DE3032167A1

DE3032167A1 - Gegen unbeabsichtigtes loesen gesicherte muttern-bolzen-verbindung

Info

Publication number: DE3032167A1
Application number: DE19803032167
Authority: DE
Inventors: Masao Osaka Kanazawa
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1979-12-28
Filing date: 1980-08-26
Publication date: 1981-07-02
Also published as: NO802382L; IT1128194B; AU6072580A; SE8005971L; DE3032167C2; ES261768U; JPS5918564B2; FI802611A; DD153175A5; NL8004674A; ES258154U; CH636415A5; FR2472689B1; BE885331A; FR2472689A1; JPS5694018A; AU543099B1; GB2066402A; GB2066402B; ES258154Y

Description

Patgntanwatte η η "3 O 1 C *7

DIpI.-Ing. E. Eder 3 U OI IO /

DlpL-lng. K. Schie-k

MASAO KANAZAWA Osaka-shi ,Osaka-fu Japan

Gegen unbeabsichtigtes Lösen gesicherte Muttern-Bolzen-Verbindung

Die Erfindung bezieht sich auf eine gegen unbeabsichtigtes Lösen gesicherte Muttern-Bolzen-Verbindung, insbesondere auf eine solche Verbindung, welche in der Lage ist, mehrere Muttern im verspannten Zustand zu halten.

Als Stand der Technik ist es bereits bekannt, zwei Muttern auf einen Bolzen aufzuschrauben, um eine Sicherung gegen unbeabsichtigtes Lösen durch Verspannung herzustellen. Diese Befestigungsform bietet sich dann an, wenn schwere Vibrationen oder Schwingungen bzw. Stoßeinwirkungen auftreten.

Diese bekannte Doppelmuttern-Verbindung ist jedoch aufwendig, wobei außerdem nicht die Gewähr einer sicheren Verspannung gegeben ist.

Weiterhin ist es bekannt, die Verspannung einer Mutter dadurch herzustellen, daß ein unabhängiges Federelement eingesetzt wird. Hier ist jedoch die Kraft der Feder von Bedeutung, wobei wiederum nur eine unsichere Verspannung des Bolzens und der Mutter bei Vibrationen gegeben ist.

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Wenn ein Bolzen mit einer Mutter verspannt wird, ergibt sich eine Spannkraft im Bolzen, welche in einer Haltekraft auf den zu befestigenden Körper resultiert. Diese Haltekraft erfährt im Laufe der Zeit eine Verminderung, da die Spannung im Gewinde nachläßt. Diese Verminderung der Spannung im Gewinde ergibt sich daraus, daß ein allmähliches Lösen der Mutter vom Bolzen auftritt infolge innerer und äußerer Einflüsse. Um diese unerwünschte Wirkung zu vermeiden, wurden bereits eine Anzahl von Elementen eingesetzt.

Es ist allgemein bekannt, zwischen der Drehkraft T, welche zur Anbringung einer Mutter auf einem Bolzen aufgewandt wird und der Drehkraft T¹, die zum Lösen der Mutter dient, eine Beziehung herzustellen, derart, daß T>» T¹ im Falle eines metrischen Gewindes ist. Theoretisch wird dadurch ein unerwünschtes Lösen der Mutter vom Bolzen vermieden, wenn nicht eine beträchtliche äußere Kraft in entgegengesetzter Richtung aufgewandt wird. In der Praxis jedoch kann ein unerwünschtes Lösen der Mutter vom Bolzen auftreten. Durch Vibrationen oder unregelmäßige Druckeinflüsse größeren oder geringeren Ausmaßes wird der statische Reibungskoeffizient reduziert auf einen geringeren,, dynamischen Reibungskoeffizienten , und es ergibt sich, daß hierdurch der Reibungskoeffizient im Gewindebereich ebenfalls verringert wird. Als Resultat hiervon ist festzuhalten, daß bei Anwendung einer äußeren Kraft auf die Mutter in Löserichtung diese Kraft sich reduziert auf T¹*? 0, wodurch sich die Mutter in unerwünschter Weise in Gegenrichtung dreht und somit zu einem Lösen der Verbindung führt.

