DE2919099A1 - Tightening torque limiting nut - has slots parallel to hexagon faces - Google Patents
Tightening torque limiting nut - has slots parallel to hexagon facesInfo
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Abstract
Description
Schraubelement einer Schraubverbindung mit Begrenzung des Anzugsmomentes Die Erfindung betrifft ein Schraubelement einer Schraubverbindung der im Oberbegriff des vorstehenden Anspruches 1 genannten Art. Screw element of a screw connection with limitation of the tightening torque The invention relates to a screw element of a screw connection in the preamble of the preceding claim 1 mentioned Art.
Aus der DE-OS 22 52 380 ist ein Schraubelement, inshesondere Schraube mit länglichem Gewindeschaft und Schraubenkopf bekannt, bei dem an dem Schraubelement Eckbereiche entsprechend dem zu erreichenden Anzugsmoment abgeschwächt ausgebildet sind, so daß beim Erreichen des Anzugsmoments der abgeschwächte Eckbereich plastisch verbogen wird, so daß das Werkzeug um das Schraubelement gleiten kann, wenn das an dem abgeschwächten Eckbereich angelegte Drehmoment einen bestimmten, für das Schraubelement kritischen Wert überschreitet. Für das Lösen der Schraubverbindung muß ein anderes als das beim Aufbau der Schraubverbindung verwendete Werkzeug eingesetzt werden.From DE-OS 22 52 380 a screw element, in particular a screw known with elongated threaded shaft and screw head, in which on the screw element Corner areas designed to be weakened according to the tightening torque to be achieved are, so that when the tightening torque is reached, the weakened corner area becomes plastic is bent so that the tool can slide around the screw element when the applied to the weakened corner area a certain torque for the Screw element exceeds critical value. For loosening the screw connection a different tool than the one used to set up the screw connection must be used will.
Es ist die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Schraubelement der genannten Art zu schaffen, das mit ein und demselben Werkzeug angezogen und gelöst werden kann. Diese Aufgabe wird durch die Merkmale des Anspruchs 1 gelöst.It is the object of the present invention to provide a screw element of the type mentioned to create that tightened and with one and the same tool can be solved. This object is achieved by the features of claim 1.
Das Schraubelement kann mit einen einzigen herkbmmlichen Werkzeug angezogen und gelöst werden und ermoglicht auf einfache Weise die Einhaltung des vorgegebenen Anzugsmoments.The screw element can be done with a single conventional tool be tightened and loosened and allows for easy compliance with the specified tightening torque.
Weitere Unteransprüche betreffen vorteilhafte Ausgestaltungen des Schraubelements und ein Verfahren zur Herstellung.Further subclaims relate to advantageous embodiments of the Screw element and a method of manufacturing.
nur Das erfindungsgemäße Schraubelement kann aber nicht zur Begrenzung des Anzugsmoments beim Aufbau der Schraubverbindung eingesetzt im umgekehrten Sinne werden, sondern kann auch/zum Aufbau einer Schraubverbindung mit begrenztem Lösemoment gegen ungewolltes Losdrehen verwendet werden. only the screw element according to the invention can not be used as a limitation of the tightening torque when establishing the screw connection is used in the opposite sense but can also / to create a screw connection with limited loosening torque can be used to prevent unintentional loosening.
Die Erfindung soll nun anhand der beigefügten Figuren naher beschrieben werden. Es zeigt: Figur 1 eine erste Ausführungsform des erfindungsgemäßen Schraubelements als Mutter, Figur 2 eine zweite Ausführungsform des erfindungsgemäßen Schraubelements nls Mutter, Figur 3 eine dritte Ausführungsform des erfindungsgemäßen Schraubelements als Schraubenkopf, Fig. 4 eine Aufsicht auf eine vierte Ausführungsform des erfindungsgemäßen Schraubelements als Mutter, Fig. 5 eine Seitenansicht der Mutter gemäß Fig. 4; Fig. 6 eine schematische Darstellung des in t'ig. 1 gezeigten Schraubelements bei siner Verwendung zum Aufbau einer Schraubverbindung mit begrenztem Lösemoment.The invention will now be described in more detail with reference to the accompanying figures will. It shows: FIG. 1 a first embodiment of the screw element according to the invention as a nut, Figure 2 shows a second embodiment of the screw element according to the invention nls nut, Figure 3 shows a third embodiment of the screw element according to the invention as a screw head, Fig. 4 is a plan view of a fourth embodiment of the invention Screw element as a nut, FIG. 5 a side view of the nut according to FIG. 4; Fig. 6 a schematic representation of the in t'ig. 1 shown screw element at siner Use to set up a screw connection with limited loosening torque.
