DE3613415C2 - - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Verdrehsicherung eines Gewindebolzens, insbesondere für ein Spannschloß, gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1.

Gewindebolzen an Spannschlössern von Seilen oder Längeneinstellvorrichtungen von Zug- und Druckstangen werden zumeist mittels Kontermutter gegen Verdrehen gesichert. Da, insbesondere beim Einwirken von Zugkräften, die Gewindeflankenberührung zwischen Bolzen und Kontermutter vermindert oder sogar gänzlich aufgehoben werden kann, entsteht ein Verlust des axialen Reibschlusses zwischen den beiden aneinanderliegenden Planflächen der Muttern. Damit kann eine Verdrehung des Gewindebolzens und hierdurch eine Veränderung der Einstellwerte, wie z. B. Seilspannung, Augenabstand von Zug- und Druckstangen etc., eintreten.

Aus der DE-OS 22 53 442 ist die gattungsbildende Verdrehsicherung für eine Spannvorrichtung, insbesondere für Kraftfahrzeuglenkgestänge, bekannt, bei der ein radialer Reibschluß eine Sicherung der Gewinde gegen Verdrehen bewirkt. Zu diesem Zweck weist die Spannhülse axiale Spalte auf und ist in diesen Bereichen mit Spannklammern nach der Art von Rohrschellen versehen. Schraubenbolzen dienen dabei zum Zusammenziehen der Spannklammern und damit auch der Spannhülse, so daß ein radialer Reibschluß zwischen der Spannhülse und den Gewindebolzen entsteht.

Diese Art der Drucksicherung eignet sich in der Regel für verhältnismäßig kleine Gewinde mit dünnwandigen Spannhülsen. Es bedarf oft eines relativ großen Kraftaufwandes, um die Spannhülse an die Gewindebolzen anzupressen, wobei andererseits der Reibschluß an den Enden der Hülse am stärksten ist, nach der Mitte zu jedoch zunehmend geringer wird. Auf diese Weise kann also über die Gewindelänge eine ungleichmäßige Verteilung des Reibschlusses entstehen.

Nach der US-PS 28 78 044 ist ferner ein Spannschraubenschloß bekannt, bei dem die Gewindebolzen eines Spannschlosses jeweils von zwei Klemmklötzen umschließbar sind, um hierdurch die Gewindebolzen verdrehsicher fixieren zu können. Die beiden Klemmklötze sind in einem Rahmen geführt, wobei der untere Klotz gegen den Rahmen abgestützt und der obere Klotz mittels einer ebenfalls am Rahmen abgestützten Spannschraube gegen den Gewindebolzen gedrückt wird, so daß dieser zwischen den beiden Klötzen verdrehsicher eingespannt ist. Hierbei besteht jedoch die Gefahr, daß sich die Klemmklötze verkanten können, wenn ihre Führung im Rahmen nicht hinreichend parallel ist. Dies kann zu einer ungleichmäßigen Verteilung des Spanndruckes auf den Gewindebolzen führen, was sich nachteilig auf dessen sichere Fixierung auswirken und/oder zu einer Beschädigung des Gewindes führen kann. Das Spannschraubenschloß besteht aus einer Vielzahl von Teilen, deren Fertigungstoleranzen einzuhalten sind, um die Gefahr der Verkantung der Klemmklötze zu vermeiden. Bei einem Spannschloß nach der US-PS 28 78 044 ragen Fixierungsbauteile weit über die Kontur des Spannschlosses hinaus und können dessen Einsatzgebiet einschränken.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine Verdrehsicherung für Gewindebolzen gegenüber der ein zugehöriges Innengewinde aufweisenden Spannhülse zu schaffen, ohne daß es bei gleichen Spannungswerten in den Sicherungselementen, die wenig über die Kontur des Spannschlosses hinausragen, eines großen Kraftaufwandes bedarf.

Diese Aufgabe wird mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1 gelöst.

Eine derartige Verdrehsicherung bewirkt einen von Zug- oder Druckkräften unabhängigen, gleichmäßig übertragenen, radialen Reibschluß am Gewindebolzen. Hierdurch ist ein ständiger Kraftschluß zwischen der Sicherung und dem Spannschloß vorhanden, d. h. durch die gleichmäßige Kraftübertragung werden Spiele und damit Anlagewechsel der Berührungsstellen bei Kraftrichtungsumkehr oder Schwingungen vermieden. Durch die Elastizität der Klemmbügel wird der Kraftschluß bei verschiedensten Einflüssen aufrechterhalten. Die Einstellung der Sicherung kann ohne großen Kraftaufwand stufenlos und feinfühlig bei beliebiger Drehstellung des Spannschlosses erfolgen. Die innerhalb der Kontur des Spannschlosses angeordneten Sicherungselemente können ferner ein- oder ausgebaut werden, ohne daß die durch das Spannschloß hergestellte Verbindung gelöst werden muß.

