DE3917192A1 - Befestigungsvorrichtung - Google Patents
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Description
Die Erfindung betrifft schraubbare Befestigungselemente,
insbesondere selbstsichernde aufnehmende Gewindebefesti
gungselemente.
Gewindebefestigungselemente dieser speziellen Art sind auf
vielen verschiedenen Anwendungsgebieten einsetzbar, in
denen Lastaufnahmebedingungen stark schwanken und starke
Vibrationen im übrigen zu einer Lockerung oder einem Lösen
von Befestigungselementen führen können, die nicht selbst
sichernd sind. Bei den meisten konventionellen selbstsi
chernden Befestigungselementen muß im wesentlichen über den
Gesamtbereich der Schraubverbindung mit einem Bolzen ein
große Drehkraft aufgewandt werden. Diese Eigenschaft bringt
einige Nachteile mit sich, unter anderem erhöhten Ver
schleiß der Gewindegänge der Befestigungselemente sowie der
Gegenflächen von Bolzen oder Befestigungselement, stärkere
Ermüdung des Bedieners und längere Montagezeiten.
Eine Möglichkeit zur Vermeidung einiger dieser Nachteile
von konventionellen selbstsichernden Befestigungselementen
bietet ein Befestigungselement gemäß der US-PS 25 62 376.
Dieses Befestigungselement hat eine radial zusammendrück
bare Mutter, die in einer Hülse angeordnet ist, die die
Mutter auf einen Gewindebolzen preßt, während die Mutter in
ihrer Stellung festverschraubt wird. Die radiale Kompres
sion erfolgt durch mehrere kleine Vorsprünge, die von der
Hülse nach innen in Anlage an der Mutter vorstehen. Während
des anfänglichen Einschraubens eines Bolzens in die Mutter
ragen die Vorsprünge in eine in der Außenfläche der Mutter
gebildete Umfangsnut, und während der letzten Drehung des
Gewindebolzens hat sich die Nut in Axialrichtung von den
Vorsprüngen wegbewegt, so daß die Vorsprünge unter Kompres
sion an der mutfreien Außenfläche der Mutter anliegen.
Dadurch wird die Mutter in Radialrichtung auf den Bolzen
gepreßt und in ihrer Lage gesichert.
Das Befestigungselement der vorgenannten US-PS funktioniert
zwar im wesentlichen effektiv hinsichtlich der erst während
der letzten Gewindedrehung des Bolzens erfolgenden Selbst
sicherung auf dem Bolzen, es arbeitet aber immer noch nicht
ganz zufriedenstellend. Ein Nachteil dieses Befestigungs
elements besteht darin, daß es ganz allgemein schwierig
ist, die Größen der Vorsprünge präzise unter Kontrolle zu
halten, was zu einer veränderlichen Druckkraft führen kann.
Ein weiterer Nachteil ist, daß die Vorsprünge nach wieder
holtem Gebrauch verschleißen können, was zu einer vermin
derten Druckkraft führen kann.
Es besteht somit immer noch ein Bedarf für ein selbstsi
cherndes Gewindebefestigungselement, bei dem das Aufbringen
einer erheblichen Drehkraft über den Gesamtbereich der
Gewindeverbindung mit einem Bolzen nicht erforderlich ist
und das auch nach häufigen wiederholten Einsätzen eine vor
bestimmte unveränderliche Selbstsicherungskraft liefert.
Diese Aufgabe wird durch die vorliegende Erfindung gelöst.
Die vorliegende Erfindung ist eine selbstsichernde schraub
bare Befestigungsvorrichtung, die nur während der letzten
Befestigungsphase eine wesentliche Befestigungsdrehkraft
erfordert und auch bei vielfach wiederholten Einsätzen für
eine im wesentlichen gleichbleibende Verriegelungskraft
sorgt.