In der Figur 1 ist eine Sechskantmutter 1 mit sechs Kontaktflächen 2,3,4,5,6,7 dargestellt, wobei die Anschraubflache 8 dem Betrachter zugewandt ist. Die Mutter 1 ist auf einen Bolzen 9 aufgeschraubt, wobei die Anzugsrichtung durch den ausgezogenen Pfeil 10 und die Löserichtung durch den gestrichelten Pfeil 11 charakterisiert sind.In the figure 1 is a hexagon nut 1 with six contact surfaces 2,3,4,5,6,7 shown, with the screw surface 8 facing the viewer. The nut 1 is screwed onto a bolt 9, the tightening direction being through the solid arrow 10 and the direction of release by the dashed arrow 11 are characterized.
eines Teils Unterhalb/der KontaktflUche 3 erstreckt sich ein sich zur Umfangsflache hin öffnender Schlitz 12 im wesentlichen parallel eines Teils zur Kontaktfläche 3, während sich unterhalb/der Kontaktfläche 6 in entsprechender Weise ein Schlitz 13 erstreckt, wobei sich die Schlitze 12 und 13 in entgegengesetzter Richtung zur Umfangsfläche hin öffnen.a part below / the contact surface 3 extends to the circumferential surface opening slot 12 substantially parallel to a part to the contact surface 3, while below / the contact surface 6 in a corresponding Way a slot 13 extends, the slots 12 and 13 in opposite directions Open towards the circumferential surface.
Durch die Schlitze 12 und 13 wird die Mutter 1 derart abge-. fingerartigen schwacht, daß die Kontakttläcflen 3 bzw. 6 in einen/Anzugeingriffsbereich 3a bzw. 6a und einen Löseeingriffbereich 3b bzw.Through the slots 12 and 13, the nut 1 is removed in this way. finger-like weakens that the contact surfaces 3 or 6 in a / tightening engagement area 3a or 6a and a deletion access area 3b or
6b unterteilt werden.6b can be subdivided.
Werden die Kontakt flächen 3 und 6 in Eingriff mit einem in der Figur 1 gepunktet dargestellten Werkzeug 14 (Maulschlüssel) gebracht und wird der Maulschlüssel 14 in Richtung des Pfeiles 10 gedrehte erfolgt eine entsprechende Drehung der Mutter 1. in der Nähe des durch die Schlitzgeometrie und den Werkstoff der Mutter 1 vorgegebenen Anzugsmoment weicht der Anzugseingriffsbereich 3a bzw. 6a unter dem Einfluß der dort angreifenden Kräfte A nach innen aus, so daß der Maulschlüssel außer Eingriff mit der Mutter kommt.If the contact surfaces 3 and 6 are in engagement with one in the figure 1 tool 14 (open-ended wrench) shown in dotted lines and becomes the open-ended wrench 14 rotated in the direction of arrow 10 results in a corresponding rotation of the nut 1. in the vicinity of the predetermined by the slot geometry and the material of the nut 1 The tightening torque deviates from the tightening engagement area 3a or 6a under the influence of There acting forces A inwards, so that the wrench disengaged comes with the mother.