Um das unerwünschte Lösen der Mutter vom Gewindebolzen zu vermeiden, bieten sich folgende Möglichkeiten an:

1. Anwendung sehr feiner Gewinde,

2. Vergrößerung der Reibung auf einer Fläche der Mutter;

3. Vergrößerung des Reibungskoeffizienten im Gewindebereich.

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Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Ausgestaltung der Möglichkeit 3.

Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, eine gegen unbeabsichtigtes Lösen gesicherte Muttern-Bolzen-Verbindung zu schaffen,welehe auf einfache Weise eine Vergrößerung des Reibungskoeffizienten im Gewindebereich einer ersten Mutter vorsieht, wobei eine zweite Mutter ebenfalls Anwendung finden soll.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß

a) der Körper des Bolzens im Haltebereich mindestens einer Mutter aus zwei Teilen besteht mit einem inneren Gewindeloch kleinen Durchmessers am Ende des einen Teils und einem Gewindebolzen kleinen Durchmessers am Ende des anderen Teils, wobei der Gewindebolzen in das Gewindeloch eingeschraubt ist zur Bildung des gesamten Bolzens,

b) daß eine Anzahl von Muttern auf den Körper des Bolzens geschraubt sind, wobei eine Mutter einen Gewindezapfen in gleicher Richtung und gleicher Teilung wie das Gewinde des Bolzens aufweist und der Gewindezapfen in eine Gewindeöffnung der anderen, kappenartigen Mutter einschraubbar ist, wobei die Muttern mit dem Gewinde des Bolzens in Eingriff stehen und am stirnseitigen Ende des Bolzenkörpers ein Eingriffsmittel zum Drehen vorgesehen ist.

Hierdurch ergibt sich der Vorteil, daß im Gewindebereich der beiden Muttern sowie der Muttern-Bolzen-Verbindung eine Erhöhung des Reibungskoeffizienten bewirkt und damit eine sehr sichere Verspannung der entsprechenden Elemente gewährleistet wird.

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Die Erfindung wird nachfolgend anhand von in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispielen näher beschrieben. In der Zeichnung zeigen:

Fig. 1 eine Seitenansicht, teils gebrochen, einer ersten Ausführungsform der Erfindung;

Fig. 2 eine Seitenansicht, teils gebrochen,

einer anderen Ausführungsform der Erfindung;

Fig. 3 eine Ansicht der Ausführungsform nach Fig.2 in Sprengdarstellung;

Fig. 4 eine weitere Ausführungsform der Erfindung, teils gebrochen;

Fig. 5 eine Ansicht des Bereichs A in der Darstellung nach Fig. 1.

Nach Fig. 1 ist ein Bolzenkörper 1 zweiteilig ausgebildet mit einem Kopfteil 2 und einem getrennt davon ausgebildeten Teil 3. Das Kopfteil 2 ist mit einem inneren Gewindeloch 4 vorgesehen, wohingegen das Teil 3 einen Gewindebolzen 5 aufweist. Der Gewindebolzen 5 ist in das Gewindeloch 4 einschraubbar, woraus sich der integrierte Bolzenkörper 1 ergibt.

Vorzugsweise ist die Teilung des Gewindebolzens 5 sowie des Gewindelochs 4 unterschiedlich von der Teilung des Gewindes am Außenumfang des Bolzens 1.

Weiterhin ist eine erste Mutter 6 vorgesehen, velche kappenartig ausgebildet ist. Diese Mutter 6 weist eine innere Gewindeöffnung 7 auf. Die innere Gewindeöffnung 7 ist in gle4-cher Weise geschnitten und mit derselben Teilung versehen wie das Gewinde am Außenumfang des Bolzens 1. Eine zweite Mutter 8 weist einen Gewindezapfbn 9 mit einem äußeren Gewinde auf. Hierbei läßt sich der Gewindezapfen 9 in die Ge-

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windeöffnung 7 einschrauben.