Die Befestigungsvorrichtung nach der Erfindung ist gekenn
zeichnet durch eine Mutter mit einem zylindrischen Vorder
abschnitt und einem koaxialen zylindrischen Hinterabschnitt
sowie mit einer in Axialrichtung durch den Vorder- und den
Hinterabschnitt verlaufenden Gewindebohrung zur Aufnahme
eines Gewindebolzens, wobei der Außendurchmesser des Hin
terabschnitts größer als der Außendurchmesser des Vorder
abschnitts ist und wobei der Hinterabschnitt bei Einwirkung
einer gleichmäßigen radialen Druckkraft nach radial innen
verformbar ist, durch eine Sicherungshülse mit einem Vor
derabschnitt mit einer zylindrischen Ausnehmung, deren
Durchmesser zwischen den Außendurchmessern des Vorder- und
des Hinterabschnitts der Mutter liegt, und mit einem Hin
terabschnitt mit einer zylindrischen Ausnehmung, deren
Durchmesser größer als der jeweilige Außendurchmesser des
Vorder- und des Hinterabschnitts der Mutter ist, wobei die
zylindrischen Ausnehmungen des Vorder- und des Hinterab
schnitts der Sicherungshülse in Axialrichtung miteinander
fluchten und die Mutter aufnehmen, und durch Mittel, die
eine Rotation der Mutter (22) relativ zur Sicherungshülse
um die Achse der Gewindebohrung verhindern, wobei eine
Rotation des Bolzens relativ zu der Mutter die letztere in
Axialrichtung zum Vorderabschnitt der Sicherungshülse
bewegt, um den Hinterabschnitt der Mutter in radiale Druck
anlage mit dem Vorderabschnitt der Sicherungshülse zu brin
gen und dadurch die Mutter radial gegen den Bolzen zu
drücken, so daß der Bolzen gegen Lösen gesichert ist.
Da die Druckkraft auf die Mutter über einer Zylinderfläche
aufgebracht wird, findet kein Verschleiß von Mutter und
Sicherungshülse bei wiederholter Anwendung statt, und daher
bleibt die Selbstsicherungs-Druckkraft auch bei wieder
holter Anwendung im wesentlichen konstant.
In bevorzugter Ausbildung der Erfindung ist der Hinterab
schnitt der Mutter durch die Anwesenheit von mehreren,
z. B. sechs, in Längsrichtung orientierten Durchgangs
schlitzen nach radial innen verformbar, wobei die Durch
gangsschlitze von der äußeren Zylinderfläche der Mutter
vollständig durch diese in die Gewindebohrung verlaufen.
Dadurch definieren die Schlitze mehrere Streifen, die auf
grund einer gleichmäßigen Kompressionskraft nach radial
innen biegbar sind. In gleicher Weise hat die Sicherungs
hülse mehrere in Längsrichtung orientierte Durchgangs
schlitze, die um ihren Umfang gleichmäßig beabstandet sind,
und zwar wenigstens im Bereich ihres Vorderabschnitts.
Dadurch wird ein radiales Auswärtswölben dieses Abschnitts
der Hülse aufgrund eines von der Mutter auf die Hülse aus
geübten auswärts gerichteten Drucks erleichtert.
Gemäß einem weiteren Aspekt der Erfindung weisen die ein
ander gegenüberstehenden Flächen von Mutter und Hülse Mit
tenabschnitte auf, die zwischen ihren jeweiligen Vorder-
und Hinterabschnitten liegen und kegelstumpfförmig mit
Durchmessern ausgebildet sind, die sich gleichmäßig zwi
schen den Durchmessern der Vorder- und der Hinterabschnitte
an ihren entgegengesetzten Seiten ändern. Diese Kegel
stumpfabschnitte erleichtern den Vorschub des Hinterab
schnitts der Mutter in Eingriff mit dem Vorderabschnitt der
Sicherungshülse.
Anhand der Zeichnung wird die Erfindung beispielsweise
näher erläutert. Es zeigen:
Fig. 1 eine perspektivische Explosionsansicht der
selbstsichernden Befestigungsvorrichtung nach
der Erfindung in axialer Fluchtung mit einem
Bolzen und zwei Werkstücken;
Fig. 2 eine Endansicht des Mutterabschnitts der
Befestigungsvorrichtung von Fig. 1;
Fig. 3 einen Schnitt durch die Mutter in Richtung der
Pfeile 3-3 von Fig. 2;
Fig. 4 eine Endansicht des Sicherungshülsenabschnitts
der Befestigungsvorrichtung von Fig. 1;
Fig. 5 einen Schnitt durch die Sicherungshülse in
Richtung der Pfeile 5-5 von Fig. 4;
Fig. 5A eine teilweise Seitenansicht der Sicherungs
hülse nach den Fig. 4 und 5; und
Fig. 6A bis 6C seitliche Schnittansichten der Befestigungs
vorrichtung von Fig. 1, wobei aufeinanderfol
gende Stellungen von Mutter und Sicherungs
hülse gezeigt sind, während ein Bolzen in die
Mutter geschraubt und anschließend von der
Mutter gelöst wird.