Bei der gezeigten Ausführungsform ist den Kontaktflächen 2 und 5 kein Schlitz zugeordnet, so daß die Kontaktflächen des Maulschlüssels 14 mit diesen Flächen zusammenwirken können, um wei-1 terhin Drehmoment auf die Mutter/aufzubringen. Es müßte bei der Ausführungsform gemäß Figur 1 daher dafür Sorge getragen werden, daß nach Rutschen des Maulschlüssels über die Anzugseingriffsbereiche 3a bzw. 6a keine weitere Kraft auf den Maulschlüssel 14 aufgebracht wird.In the embodiment shown, the contact surfaces 2 and 5 are not Assigned slot so that the contact surfaces of the wrench 14 with these surfaces can work together to continue to apply torque to the nut /. It in the embodiment according to FIG. 1, care should therefore be taken that after the open-end wrench slips over the tightening engagement areas 3a or 6a no further force is applied to the wrench 14.
Zum Lösen der Mutter 1 werden die durch die kleinen gestrichelten Pfeile L dargestellten Kräfte auf die nicht durch die Schlitze 12 bzw. 13 abgeschwächten Löseeingriffbereiche 3b bzw 6b aufgebracht.To loosen the nut 1, the dotted line through the small Arrows L shown forces on the not weakened by the slots 12 and 13, respectively Soldering grip areas 3b or 6b applied.
Wenn als Werkstoff für die Mutter 1 ein solches Material verwendet wird, daß die Verformung der Anzugseingriffsbereiche 3a bzw.If such a material is used as the material for the nut 1 becomes that the deformation of the tightening engagement areas 3a and
6a eine elastische Verformung ist, z.Bo durch die Verwendung von Polyamidkunststoff für die Mutter, kann ein Lösen der Mutter 1 auch durch Anlegen der Kontaktflächen des Maul schlüssels 14 an die Kontaktflächen 2 und 5 erfolgen, da dann die Anzugseingriffsbereiche 3a und 6a aus ihrer elastischen Verformung in ihre in der Figur 1 gezeigten Lage zurückgekehrt sind und die Lösekräfte L auf die Kontaktflächen 2 und 5 so aufgebracht werden, daß sie im wesentlichen in Erstreckungsrichtung der Anzugseingriffsbereiche wirken.6a is an elastic deformation, e.g. through the use of polyamide plastic for the nut, the nut 1 can also be loosened by applying the contact surfaces of the open-end wrench 14 to the contact surfaces 2 and 5, since then the tightening engagement areas 3a and 6a from their elastic deformation into their position shown in FIG have returned and the release forces L applied to the contact surfaces 2 and 5 so be that they extend substantially in the direction of extension of the tightening engagement areas works.
Natürlich wäre bei der in der Figur 1 gezeigten Ausführungsform auch ein Lösen durch Anlegen des Maulschlüssels 14 an die Kontaktflächen 4 und 7 möglich.Of course, this would also apply to the embodiment shown in FIG loosening by placing the wrench 14 on the contact surfaces 4 and 7 is possible.
In der Figur 2 ist eine Mutter 14 gezeigt, bei der jeder der Kontaktflächen 2,3,4,5,6 und 7 ein Schlitz 15 zugeordnet ist.In the figure 2, a nut 14 is shown in which each of the contact surfaces 2,3,4,5,6 and 7 a slot 15 is assigned.
Wie auch die Schlitze 12 und 13 bei der Figur 1 ist die Breite der Schlitze 15 in einer zur Achse der Mutter 14 senkrechten Ebene konstant und erstrecken sich die Schlitze 15 von einer Stirnseite der Mutter 14 zur anderen Stirnseite. Bei dieser Ausführungsform braucht beim Anlegen des Maulschlüssels 14 nicht auf die Auswahl der Kontaktflächen 2 bis 7 geachtet zu werden, da jeder der Kontaktflächen ein Schlitz 15 zugeordnet ist. Auch hier wird das vorgegebene Anzugsmoment durch den verwendeten Werkstoff und die Schlitzgeometrie bestimmt.Like the slots 12 and 13 in FIG. 1, the width is the Slots 15 in a perpendicular to the axis of the nut 14 Level constant and the slots 15 extend from one end face of the nut 14 to the other Front side. In this embodiment, when putting on the wrench 14 not to be paid attention to the selection of the contact surfaces 2 to 7, since each of the A slot 15 is assigned to contact surfaces. The specified tightening torque is also used here determined by the material used and the slot geometry.