Zwischen dem Kopfteil 2 des Bolzens 1 und dem Teil 3 befindet sich ein Zwischenraum 10. Der Bolzen 1 wird hierbei derartig mit den Muttern verschraubt, daß der Zwischenraum 10 im Zentrum der zweiten Mutter 8 ist, wie aus Fig. 2 hervorgeht. Das Teil 3 weist weiterhin stirnseitig ein Eingriffsmittel 11 zum Drehen auf. Mit Hilfe der Bolzen-Muttern-Verbindung sind zwei Teile 12 und 13 über ein Durchgangsloch miteinander zu verbinden. Diese Verbindung ergibt sich wie folgt: Der Körper des Bolzens 1 wird durch das Durchgangsloch 14 der beiden Teile 12 und 13 gesteckt, woraufhin die durch den Gewindezapfen 9 und die Gewindeöffnung 7 miteinander verschraubten Muttern auf dem Bolzen 1 aufgebracht werden. Danach wird das Teil 3 linksseitig gedreht mit Hilfe des Eingriffsmittels 11, woraus ein geringer Zwischenraum 10 zwischen dem Kopfteil 2 und dem Teil 3 des Bolzens 1 resultiert. Da die Teilung der zweiten Mutter 8 bezüglich des Zwischenraums 10 des Bolzens 1 differiert, wird der Reibungskoeffizient im Gewindebereich erheblich vergrößert und damit die Mutter 8 stark verspannt.

Auf die Mutter 8 wirkt hierbei nach Fig. 5 eine Spannkraft a infolge der Gewindegänge des Kopfteils 2 und der Mutter 8. Zwischen dem Teil 3 und der Mutter 8 wirkt eine entgegengesetzte Spannkraft b, wie ebenfalls Fig. 5 zu entnehmen ist. Selbst wenn nun eine der Muttern 6 bzw. 8 in Richtung des Lösens der Bolzen-Muttern-Verbindung gedreht werden sollte, bleibt diese entgegengesetzt gerichtete Verspannung beibehalten. Damit werden die Muttern einwandfrei vor unbeabsichtigtem Lösen vom Bolzen gesichert.

Bei dem Ausführungsbeispiel nach Fig. 2 weist die Mutter 6 einen Gewindebolzen 9 auf, welcher in eine Gewindeöffnung 7 der Mutter 8 einschraubbar ist. Zwischen dem Kopfteil 2 und dem Teil 3 des Bolzens 1 ist wiederum ein Zwischenraum 10 vorhanden, welcher sich im Zentrum der ersten Mutter 6 be-

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findet. Dieser Zwischenraum ergibt sich dann, wenn durch Drehung über das Eingriffsmittel 10, welches im vorliegenden Fall als Nut ausgebildet ist, eine Verspannung des zweigeteilten Bolzens gegenüber den beiden Muttern 8 und erfolgt.

Das in Fig. 4 dargestellte Ausführungsbeispiel weist gegenüber dem Ausführungsbeispiel nach Fig. 2 folgende Unterschiede auf:

1. Die Richtung des Gewindes 5 kleineren Durchmessers ist 1inksgängigj wohingegen das Bolzenaußengewinde rechtsgängig ist.

2. Im Bereich 10 ist ein kleiner Zwischenraum 15 zwischen dem Kopfteil 2 und dem Teil 3 des Bolzens 1 vorhanden.

Die Gewindeteilung am Außenumfang des Bolzens 1 ist gleichförmig über den Zwischenraum 15 im Bereich 10.