Fig. 1 zeigt eine selbstsichernde Befestigungsvorrichtung
10 zur Schraubverbindung mit einem Gewindebolzen 13, der
miteinander fluchtende Löcher in zwei Werkstücken 16 und 19
durchsetzt. Die Befestigungsvorrichtung umfaßt eine Mutter
22, eine Sicherungshülse 25, die die Mutter umschließt, und
eine Halteklammer 28, die die Sicherungshülse in Anlage am
zweiten Werkstück 19 hält. Die Befestigungsvorrichtung
eignet sich besonders zur Verwendung auf der Blindseite von
Werkstücken in einer für einen Bediener unzugänglichen
Position. Durch Einschrauben des Bolzens in die Mutter wird
die Mutter in Axialrichtung im Inneren der Sicherungshülse
vorwärtsbewegt, um Mutter und Sicherungshülse miteinander
in eine in Radialrichtung kompressive Verbindung zu brin
gen. Dadurch wird die Mutter nach radial innen verformt, so
daß der Bolzen in der Befestigungsvorrichtung gesichert
wird.
Der Bolzen 13 kann irgendeine konventionelle Ausbildung
haben und weist charakteristisch einen Gewindeschaft 31 und
einen Kopf 34 mit einer Eintreibvertiefung 37 auf. Der
Gewindeschaft kann eine Längsnut 40 sowie eine Abschluß
kappe 43 an dem dem Kopf 34 fernen Ende aufweisen. In der
Nut ist eine Beilegscheibe 46 gehalten (Fig. 6A-C).
Wie am besten aus den Fig. 2 und 3 hervorgeht, hat die
Mutter 22 eine Gewindebohrung 49, deren Gewinde dem Gewinde
des Bolzens 13 entspricht. Die Mutter hat einen zylindri
schen Vorderabschnitt 52, der den Werkstücken 16 und 19
zunächst liegt, und einen zylindrischen Hinterabschnitt 55.
Der Durchmesser des Vorderabschnitts ist geringfügig klei
ner als derjenige des Hinterabschnitts. Ein Mittenabschnitt
58 der Mutter zwischen ihrem Vorder- und ihrem Hinterab
schnitt ist kegelstumpfförmig, und sein Durchmesser ändert
sich gleichmäßig zwischen den Durchmessern des Vorder- und
des Hinterabschnitts.
Die Mutter 22 hat ferner sechs Langlöcher bzw. Schlitze 60,
die im wesentlichen parallel mit der Längsachse der Gewin
debohrung 49 der Mutter verlaufen und um den Mutterumfang
gleichbeabstandet sind. Die Schlitze durchsetzen die Mutter
vollständig von deren Außenfläche zur Gewindebohrung und
verlaufen über die Gesamtlänge des zylindrischen Hinter
abschnitts 55 und des kegelstumpfförmigen Mittenabschnitts
58 und erstrecken sich ein kurzes Stück in den zylindri
schen Vorderabschnitt 52. Dadurch sind mehrere Finger 61
zwischen den Schlitzen gebildet, und die Finger sind auf
grund einer gleichmäßigen Druckkraft, die auf den Hinter
abschnitt der Mutter ausgeübt wird, nach radial innen ver
formbar. Die Finger sind von einem kreisrunden Band 64 aus
massivem Material zusammengehalten, das den Rest des Vor
derabschnitts der Nut bildet. Um ein Verdrehen der Mutter
relativ zur Sicherungshülse 25 zu verhindern, ist über die
Gesamtlänge der Außenfläche der Mutter ein längsverlaufen
der Kanal 67 gebildet, der mit einem Steg 70 an einer In
nenfläche der Sicherungshülse in Verbindung tritt.