Die erfindungsgemäße Ausbildung des Schraubelements ist nicht auf Muttern beschränkt, sondern kann auch auf Schrauben 16 angewandt werden, indem deren Köpfe 17 in entsprechender Weise mit Schlitzen 18 versehen werden, wie es in Fig. 3 dargestellt ist. The inventive design of the screw element is not on Nuts limited, but can also be applied to bolts 16 by their Heads 17 are provided with slots 18 in a corresponding manner, as shown in Fig. 3 is shown.
Die Fig. 4 und 5 zeigen eine Mutter 20, deren Mutterkörper 21 der Mutter 14 gemäß Fig. 2 entspricht. Die Breite der Schlitze 23 zur Umfangsfläche hin nimmt bei dieser Ausführungsform jedoch zu. Zusätzlich ist die Mutter 20 an der Anlageseite mit einem Bund 22 versehen, do daß die Schlitze 23 an ihrem Grund 23a geschlossen sind. Das vorgegebene Anzugsmoment wird bei dieser Ausführungsform durch die Verformung der durch die Schlitze 23 begrenzten Finger und durch die Verformung des Bundes bestimmt, der sich beim Schließen der Schlitze in Umfangsrichtung wellenartig verformen kann.4 and 5 show a nut 20, the nut body 21 of the Nut 14 according to FIG. 2 corresponds. The width of the slots 23 to the circumferential surface however, increases in this embodiment. In addition, the mother is 20 on the contact side provided with a collar 22, do that the slots 23 at their bottom 23a are closed. The specified tightening torque is in this embodiment by the deformation of the fingers delimited by the slots 23 and by the deformation of the federal government, which is wave-like when the slots are closed in the circumferential direction can deform.
Auch diese Ausführungsform des Schraubelements kann wie die anderen mit einem Spritzgußwerkzeug auf einfache Weise hergestellt werden.This embodiment of the screw element can also be like the others can be produced in a simple manner with an injection molding tool.
Der Bund 22 bietet eine geschlossene Anlagefläche am Werkstück und ermöglicht eine eindeutige Zuordnung der Mutter 20 zur vorgegebenen Aufschraubrichtung. Der Bund 22 kann auch ein Aufsetzen des Werkzeugs auf der Werkstückoberf2bhe verhindern und/oder seine Zuordnungsfunktion leichter erfüllen, wenn er vorzugsweise den Schraubelementkörper in radialer Richtung flanschartig überragt.The collar 22 offers a closed contact surface on the workpiece and enables a clear assignment of the nut 20 to the predetermined screwing direction. Of the The collar 22 can also prevent the tool from touching down on the workpiece surface and / or fulfill its assignment function more easily if it preferably uses the screw element body protrudes like a flange in the radial direction.
Es ist klar, daß beim Aufbau einer Schraubverbindung mit vorgegebenen begrenzten Anzugsmoment die Muttern 1 und lo im Verschraubungsfall immer mit einer: ganz bestimmten Stirnseite voran Wie bereits erwähnt, auf den Schraubbolzen 9 aufgeschraubt werden müssen. / ist es daher vorteilhaft, sie auf der einen oder anderen Stirnfläche zu kennzeichnen; damit der Person die die Schraubverbindung aufbaut, eine eindeutige Zuordnung der Mutter zur vorgegebenen Aufschraubrichtung gegeben ist. Es ist z.B. möglich, zur Rennzeich-bzw. Flansch nung eine Stirnfläche der Mutter einzufärben oder mit dem Bund / (vgl. Fig 4 und 5) auch - - - - -/zu versehen. Es ist/möglicn, Exnkertungen oder derglelcnen auf der Stirnfläche vorzusehen.It is clear that when building a screw connection with predetermined limited tightening torque, always screw nuts 1 and lo with a: as already mentioned, screwed onto the screw bolt 9 Need to become. / it is therefore advantageous to place them on one or the other face to mark; so that the person who builds the screw connection, a clear one Assignment of the nut to the specified screwing direction is given. It is e.g. possible, for racing drawing or. Flange voltage to color an end face of the nut or with the collar / (see Fig. 4 and 5) also - - - - - / to be provided. It is / possible Markings or the like to be provided on the face.
