DE3418220A1

DE3418220A1 - Positionssicherbare schraube

Info

Publication number: DE3418220A1
Application number: DE19843418220
Authority: DE
Inventors: Walter 7630 Lahr Kieninger
Original assignee: KIENINGER WALTER KG
Current assignee: KIENINGER WALTER KG
Priority date: 1984-05-16
Filing date: 1984-05-16
Publication date: 1985-11-21

Description

Beschreibung
Die Erfindung bezieht sich auf eine positionssicherbare Schraube mit zugehörlger'den Schraubenkopf gegen Verdrehung sichernder Verdrehsicherung, insbesondere eine Klemmschraube für Schneidplatten an spanabhebenden Werkzeugen.
Bei der Positionssicherung von Schrauben gegen Verdrehung ist es unabdingbar, speziell den lockernden Einfluß auftretender Vibrationen auszuschließen. Dies kann dadurch erfolgen, daß das Festziehen der Schraube mit einem erhöhten Drehmoment vorgenommen wird. Durch die hohe Vorspannung ist jedoch die Gefahr sehr groß, daß das Gewinde der Schraube undfoder das Gewinde der Bohrung beschädigt wird. Außerdem kann es unter dem Einfluß einer Erwärmung zu einem Klemmen der Gewinde kommen, wodurch ein späteres Herausdrehen der Schraube erschwert oder unmöglich gemacht wird. Andere bekannte Maßnahmen zur Positionssicherung von Schrauben sehen vor, ein nur einmal zu verwendendes Teil im Kontakt mit der zu sichernden Schraube zu bringen.
Diese Teile müssen bei jeder Demontage der Schraube erneuert werden und bieten zudem keine Gewähr dafür, daß sich die Schraube in einem gewissen Maße unter dem Einfluß von Vibrationen lockert.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine positionssicherbare Schraube der oben genannten Art zu schaffen, welche bei einfachem Aufbau und sicherer Wirkungsweise eie mehrfache Verwendung aller Bestandteile der Schraube für ein mehrfaches Sichern und Lösen gestattet.
Die Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß zumindest an einem Teil des Umfangs des Schraubenkopfes ein Verzahnungsprofil vorgesehen ist, und daß die Verdrehsicherung als eine Sicherungsschraube mit einem Sicherungsring ausgebildet ist, welcher koaxial zur Sicherungsschraube unterhalb des Sicherungsschraubenkopfes drehbar gelagert ist und zumindest an einem Teil seines Außenumfangs ein mit dem Verzahnungsprofil des Schraubenkopfes in Eingriff stehendes Verzahnungsprofil aufweist.
Die erfindungsgemäße positionssicherbare Schraube weist gegenüber dem Stand der Technik wesentliche Vorteile auf.
Unabhängig von der Dimensionierung oder Ausgestaltung der Schraube oder von ihrem speziellen Verwendungszweck erfolgt die Verdrehsicherung mittels eines, zumindest an einem Teil des Umfangs des Schraubenkopfes angebrachten Verzahnungsprofils. Dieses Verzahnungsprofil ist in einfacher und billiger Weise herzustellen und beeinträchtigt in keiner Weise die sonstige Verwendung der Schraube.
Die Ausgestaltung der Verdrehsicherung in Form einer Sicherungsschraube mit einem Sicherungsring weist einen ausgesprochen einfachen Aufbau auf und ist mehrfach, wenn nicht gar beliebig oft verwendbar. Die Ausbildung des Verzahnungsprofils am Außenumfang des Sicherungsrings kann in besonders einfacher und wirtschaftlicher Weise vonstatten gehen, wodurch sich die Kosten der erfindungsgemäßen Verdrehsicherung minimieren. Bei der erfindungsgemäßen positionssicherbaren Schraube spielt das zum Anziehen der Schraube aufgebrachte Drehmoment keine Rolle für die Wirksamkeit der Verdrehsicherung. Diese wird vielmehr nur über die in Eingriff stehenden Verzahnungen von dem Sicherungsring bzw. der Sicherungsschraube bewirkt. Sobald die Schraube, hervorgerufen durch Vibrationen oder andere Beeinflussungen, versucht, sich zu lockern und mit ihrem Gewinde aus dem Gewinde der Bohrung herauszudrehen, führt dies, bedingt durch die in Eingriff stehenden Verzahnungen, zu einer Drehung des Sicherungsrings in entgegengesetzter Richtung.