Gemäß den Fig. 4 und 5 hat die Sicherungshülse 25 eine
Längsbohrung, die vollständig durch die Hülse verläuft und
zur losen Aufnahme der Mutter 22 dient. Die Sicherungshülse
hat einen Vorderabschnitt 73, einen Mittenabschnitt 76 und
einen Hinterabschnitt 79, die sämtlich jeweils verschiedene
Durchmesser haben.
Der Vorderabschnitt 73 der Sicherungshülse 25 liegt den
Werkstücken 16 und 19 am nächsten, und sein Innendurch
messer ist größer als derjenige des Vorderabschnitts 52 der
Mutter, aber geringfugig kleiner als derjenige des Hinter
abschnitts 55 der Mutter. Wie noch im einzelnen erläutert
wird, werden zwischen der Mutter 22 und der Sicherungshülse
25 radiale Kräfte entwickelt, wenn die Mutter auf den Bol
zen 13 geschraubt wird, so daß der Hinterabschnitt der
Mutter in den Vorderabschnitt der Sicherungshülse gelangt.
Am Ende des Vorderabschnitts der Sicherungshülse ist eine
Rippe 78 vorgesehen, um einen richtigen Sitz der Mutter zu
gewährleisten, wenn diese auf den Bolzen 13 vollständig
aufgeschraubt ist.
Der Hinterabschnitt 79 der Sicherungshülse 25 liegt von den
Werkstücken 16 und 19 am weitesten entfernt, und sein In
nendurchmesser ist größer als der Durchmesser des Hinter
abschnitts 55 der Mutter, so daß der Vorwärtsbewegung der
Mutter 22 auf dem Bolzen 13 kein Widerstand entgegengesetzt
wird. Der Mittenabschnitt 76 der Sicherungshülse liegt zwi
schen deren Vorderabschnitt 73 und deren Hinterabschnitt
79. Dieser Mittenabschnitt hat eine kegelstumpfförmige
Innenfläche mit einem Durchmesser, der sich gleichmäßig
zwischen demjenigen des Vorder- und demjenigen des Hinter
abschnitts ändert. Die kegelstumpfförmige Fläche bildet
bevorzugt einen Winkel von ca. 45° relativ zur Längsachse
der Sicherungshülse, so daß sie dem kegelstumpfförmigen
Mittenabschnitt der Mutter entspricht. Dadurch ergibt sich
ein relativ kurzer Übergang von z. B. einer Umdrehung des
Bolzens 13, um aus einer Lage, in der kein Widerstand vor
handen ist, in eine Lage zu gelangen, in der aufgrund der
radialen Kompression der Mutter auf den Bolzen ein erheb
licher Widerstand angetroffen wird.
Der Hinterabschnitt 79 der Sicherungshülse 25 hat ferner
eine Verlängerung 82, die nach radial innen verformbar ist
unter Bildung eines ringförmigen Flanschs (Fig. 6A-C) zur
losen Halterung der Mutter 22, nachdem diese in die Siche
rungshülse eingeschraubt ist. Die Sicherungshülse hat fer
ner sechs in Längsrichtung verlaufende durchgehende Schlit
ze 85 in ihrem Vorderabschnitt, die um inren Umfang gleich
beabstandet sind, um eine radiale Aufweitung des Vorder
abschnitts der Sicherungshülse zu erleichtern, wenn der
Vorderabschnitt in Kompressionsverbindung mit der Mutter
steht.
Von entgegengesetzten Seiten des Vorderabschnitts 73 der
Sicherungshülse ragen zwei Laschen 88 nach außen, die zum
Eingriff mit der Halteklammer 28 (Fig. 1) dienen, um die
Sicherungshülse nahe am Werkstück 19 zu halten. Die Halte
klammer hat einen Basisteil 91 mit einer Öffnung 94 zur
Aufnahme des Bolzenschafts 31 sowie Vorsprünge 97, die Öff
nungen 100 zur Aufnahme und Halterung der Laschen 88 der
Sicherungshülse definieren. Ferner hat der Basisteil der
Halteklammer Öffnungen 103 zur Aufnahme von Nieten (nicht
gezeigt), um die Halteklammer am Werkstück 19 zu befesti
gen. Die Halteklammer besteht bevorzugt aus einem feder
elastischen Werkstoff, z. B. dünnem Metallblech oder Kunst
stoff, so daß sie durchbiegbar ist, damit die Laschen 88
der Sicherungshülse in die Öffnungen 100 einschnappen kön
nen. Die Öffnungen der Halteklammer sind bevorzugt gering
fügig größer als die Laschen, so daß eine begrenzte Ver
schiebung der Sicherungshülse relativ zur Halteklammer mög
lich ist. Durch diese Relativbewegung kann die Befesti
gungsvorrichtung 10 geringfügige Fehlausrichtungen der
Werkstücke 16 und 19 und eine damit einhergehende Verschie
bung des Bolzenschafts 31 relativ zur Befestigungsvorrich
tung ausgleichen.
