301 gemäß
In weiterer Ausgestaltung der Erfindung sind an der der Unterlage zugewandten Unterseite der Schraubensicherungsscheibe eine äußere und eine innere Ringabschnittsfläche winkelig zueinander angeordnet, wobei die Außenkante der äußeren Ringabschnittsfläche im unverspannten Zustand der Scheibe auf der Unterlage aufliegt und wobei beide Ringabschnittsflächen mit der Unterlage jeweils einen spitzen Winkel einschließen und wobei der zwischen der äußeren Ringabschnittsfläche mit der Unterlage gebildete Winkel
In Weiterbildung der Erfindung beträgt der spitze Winkel zwischen der äußeren Ringabschnittsfläche und der Unterlage im unverspannten Zustand zwischen 10° und 20°, vorzugsweise zwischen 12° und 15°. Diese Werte liefern gute Feder- und Sicherungseigenschaften der Scheibe. Bevorzugt beträgt der spitze Winkel zwischen der inneren Ringabschnittsfläche und der Unterlage im unverspannten Zustand zwischen 3° und 15°, vorzugsweise zwischen 5° und 10°.In a further development of the invention, the acute angle between the outer ring section surface and the base in the unstressed state is between 10 ° and 20 °, preferably between 12 ° and 15 °. These values provide good spring and locking properties of the disc. The acute angle between the inner ring section surface and the base in the unstressed state is between 3 ° and 15 °, preferably between 5 ° and 10 °.
Vorteilhaft ist der der ebenen Unterlage zugwandte Winkel
In weiterer Ausgestaltung der Erfindung ist die Oberfläche wenigstens einer Anlagefläche, bevorzugt beider Anlageflächen poliert ausgeführt. Hierdurch ist die ohnehin sehr gute Korrosionsbeständigkeit des Edelstahlwerkstoffs der Schraubensicherungsscheibe zusätzlich erhöht.In a further embodiment of the invention, the surface of at least one contact surface, preferably both contact surfaces, is made polished. As a result, the corrosion resistance of the stainless steel material of the screw lock washer, which is very good anyway, is increased.
Andere Weiterbildungen und Ausgestaltungen der Erfindung sind in den übrigen Unteransprüchen angegeben. Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in den Zeichnungen dargestellt und wird nachfolgend im Einzelnen beschrieben. Es zeigen:
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1 die schematische Darstellung einer Edelstahl-Schraubensicherungsscheibe; -
2 die schematische hälftige Schnittdarstellung der Schraubensicherungsscheibe aus1 und -
3 die schematische Darstellung einer Edelstahlverschraubung mit einer Sicherungsscheibe nach1 wobei die linke Seite der Figur die Sicherungsscheibe im unverspannten Zustand und die rechte Seite der Figur die Sicherungsscheibe in verspanntem Zustand zeigt.
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1 the schematic representation of a stainless steel screw lock washer; -
2nd the schematic half sectional view of the screw lock washer1 and -
3rd the schematic representation of a stainless steel screw with a lock washer1 the left side of the figure shows the locking washer in the untensioned state and the right side of the figure shows the locking washer in the tensioned state.
Die als Ausführungsbeispiel gewählte Schraubensicherungsscheibe ist aus V4A Edelstahl der Werkstoffnummer 1.4401 (X5CrNiMo17-12-2) hergestellt und umfasst einen ringförmig ausgebildeten, konvexen Scheibenkörper, mit einer Materialdicke von 2,5 mm. Die Schraubensicherungsscheibe hat eine Scheibenoberseite
Die Scheibenunterseite
Die Sicherungsscheibe ist derart gestaltet, dass sie im unverspannten Zustand mit der Außenkante
Auf ihrer der Unterlage
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION
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