DE2259254A1

DE2259254A1 - Sicherungselement fuer schraubverbindungen von maschinenteilen

Info

Publication number: DE2259254A1
Application number: DE2259254A
Authority: DE
Inventors: Max Pasbrig
Original assignee: Lacrex Brevetti SA
Current assignee: Lacrex Brevetti SA
Priority date: 1971-12-07
Filing date: 1972-12-04
Publication date: 1973-06-20
Also published as: AU4942472A; HU164923B; JPS4864356A; IT971542B; AT322915B; GB1417430A; ZA728689B; FR2162430A1; CA975667A; BE792395A; CH547963A; FR2162430B1; DD101734A5

Description

PATENTANWALT

_Andie 8 MÜNCHEN 2

TAL 18

Bundespatenthehörden RUFi 0811/294798

8 München 2 1.12.1972 H/m

Aktenzeichen

Anmelder: LACREX-BREVETTI S.A., Minusio (Schweiz)

'Sicherungselement für Schraubverbindungen von Maschinenteilen

Die Erfindung betrifft ein Sicherungselement für Schraubverbindungen von Maschinenteilen, bestehend aus einem zwischen den zu sichernden Maschinenteilen einzulegenden verformbaren Ring.

Neben Federringen, Kronenmuttern und Sicherungsblechen gibt es verschiedene Möglichkeiten, Schraubverbindungen bei dynamischer Beanspruchung zu sichern. Sogenannte Sicherheitsmuttern oder selbstsichernde Muttern gehören zu den jüngsten Entwicklungen. Bekannt ist eine Sicherheitsmutter mit einem Kunststoffring aus Polyamid, die zunehmend in der Automobilindustrie an kritischen Bauteilen benutzt wird. Auch eine selbstsichernde Mutter in Ganzmetallausführung ist bekannt«, Ihre Wirkungsweise ist derjenigen der Sicherheitsmutter mit Kunststoffring ähnlich. Das Sicherungselement, das bisher aus einem eingefügten Polyamidring bestand, ist als elliptisch ausgeführter Kragen am Kopf der Mutter ausgebildet· Der besondere Vorteil dieser Ganzmetall-Sicherheitsmutter liegt in d©r

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hohen Temperaturbeständigkeit und nioht zuletzt im günstigen Herstellungspreis. Während die Mutter mit dem Polyamidring aufgrund der elastischen Eigenschaft des Kunststoffes eine fast unbegrenzte Wiederverwendbarkeit gewährleistet, ist diese bei der Ganzmetallmutter beschränkt, weil bei wiederholter Benutzung die elliptische Formgebung des Sicherheitskragens erheblich abgebaut und das Sicherungsmoment dementsprechend verringert wird. Bekannt ist ferner eine G^anzmetall-Sicherheitsmutter mit einer Drahtfeder, welche nach der Art einer Druckknopffeder gebogen und im Kopfteil der Mutter, ähnlioh der Kunststoffringausführung, eingebördelt ist. Allgemein haben die bekannten Sohraubensicherungselemente den Nachteil, daß nur wenig Gewindegänge für die Sicherung benutzt werden. Abgesehen von dem häufig feststellbaren Gewindefressen bei mehrmaliger Verwendung, welches durch den überhöhten Flankendruck hervorgerufen wird, ist als weiterer Nachteil die Abstimmung und die genaue Einhaltung des erforderlichen Sicherungsdrehmomentes zur optimalen Sicherung der Schraubverbindung zu nennen; denn über den kleinen Weg von nur einem bis maximal drei Gewindegängen ist dieses Ziel kaum zu erreichen. Schon bei der geringsten Lockerungsdrehung, die bei Schlagerschütterungen oder hohen Belastungsschwingungen auftreten kann, ist die vorbestimmte Sicherheit einer Schraubverbindung verloren. Ferner ist die uneingeschränkte Wiederverwendbarkeit der Muttern und Gewindebolzen nicht gegeben; denn unvermeidlich sind die durch den hohen Flankendruck auftretenden Kaltflußdeformierungen, besonders die der Sicherungselemente, wie Stahlfedern und Kunststoffeinlagen, die doch über längere Zeit und wechselnder Beanspruchung ihre Werte erheblioh abbauen und unter Umständen auch zum Bruch führen können. Eine Auswechselbarkeit dieser Sicherungen ist leider bei den be-

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~ 3 kannten Ausführungen nicht gegeben.