Die Abfolge der Montage bzw. Demontage der Befestigungs
vorrichtung 10 ist aus den Fig. 6A-C am besten ersichtlich.
Nach Fig. 6A wird die Halteklammer 28 zuerst an dem Werk
stück 19 befestigt, und die Sicherungshülse 25 wird in ihre
vorgegebene Lage in der Halteklammer eingerastet. Die Mut
ter 22 wird in die Sicherungshülse so eingeführt, daß ihr
Vorderabschnitt 52 in dem Vorderabschnitt 73 der Siche
rungshülse liegt. Dann wird der Ansatz 82 nach radial innen
verformt um die Mutter lose in ihrer Lage zu halten. Wenn
sich die Mutter in dieser losen Lage befindet, greift die
Sicherungshülse nicht kompressiv an ihr an, so daß der
Bolzen 13 leicht mit minimaler Drehkraft in die Mutter
schraubbar ist.
Durch Drehen des Bolzens 13 relativ zum Werkstück 19 wird
der Bolzen in die Mutter 22 geschraubt, weil die Siche
rungshülse 25 durch die Halteklammer an einer Rotation
relativ zum Werkstück gehindert ist und die Mutter aufgrund
des Eingriffs der Rippe 70 der Sicherungshülse in den Kanal
67 der Mutter an einer Rotation relativ zur Sicherungshülse
gehindert ist. Während der Bolzen in die Mutter geschraubt
wird, wird die Mutter in Axialrichtung zum Bolzenkopf 34
gezogen. Schließlich gelangt der kegelstumpfförmige Ab
schnitt 58 der Mutter in Druckanlage an dem kegelstumpf
förmigen Abschnitt 76 der Sicherungshülse. An diesem Punkt
wird einer weiteren Drehung des Bolzens ein überwindbarer
Widerstand durch eine radial einwärts erfolgende Verformung
der Mutter und eine radial auswärts erfolgende Verformung
der Sicherungshülse entgegengesetzt.
Nach Fig. 6B wird durch weiteres Einschrauben des Bolzens
13 der Hinterabschnitt 55 der Mutter in den durchmesser
kleineren Vorderabschnitt 73 der Sicherungshülse gepreßt.
Die resultierende leichte Auswärtswölbung der Sicherungs
hülse ist in Fig. 6B ohne weiteres erkennbar. Die resul
tierende Kompressionskraft erhöht die Reibung zwischen Mut
ter und Bolzen wesentlich und führt damit zu der Selbst
sicherungseigenschaft der Befestigungsvorrichtung. Der
Montagevorgang ist beendet, wenn eine weitere Verschiebung
der Mutter dadurch verhindert wird, daß der Vorderabschnitt
52 der Mutter an der Rippe 78 der Sicherungshülse anliegt.
Die Außenfläche des Hinterabschnitts 55 der Mutter und die
Innenfläche des Vorderabschnitts 73 der Sicherungshülse
sind im wesentlichen parallel mit der Bolzenlängsachse, so
daß die zwischen der Mutter 22 und der Sicherungshülse 25
wirksamen Kompressionskräfte im wesentlichen radial orien
tiert sind. Infolgedessen wird zur Aufrechterhaltung der
Selbstsicherung keine Zugbelastung des Bolzens benötigt. Da
ferner die radialen Kompressionskräfte im wesentlichen
gleichmäßig über eine relativ große Zylinderfläche verteilt
sind, wird ein unerwünschter Verschleiß der aneinander
angreifenden Verbindungsflächen minimiert, und die Kompres
sionskräfte bleiben auch nach vielfach wiederholter Ver
wendung im wesentlichen konstant.