In vorteilhafter Ausbildung der Erfindung sind die Abstützflächen der Leisten konvex gewölbt. Hierdurch liegen die Abstützflächen walzenförmig an der Ausnehmung des Spannschloßkragens an und können auf der ebenen Fläche dieser Ausnehmung, dem jeweiligen Anzug der Spannmittel folgend, abrollen.

Insbesondere bei langen Gewinden der Bolzen ist es vorteilhaft, wenn die Klemmbügel in ihren Halbschalen das gleiche Gewinde wie die jeweilige Seite des Spannschlosses aufweisen. Sie haften damit an den Gewindeflanken des jeweiligen Bolzens.

Bei kurzen Gewinden ist es von Vorteil, wenn die Klemmbügel zylindrische, ebene Innenflächen haben, die einen entsprechend glatten, zylindrischen Schaft des Bolzens umfassen.

Die Herstellung ist wenig aufwendig und es können z. B. gleiche Teile auf beiden Seiten des Spannschlosses, das mit Rechts- und Linksgewinde ausgerüstet ist, verwendet werden, falls sich dies als notwendig erweist.

Wird ein größeres Sicherheitsmoment gefordert, so kann in vorteilhafter Ausbildung der Erfindung der Schaft des Gewindebolzens mit einem Kerbzahnprofil versehen werden, in das Viertelschalen mit innen gleichem Kerbprofil eingreifen, die an ihren zylindrischen Außenflächen von den Klemmbügeln umfaßt werden. Durch das Kerbzahnprofil erfolgt eine formschlüssige Verbindung der Schalen mit dem Gewindebolzen. Je nach Wandstärke der Schalen wird durch die Durchmesservergrößerung an den zylindrischen Außenflächen der Schalen ein entsprechend vergrößertes Reibmoment wirksam. Durch die Viertelung der Schalen können diese leicht montiert und demontiert werden. Um eine gleichmäßige Materialspannung über die gesamte Länge der Bügel zu erzielen, ist es vorteilhaft, daß die Bügel eine varibale Wanddicke entsprechend einem Träger gleicher Festigkeit aufweisen.

Die radiale Ausnehmung des Kragens für das Zusammenspannen der Leisten kann ferner kreisabschnittförmig ausgebildet sein. Dies ist insbesondere dann von Vorteil, wenn das Diametralmaß der Sicherung nicht die Außenkontur des Spannschlosses überschreiten soll.

In der Zeichnung sind Ausführungsbeispiele der Erfindung dargestellt.

Es zeigt

Fig. 1 ein Spannschloß mit einer Verdrehsicherung in axialer Draufsicht,

Fig. 2 eine Seitenansicht im Schnitt A-A gemäß Fig. 1,

Fig. 3 eine Draufsicht entsprechend Fig. 1, jedoch mit einem glatten, zylindrischen Schaft des Gewindebolzens,

Fig. 4 eine Teilseitenansicht im Schnitt B-B gemäß Fig. 3,

Fig. 5 eine Draufsicht entsprechend Fig. 1, jedoch mit einem kerbverzahnten Schaft des Gewindebolzens und

Fig. 6 eine Teilseitenansicht im Schnittt C-C gemäß Fig. 5.

Die Fig. 1 und 2 zeigen ein Spannschloß mit einer Spannhülse 1 und zwei darin eingeschraubten Gewindebolzen 2 und 3 mit einem Rechts- und einem Linksgewinde. Zur Einstellung der Sollwerte wird die mit entsprechendem Gewinde versehene Spannhülse 1 mittels Schlüsselflächen 4, von denen nur eine in Fig. 2 dargestellt ist, oder mittels eines durch eine Radialbohrung 5 gesteckten Stabes, welcher nicht dargestellt ist, verdreht.

An der Spannhülse 1 befindet sich ein Kragen 6 mit einer radialen Ausnehmung 7 und einer kreisabschnittförmigen Ausnehmung 8. Innerhalb des Kragens 6 sind zwei, etwa halbringförmige Bügel 9 angeordnet, die auf ihren Innenseiten mit dem gleichen Gewinde wie der Gewindebolzen 3 versehen sind und diesen umschließen. Beide Bügel besitzen beiderseits radial abstehende Leisten 10 und 11.

Die Leisten 10 sind entgegen der Halbierungsflächen konvex gewölbt und liegen walzenförmig an der Ausnehmung 7 des Kragens 6 an. Die Leisten 11 sind zur Aufnahme einer Schraube 12 mit einem Gewinde 13 bzw. mit einem Durchgangsloch 14 versehen. Ein Abstand a zwischen den Leisten 11 stellt einen ausreichenden Freiraum für den Spannvorgang dar.

Zur Sicherung des Gewindebolzens gegen Verdrehen wird die Schraube 12 angezogen. Hierdurch werden die Leisten 11 zueinander gezogen, während sich die Leisten 10 gegen die Ausnehmung 7 abstützen. Je stärker die Schraube 12 angezogen wird, um so größer wird die Anpreßkraft zwischen den Bügeln 9 und dem Gewindebolzen 3, der auf gewünschte Weise den Bolzen gegen unbeabsichtigtes Verdrehen sichert.