Als Folge davon wird die mit dem Sicherungsring in Eingriff stehende Sicherungsschraube stärker eingeschraubt, so daß ein Lockerungsbestreben der zu sichernden Schraube zu einer Verstärkung der Wirkung der Drehsicherung führt.
Mit Vorteil ist die positionssicherbare Schraube so ausgebildet, daß die Sicherungsschraube in einer mit einem Gewinde versehenen Ausnehmung im Abstand zur Ausnehmung der Schraube gelagert ist. Diese Ausgestaltung führt zu einer anwendungsorientierten Dimensionierung und zu günstigen Kraftverhältnissen in dem Verzahnungsprofil.
Eine vorteilhafte Ausgestaltung der erfindungsgemäßen positionssicherbaren Schraube ist dadurch gegeben, daß der Sicherungsring und der Kopf der Sicherungsschraube miteinander zur Anlage bringbare konisch ausgebildeteKontaktflächen aufweisen. Durch diese Maßnahme wird erreicht, daß das vom Kopf der Schraube mittels der Verzahnung auf den Sicherungsring übertragene Drehmoment in besonders wirkungsvoller Weise auf die Sicherungsschraube übergeleitet wird.
Aus der konischen Ausgestaltung ergibt sich eine verbesserte Klemmwirkung zwischen Sicherungsring und Kopf der Sicherungsschraube.
Eine besonders günstige Ausbildung der erfindungsgemäßen positionssicherbaren Schraube ist auch dadurch gegeben, daß das Verzahnungsprofil über den ganzen Umfang des Kopfes der Schraube und des Sicherungsrings vorgesehen ist.
Dadurch ist sichergestellt, daß bei der Montage oder Demontage der Schraube bzw. der Verdrehsicherung keine genaue Zuordnung der einzelnen Teile vorgenommen werden braucht. Es ist vielmehr völlig unerheblich, in welcher Verdrehposition sich die beiden miteinander in Eingriff stehenden Verzahnungsproflle jeweils befinden. Eine Fehlbedienung ist damit praktisch ausgeschlossen.
Eine günstige Ausgestaltung der erfindungsgemäßen positionssicherbaren Schraube ist dadurch gegeben, daß die Schraube und die Sicherungsschraube für eine Anordnung in parallel zueinander angeordneten Schraubenlöchern ausgebildet sind.
Bei dieser Art der Anordnung der Achsen ist eine besonders einfache Ausgestaltung der Verzahnungsprofile möglich und es wird ein besonders hohes Maß an Betriebssicherheit gewährleistet.
Im folgenden wird die erfindungsgemäße positionssicherbare Schraube anhand eines Ausführungsbeispiels in Verbindung mit der Zeichnung beschrieben.
Dabei zeigt: Fig. 1 eine Draufsicht auf die positionssicherbare Schraube, Fig.2 einen Schnitt gemäß der LinieII-IIder Fig. 1, Fig. 3 eine Seitenansicht der erfindungsgemäßen positionssicherbaren Schraube an einem Fräswerkzeug und Fig. 4 einen Schnitt gemäß der Linie IV-IV der Fig. 3.
Die in Figur 1 dargestellte positionssicherbare Schraube 1 weist am Umfang ihres Schraubenkopfes zumindest teilweise eine Verzahnung Lt auf. In einem Abstand zur Achse der Schraube 1 ist eine Befestigungsschraube 3 angeordnet, deren Kopf von einem unter ihm liegenden, an seinem Umfang eine Verzahnung 5 aufweisenden Sicherungsring ?, welcher koaxial zur Sicherungsschraube 3 drehbar ist, umgeben ist.Sowohl die Schraube 1 als auch die Sicherungsschraube 3 weisen in ihrem opf ein zentrales, nach innen gerichtetes Profil 7 auf, welches mit einem geeigneten Werkzeug zum Drehen der Schrauben in Eingriff bringbar ist.
Das Profil 7 entspricht einer der handelsüblichen Ausführungsformen.
In Figur 2 ist die erfindungsgemäße positionssicherbare Schraube im Schnitt gemäß der LinieII-IIder Fig. 1 dargestellt. Die Schraube 1 weist einen Kopf la auf, welcher an seinem Auflageendein Form eines Konus 8 ausgebildet ist.