Aufgabe der Erfindung ist es daher, ein verbessertes Sicherungselement zu schaffen«

Zur Losung dieser Aufgabe ist das Sicherungselement gemäß der Erfindung dadurch gekennzeichnet,' daß eine Schraubenfeder in ringförmiger Anordnung zwischen den zu verbindenden Teilen unter axialem und/oder radialem Preßdruok vorgesehen ist«,

Weitere Merkmale der Erfindung und bevorzugte Ausführungsbeispiele des Sicherungselementes gemäß der Erfindung werden anhand der Zeichnung näher beschrieben. Es zeigen:

Fig«, 1 einen Axialschnitt einer Schraubmutter mit einer ringförmig eingelegten, zylindrischen Schraubenfeder, ·

Fig. 2 einen gleichen Schnitt, jedoch mit einer in den Gewindegang der Mutter eingelegten Schraubenfeder,

Fig. 3 einen Schnitt durch eine andere Mutter mit einer Haltekappe für die zylindrische Schraubenfeder,

Fig. 4 eine Draufsicht zur Fig. 3,

Fig. 5 einen Schnitt durch eine Beilagscheibe großen Ausmaßes aus zwei konzentrischen Teilen, die mittels einer zylindrischen Schraubenfeder zusammengehalten sind,

Fig. 6 eine Draufsicht zur Fig. 5 und Fig. 7 eine Draufsicht auf eine andere Beilagscheibe.

In Fig. i weist die Mutter eine kreisförmige Nut 2 auf_s in welcher eine zylindrische, ringförmig gebogene Schraubenfeder 3 eingelegt ist«

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Der Außendurchmesser und die Tiefe der Nut 2 sind derart gewählt, daß die zylindrische Schraubenfeder 3 etwas nach innen und auch nach außen, d.h. über die Fläche i¹, vorragt. Demzufolge deformiert sich die Schraubenfeder beim Anschrauben der Mutter derart, daß jede Windung· dieser Schraubenfeder sich gegenüber der radialen Richtung des Gewindes neigt bzw. umlegt und so das Aufschrauben der Mutter auf einen Bolzen erlaubt, hingegen aber das Lösen der Mutter erschwert. So erhält man hierdurch eine erste Sicherung in radialer Richtung, derzufolge das selbsttätige Lösen der Mutter vom Bolzen verhindert wird. Die Schraubenfeder 3 überragt desweiteren in der Höhe, weshalb die Mutter beim Anschrauben, z.B. gegen einen Flansch oder gegen ein anderes Werkstück, automatisch auch in axialer Richtung blockiert wird, weil sich die Schraubeufederwindungen unter dem Preßdruck neigen, und dabei zwar das Einschrauben ermöglichen, jedoch das Lösen nicht zulassen.

In Fig. 2 weist die zylindrische Schraubenfeder 3 derartige Dimensionen auf, daß diese in einen Gewindegang des Gewindes l'¹ einer Mutter eingelegt werden kann und folglich dem Verlauf derselben folgt. Hierdurch wird eine noch größere Sicherung beim Aufschrauben der Mutter auf einen Bolzen (nicht gezeigt) erlangt, zumal die zylindrische Schraubenfeder 3 das Aufschrauben erlaubt, sich jedoch einem Lösen widersetzt.

In Fig. 3 ist die zylindrische Schraubenfeder 3 in eine Haitekappe k, welche mit der Mutter verbunden ist, eingelegt. Ihr Verhalten entspricht jenem der Fig. 1

Um die zylindrische Schraubenfeder 3 in ihrer Lage zu halten, sind drei kleine Iialtezungen 5_t 5'» 5¹' (siehe Fig. 4) vorgesehen.

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In den Figuren 5 und 6 ist eine weitere Variante dargestellte Die zylindrische Schraubenfeder 3 ist zwischen zwei konzentrische Ringe 6 und 7, die eine Beilag- oder Unterlegscheibe bilden, eingelegt. Diese Ringe sind derart bearbeitet, daß der kleinere eine Außennut 6¹ und der größere Ring eine Innennut 7' zum Aufnehmen der zylindrischen Schraubenfeder aufweisen. Die Schraubenfeder hält die Ringe zusammen. Gleichzeitig ragt die Schraubenfeder über die ebenen Flächen der Ringe 6, 7 vor.