Sind die Anlagestellen der Leisten 10 an der Ausnehmung 7 von der Achse des Bolzens 3 etwa so weit entfernt wie die Schraube 12 von der Achse, so hat die Anpreßkraft an der Ausnehmung etwa die Größe der Schraubenkraft. Bei diesen Abstandsmaßen entsteht eine reibungsunabhängige, zentrische Anpreßkraft von der ca. zweifachen Schraubenkraft am Gewindebolzen 3. Diese hat ein radial wirkendes Reibmoment als Sicherungsmoment zur Folge.

Nach den Fig. 3 und 4 ist ein Gewindebolzen 15 mit einem glatten, zylindrischen Schaft 16 versehen, der von zwei Bügeln 17 mit entsprechend glatten, zylindrischen Innenflächen umfaßt wird. Die Wirkungsweise der Verdrehsicherung entspricht derjenigen wie oben beschrieben.

Die Fig. 5 und 6 zeigen einen Gewindebolzen 18 mit einem Schaft 19, der mit einem Kerbzahnprofil 20 versehen ist, in das Viertelschalen 21 mit entsprechender Innenverzahnung eingreifen.

Die Viertelschalen 21 sind zylindrisch und werden von Bügeln 22 umfaßt. Infolge des größeren Außendurchmessers der Viertelschalen 21 wird zwischen ihnen und den Innenflächen der Bügel 22 bei Anpressung ein entsprechend größeres Reibmoment wirksam.

Eine vorteilhafte Anwendung der Erfindung liegt z. B. auch auf dem Gebiet der Befestigung von Wälzlagern mittels geschlitzten Spannhülsen, welche durch auf die Hülse aufschraubbare Muttern auf der Welle festgespannt werden. Es ist üblich, diese Muttern mittels Sicherungsblechen gegen Verdrehen zu sichern. Bei der Demontage der Wälzlager führt das hierzu notwendige Aufbiegen der Blechlappen, insbesondere bei großen Sicherungsblechen, häufig zu Beschädigungen der Lager. Gemäß der Erfindung kann auf die Sicherungsbleche verzichtet werden, indem die Mutter wie eine Spannhülse mit einem mit Ausnehmungen versehenen Kragen und entsprechenden Bügeln mit Spannelementen ausgestattet wird. Hierdurch wird die Demontage erleichtert und es werden Beschädigungen des Lagers vermieden. Darüber hinaus kann gegenüber der Verwendung von Sicherungsblechen die Spannkraft stufenlos eingestellt werden.

Claims (8)

1. Verdrehsicherung eines Gewindebolzens (3), insbesondere für ein Spannschloß, gegenüber einer ein zugehöriges Innengewinde aufweisenden Spannhülse (1), die einen Freiraum, der in eine radiale Ausnehmung mündet, zum Gewindebolzen (3) hat und an sich eine die Sicherung bewirkende Klammer abstützt, welche über ihre innere Kreisform am Gewindebolzen (3) anliegt und welche an den Enden jeweils eine radial abstehende Leiste (11) aufweist, die zur jeweils anderen einen Abstand hat und die mit der anderen Leiste mit Hilfe von Spannelementen verspannt ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Klammer aus zwei Bügeln (9) besteht, von denen jeder eine zweite radial abstehende Leiste (10) aufweist, die jeweils an einer durch eine radiale Ausnehmung (7) der Spannhüle (1) gebildeten Fläche anliegt, und daß die Spannhülse (1) gegenüber ihrer radialen Ausnehmung (7) entgegengesetzt zur Bolzenachse eine weitere Ausnehmung (8) aufweist, in der die Spannelemente angeordnet sind.

2. Verdrehsicherung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die zweiten radial abstehenden Leisten (10) mit erhobenen, gekrümmten Flächen an der Spannhülse (1) anliegen.

3. Verdrehsicherung nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Bügel (9, 17) flächig an einem zylindrischen Schaft (16) des Gewindebolzens (3) anliegen.

4. Verdrehsicherung nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Bügel (9) mit einem Innengewinde an dem Außengewinde des Gewindebolzens (3) anliegen.

5. Verdrehsicherung nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Schaft (19) des Gewindebolzens (3, 18) ein Kerbzahnprofil (20) aufweist, in das formschlüssig zwei Viertelschalen (21) eingreifen, die jeweils mit ihren zylindrischen Außenflächen an der Kreisform eines Bügels (9) anliegen.

6. Verdrehsicherung nach den Ansprüchen 1 bis 5 oder einem derselben, dadurch gekennzeichnet, daß die Bügel (9) eine gleichmäßige Spannungsverteilung aufweisen.

7. Verdrehsicherung nach den Ansprüchen 1 bis 6 oder einem derselben, dadurch gekennzeichnet, daß die weitere Ausnehmung (8) kreisabschnittförmig ausgebildet ist.

8. Verdrehsicherung nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Spannelemente als Schrauben ausgebildet sind.