Im Bereich des maximalen Durchmessers des Schraubenkopfes ist an seinem Umfang die Verzahnung 4 in Form einer Geradverzahnung aufgebracht. Parallel zur Achse der Schraube ist in einem Abstand in einer mit einem Gewinde versehenen Ausnehmung 12 die Sicherungsschraube 3 angeordnet. Der Kopf 3a der Sicherungsschraube 3 weist an seinem unteren Ende eine konische Kontaktfläche 6 auf, welche in Kontakt steht mit der nach außen gerichteten konischen Oberfläche des Sicherungsrings 2. Der Sicherungsring 2 weist eine plane, senkrecht zur Drehachse liegende Auflagefläche auf, sowie an seinem äußeren Umfang die als Geradverzahnung ausgebildete Verzahnung 5.
In Figur 3 ist die Anordnung der positionssicherbaren erfindungsgemäßen Schraube an einem Fräswerkzeug zum Fräsen von Rillen, insbesondere Kugelbahnen homokinetischer Gelenke dargestellt. Das Fräswerkzeug 9 weist einen zylindrischen Schaft auf, dessen vorderes Ende in Annäherung an eine Halbkugel abgerundet ist. Im Zentrum der halbkugelförmigen Abrundung ist die positionssicherbare Schraube angeordnet, wobei ihre Achse senkrecht zur Längsachse des Werkzeugs steht. Parallel zur Schraube 1 ist die Sicherungsschraube 2 in Richtung auf das Einspannende des Werkzeugs angeordnet In Figur 4 ist das Werkzeug mit der erfindungsgemäßen positlonssicherbaren Schraube im Schnitt gemäß der Linle IV-IV der Figur 3 dargestellt. Das Werkzeug weist an seinem vorderen Endbereich eine, in Längsrichtung des Werkzeugs verlaufende Nut 13 auf, in welcher eine Schneidplatte 10 welche an ihrem oberen Ende in geeigneter Weise abgerundet sein kann, mittels der Schraube 1 lösbar positioniert ist.
Die Schraube 1 ist in einer mit einem Gewinde versehenen Ausnehmung 11 drehbar gelagert und greift durch eine in der Schneidplatte 10 vorgesehene Ausnehmung hindurch.
Der Kopf der Schraube 1, an welchem die Verzahnung 4 angebracht ist, ist so dimensioniert, daß er nicht über den Umriß des Werkzeugs hervorsteht. Die Sicherungsschraube 3 und der Sicherungsring 2 sind in geringem Abstand und mit ihrer Drehachse parallel zur Achse der Schraube 1 in Richtung auf das Einspannende des Werkzeugs so angeordnet, daß der Kopf der Sicherungsschraube 3 ebenfalls nicht über die Umfangslinie des Werkzeugs 9 hervorsteht. Die zur Aufnahme der Sicherungsschraube 3 und des Sicherungsrings 2 vorgesehene Senkung 14 kann zur Verbesserung der Klemmwirkung um einen geringen Betrag exzentrisch angeordnet sein. Am Grund der im Endbereich des Werkzeugs 9 angebrachten Nut 13 ist an deren Kanten jeweils eine schmale, nach außende weisende Nut 15 vorgesehen.
Wird die Schraube 1, hervorgerufen durch einwirkende Kräfte oder durch Vibratoren, in Richtung des Pfeils A aus ihrem Gewinde herausgedreht und dadurch die Schraubverbindung gelockert, so führt dies zwangsläufig zu einer Drehung des Sicherungsringes 2 in Richtung des Pfeils B.
Dies führt wiederum, bedingt durch die Reibung zwischen dem Sicherungsring 2 und der Sicherungsschraube 3 zu einer Drehung der Sicherungsschraube 3 in Richtung des Pfeils C und damit zu einem Festziehen der Sicherungsschraube 3 und des Sicherungsrings 2. Somit hat jedes Lockerungsbestreben der Schraube 1 sofort eine Verstärkung der Wirkung der Verdrehsicherung zur Folge.
Die erfindungsgemäße positionssicherbare Schraube ist nicht auf das dargestellte Ausführungsbeispiel beschränkt. Im Rahmen des Erfindungsgedankens ist es vielmehr möglich, auch einen zylindrischen, mit einem Kopf versehenen Stift oder eine Schraube, welche mit einer Mutter zusammenwirkt oder ein beliebiges anderes, drehbares Maschinenteil gegen Verdrehung zu sichern, sofern der Kopf ein Verzahnungsprofil aufweist. Die Ausgestaltung des Verzahnungsprofiis kann als Spitzgewinde, z.B. mit einem Flankenwinkel von 900, oder als Evolventen-Verzahnung erfolgen. Die Dimensionierung des verzahnten Schraubenkopfes sowie des verzahnten Sicherungsringes und der Slcherungsschraube sowie deren einzelne Ausgestaitunger.
können in weitem Rahmen im Bereich des Erfindungsgedankens variiert werden.