3. Wenn die Mutter 6 durch Drehen des Teils 3 in linksseitiger Richtung mit Hilfe des Eingriffsmittels 11 verspannt wird, bis das Teil 3 gegen das Kopfteil 2 anstößt, wobei der Zwischenraum 15 im Bereich 10 nicht mehr vorhanden ist, ergibt sich eine erhebliche Erhöhung des Reibungskoeffizienten im Gewindebereich. Hierbei liegt ein Teil des Bolzens an der einen Flanke des Mutterngewindes an, wohingegen der andere Teil des Bolzens die andere Flankenseite der entsprechenden Gewindemutter beaufschlagt. Es ergeben sich somit, wie in Fig. 5 dargestellt, Spannkräfte a und b, welche in entgegengesetzter Richtung liegen und somit eine einwandfreie Verspannung des zweigeteilten Bolzens gegenüber dem entsprechenden Gewinde der Mutter 8 bewirken.

Die vorliegende Erfindung betrifft damit die Verbindung eines zweigeteilten Bolzens 1 mit den beiden Teilen 2 und 3 mit den Muttern 6 und 8. Hierbei weisen die beiden Teile 2

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und 3 des Bolzens ein inneres Gewindeloch 4 sowie einen Gewindebolzen 5 kleineren Durchmessers im Endbereich auf, wobei der Gewindebolzen 5 in das Gewindeloch 4 einschraubbar ist und sich damit der gesamte Bolzen ergibt. Es werden mindestens zwei Muttern 6 und 8 eingesetzt, welche auf den Bolzen 1 geschraubt werden, wobei eine der Muttern einen Gewindezapfen 9 und die andere Mutter eine Gewindeöffnung 7 aufweisen. Der Gewindezapfen 9 läßt sich hierbei in die Gewindeöffnung 7 einschrauben.

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Leerseite

Claims

Patentanwälte η r\ ο <y *ι ο Π Dipl.-Ing. E. Eder JWQA IQ/ DW.-Inn. K. Sefclir^hko MASAO KANAZAWA Osaka-shi,Osaka-fu Japan Gegen unbeabsichtigtes Lösen gesicherte Muttern-BoIzen-Verbindung Patentansprüche :

1. Gegen unbeabsichtigtes Lösen gesicherte Muttern-Bolzen- ^ Verbindung, dadurch gekennzeichnet, daß

a) der Körper des Bolzens (1) im Haltebereich mindestens einer Mutter (6, 8) aus zwei Teilen (2, 3) besteht mit einem inneren Gewindeloch (4) kleinen Durchmessers am Ende des einen Teils und einem Gewindebolzen (5) kleinen Durchmessers am Ende des anderen Teils, wobei der Gewindebolzen (5)in das Gewindeloch (4) eingeschraubt ist zur Bildung des gesamten Bolzens (1),

b) daß eine Anzahl von Muttern (6, 8) auf den Körper des Bolzens (1) geschraubt sind, wobei eine Mutter einen Gewindezapfen (9) in gleicher Richtung und gleicher Teilung wie das Gewinde des Bolzens (1) aufweist und der Gewindezapfen (9) in eine Gewindeöffnung (7) der anderen, kappenartigen Mutter einschraubbar ist, wobei die Muttern (6, 8) mit dem Gewinde des Bolzens (1) in Eingriff stehen und am stirnseitigen Ende des Bolzenkörpers ein Eingriffsmittel (11) zum Drehen vorgesehen _tst. 130027/0827

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2. Verbindung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Gewinde am Außenumfang des Bolzens und des Gewindebolzens (5) sowie des Gewindelochs (4) jeweils rechtsgängig ausgebildet sind.

3. Verbindung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Gewinde am Außenumfang des Bolzens (1) rechtsgängig ist, während die Gewinde des Gewindebolzens (5) und des Gewindelochs (4) linksgängig sind.

4. Verbindung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen beiden Teilen (2, 3) des Bolzens (1) bei gleicher Gewindeteilung ein Zwischenraum vorhanden ist.

5. Verbindung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Teilung des Gewindes am Außenumfang des Bolzens unterschiedlich zur Teilung des Gewindes des Gewindelochs (4) und des Gewindebolzens (5) ist.

PatGirtanwäite
Dipl.-!ng.

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