Anhand der Fig. 6 soll nun erläutert werden, daß die erfindngsgemäßen Schraubelemente auch zum Aufbau einer Schraubverbindung im umgekehrten Sinne verwendet werden können, wobei ein Ausweichen der Kontaktflächen bei Aufbringen des Lösemomentes erfolgt. Dies soll anhand der Fig. 6 im Zusammenhang mit der in der Fig. 1 gezeigten Mutter 1 nunmehr erläutert werden. Die Fig 6 unterscheidet sich von der Fig. 1 dadurch, daß die Mutter 1 so auf den Bolzen 9 aufgeschraubt worden ist,daß die Anschraubfläche 8 nicht mehr dem Betrachter zugewandt ist, sondern die andere 030047/0258 - 7 - Stirnfläche als Anlagefläche dient. Mit Hilfe eines Werkzeugs wird die Mutter durch Schenken des Werkzeugs in Richtung des Pfeiles 10 und Aufbringen des Anzugsmomentes A' auf die Löseeingriffsbereiche 3b bzw. 6b angezogen. Das Anziehen erfolgt mit einem Anzugsmoment AW, welches größer ist als das Grenzmoment der Anzugseingriffsbereiche 3a,6a. Bei Aufbringen eines Lösemomentes Lg (Pfeil 11') weichen die Anzugseingriffsbereiche 3a bzw 6a elastisch aus. Die Mutter 1 könnte nur durch Eingriff des Werkzeugs mit einem anderen Paar der Kontaktflächen der Mutter 1 gelöst werden. Bei der Ausführungsform gemäß Fig.2 wäre bei dieser Verwendungsform nur eine Lösung der Mutter 14 durch ein in die Schlitze 15 eingreifendes Spezialwerkzeug möglich. With reference to FIG. 6 it will now be explained that the according to the invention Screw elements also used to build a screw connection in the opposite direction can be, whereby an evasion of the contact surfaces when applying the loosening torque he follows. This is to be done with reference to FIG. 6 in connection with that shown in FIG Mother 1 will now be explained. FIG. 6 differs from FIG. 1 in that that the nut 1 has been screwed onto the bolt 9 that the screw surface 8 is no longer facing the viewer, but the other 030047/0258 - 7 - Face serves as a contact surface. With the help of a tool, the mother becomes by giving of the tool in the direction of arrow 10 and applying the tightening torque A ' the soldering engagement areas 3b and 6b are tightened. Tightening takes place with a tightening torque AW, which is greater than the limit torque of the tightening engagement areas 3a, 6a. at Applying a loosening torque Lg (arrow 11 ') gives way to the tightening engagement areas 3a or 6a made of elastic. The nut 1 could only by engaging the tool with another pair of the contact surfaces of the nut 1 can be solved. In the embodiment According to FIG. 2, only one solution of the nut 14 would result in this form of use a special tool engaging in the slots 15 is possible.
Das Schraubelement ist natürlich nicht auf die Sechskantkonfiguration beschränkto Bei dem Aufbringen des D-<eLmoments muß die Möglichkeit beachtet werden, daß in Abhängigkeit von der Zahl der eingreifenden Kontaktflächen verschiedene Drehmomente erreicht werden. Z.B. können bei Verwendung von Maulschlüsseln, Ringschlüsseln in Sechseckkonfiguration oder Ringschlüsseln in Zwölfeckkonfiguration unterschiedliche Drehmomente erreicht werden.The screw element is of course not based on the hex configuration limited o When applying the torque, the possibility must be taken into account that different depending on the number of engaging contact surfaces Torques can be achieved. E.g. when using open-end wrenches, ring wrenches in hexagon configuration or ring spanners in dodecagon configuration different Torques can be achieved.
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