Claims

Positionssicherbare Schraube Patentansprüche 1. Positionsslcherbare Schraube mit zugehörigerjden Schrauben kopf gegen Verdrehung sichernder Verdrehsicherung , insbesondere Klemmschraube für Schneidplatten an spanabhebenden Werkzeugen, dadurch g e k e n n z e i c h n e t , daß zumindest an einem Teil des Umfangs des Schraubenkopfes (ia) ein Verzahnungsprofil (4) vorgesehen ist, und daß die Verdrehsicherung als eine Sicherungsschraube (3) mit einem Sicherungsring (2) ausgebildet ist, welcher koaxial zur Sicherungsschraube (3) unterhalb des Sicherungsschraubenkopfes (3a) drehbar gelagert ist und zumindest an einem Teil seines Außenumfangs ein mit dem Verzahnungsprofil (lot) des Schraubenkopfes (la) in Eingriff stehendes Verzahnungsprofil (5) aufweist.
2. Positionssicherbare Schraube nach Anspruch 1, dadurch g e k e ri n z e i c h n e t , daß die Sicherungsschraube (3;' in einer mit einem Gewinde versehenen Ausnehmung (12) im Abstand zur Ausnehmung (11) der Schraube (1) gelagert ist.
3. Positionssicherbare Schraube nach Anspruch 1 oder 2, dadurch g e k e n n z e i c h n e t , daß der Sicherungsring (2) und der Kopf (3a) der Sicherungsschraube (3) miteinander zur Anlage bringbare konisch ausgebildete Kontaktflächen (6) aufweisen.
4. Positionssicherbare Schraube nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch g e k e n n z e i c h n e t, daß das Verzahnungsprofil (14,5) über den ganzen Umfang des Kopfes der Schraube (1) und des Sicherunu.srings (2) vorgesehen ist.
5. Positionssicherbare Schraube nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis Lt, dadurch g e k e n n z e i c hn e t daß die Verzahnungsprofile (4,5) der Schraube (1) und des Sicherungsrings (2) den gleichen Kopfkreisdurchmesser aufweisen.
6. Positionssicherbare Schraube nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch g e k e n n z e i c h n e t, daß die Schraube (1) und die Sicherungsschraube (3) für eine Anordnung in parallel zueinander angeordneten Schraubenlöchern ausgebildet sind.
7. Positionssicherbare Schraube nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch g e k e n n z e i c h n e t, daß sie als Schraube zum Haltern einer Schneidplatte an einem Werkzeug mit einem durch eine Ausnehmung in der Schneidplatte führbaren Schaft ausgebildet ist.