Fig. 7 zeigt eine weitere Beilag« oder Unterlegscheibe. Hierbei besteht die zylindrische Schraubenfeder aus drei Teilen 3·, 3¹¹ und 3^ffI, von denen sich jeder über einen Winkel von etwa 120° erstreckt.

Die gleiche oder eine ähnliche Unterteilung der Ring-Senraubenfeder ist natürlich auch an den vorerwähnten"" Beispielen an einer Mutter möglich. Eine Unterteilung hat den Vorteil, daß Zwischenräume entstehen, die das Umlegen der Federwindungen erleichtern.

Die zylindrische Schraubenfeder gemäß vorliegender Erfindung bildet mit der Mutter ein Ganzes, so auch mit der Unterlegscheibe oder mit sonst einem Teil,'an welchem diese Verwendung findet. Trotzdem kann sie leicht entfernt und bei Defekt ersetzt werden.

Die zylindrische Schraubenfeder kann auch auf andere Sicherungselemente jeglicher Art angebracht werden, um das Aufschrauben zu ermöglichen, aber das Lösen zu erschweren, was für Verbindungsorgane, die Vibrationen ausgesetzt sind, von großer Bedeutung ist.

Die Schraubenfeder kann außer aus Stahl oder elastischem Metall auch aus jedem anderen Werkstoff, wie Kunststoff, hergestellt werden.

Um eine bessere Halterung der Schraubenfeder zu erreichen, ist vorgesehen, einen Draht 8 (Fig. 2) im Innern der Schraubenfeder so anzuordnen, daß dieser Draht die Enden der Schraubenfeder verbindet und sie in ihrem Sitz hält.

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Claims

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Patentansprüche

Sicherungselement für Schraubverbindungen von Maschinenteilen, bestehend aus einer verformbaren Einlage zwischen den zu sichernden Maschinenteilen, dadurch gekennzeichnet , daß mindestens eine Schraubenfeder (3) in ringförmiger Anordnung in dem Raum zwischen den zu verbindenden Teilen unter axialem und/oder radialem Preßdruck vorgesehen ist«

2„ Steuerungselement nach Anspruch l_fl dadurch gekennzeichnet, daß die Schraubenfeder (3) in einem Verbindungsteil derart gehalten ist, daß sie aus seiner Halterung in axialer und/oder radialer Richtung der Schraubverbindung zum Anschlag mit dem anderen Verbindungsteil vorsteht«

3« Sicherungselement nach Patentanspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Schraubenfeder (3) zylindrisch ist«

k. Sicherungselement nach einem der Patentansprüche bis 3i dadurch gekennzeichnet, daß die Schraubenfeder (3) in einer Haltekappe (4) angeordnet ist, welche ihrerseits mit einer Schraubenmutter (l) verbunden ist.

5. Sichertmgselement nach einem der Patentansprüche 1 bis ky dadurch gekennzeichnet, daß die Schraubenfeder (3) in einer Ausnehmung (2) eines Maschinenteiis, angeordnet ist»

6. Sicherungselement nach Patentanspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Schraubenfeder (3) in einer Beilagscheibe (5> 6) selbständig halternd gelagert ist,

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7. Sioherungselement nach Patentanspruch 1 bis 3» dadurch gekennzeichnet, daß die Schraubenfeder (3) in einer Ausnehmung (2) der Schraubenmutter (l) gelagert ist.

b. Sicherungselement nach Patentanspruch 5t dadurch gekennzeichnet, daß die Ausnehmung (2) in der Schraubenmutter (l) gleich der Steigung eines Gewindeganges auegebildet ist.

9. Sioherungselement nach einem der Patentansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Schraubenfeder (3) aus Kunststoff besteht.

10. Sicherungselement nach einem der Patentansprüche 1 bis 9t dadurch gekennzeichnet, daß im Innern der Schraubenfeder (3) ein Draht (β) so angeordnet ist, daß dieser die Enden der Schraubenfeder verbindet und diese in ihrem Sitz hält.

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