Das Lösen des Bolzens 13 aus der Befestigungsvorrichtung 10
wird durch teilweises Herausdrehen des Bolzens eingeleitet.
während dieses anfänglichen Herausdrehens erfolgt durch die
radialen Kompressionskräfte zwischen der Mutter 22 und der
Sicherungshülse 25 eher eine Verschiebung des Bolzens
relativ zu den Werkstücken 16 und 19 als einer Verschiebung
der Mutter relativ zur Sicherungshülse. Daher bleiben wäh
rend des Herausdrehens des Bolzens die Selbstsicherungs
kräfte wirksam. Nachdem der Bolzen bis zu einem Punkt
herausgedreht ist, an dem der Kopf 34 um einen vorbestimm
ten Betrag über das Werkstück 16 vorspringt, kann der Bol
zen allerdings leicht in Richtung zum Werkstück angestoßen
werden, um den Hinterabschnitt 55 der Mutter aus dem durch
messerkleinen Vorderabschnitt 73 der Sicherungshülse und in
den durchmessergroßen Hinterabschnitt 79 der Sicherungs
hülse zu verschieben. Diese Stellung ist in Fig. 6C ge
zeigt. In dieser Lage drückt die Sicherungshülse die Mutter
nicht mehr gegen den Bolzen, so daß dieser mit minimaler
Drehkraft weiter herausgezogen werden kann.
Aus der vorstehenden Beschreibung ist ersichtlich, daß
durch die Erfindung eine schraubbare Befestigungsvorrich
tung angegeben wird, die sich nur während der letzten Phase
des Verschraubens auf einem Gewindebolzen selbst sichert
und eine vorbestimmte Selbstsicherungskraft liefert, die
bei wiederholtem Gebrauch im wesentlichen konstant bleibt.
Die Befestigungsvorrichtung umfaßt eine Mutter, die lose in
einer Sicherungshülse angeordnet ist, die in einem Werk
stück befestigt ist, und durch Einschrauben eines Bolzens
in die Mutter wird der größere Hinterabschnitt der Mutter
in Druckverbindung mit dem kleineren Vorderabschnitt der
Sicherungshülse gezogen. Die resultierende, nach radial
innen wirkende Druckkraft auf die Mutter wird über eine
relativ große Fläche verteilt, um lokale Materialverfor
mungen zu vermindern und eine im wesentlichen gleichblei
bende Sicherungskraft ungeachtet einer vielfachen Wieder
verwendung zu bieten.
Claims (15)
1. Befestigungsvorrichtung,
gekennzeichnet durch
- - eine Mutter (22) mit einem zylindrischen Vorderabschnitt (52) und einem koaxialen zylindrischen Hinterabschnitt (55) sowie mit einer in Axialrichtung durch den Vorder- und den Hinterabschnitt verlaufenden Gewindebohrung (49) zur Aufnahme eines Gewindebolzens (13), wobei der Außen durchmesser des Hinterabschnitts (55) größer als der Außendurchmesser des Vorderabschnitts (52) ist und wobei der Hinterabschnitt (55) bei Einwirkung einer gleichmäßi gen radialen Druckkraft nach radial innen verformbar ist;
- - eine Sicherungshülse (25) mit einem Vorderabschnitt (73) mit einer zylindrischen Ausnehmung, deren Durchmesser zwischen den Außendurchmessern des Vorder- und des Hin terabschnitts (52, 55) der Mutter (22) liegt, und mit einem Hinterabschnitt (79) mit einer zylindrischen Aus nehmung, deren Durchmesser größer als der jeweilige Außendurchmesser des Vorder- und des Hinterabschnitts (52, 55) der Mutter (22) ist, wobei die zylindrischen Ausnehmungen des Vorder- und des Hinterabschnitts (73, 79) der Sicherungshülse in Axialrichtung miteinander fluchten und die Mutter (22) aufnehmen; und
- - Mittel (67, 70), die eine Rotation der Mutter (22) rela tiv zur Sicherungshülse (24) um die Achse der Gewinde bohrung (49) verhindern;
- - wobei eine Rotation des Bolzens (13) relativ zu der Mut ter (22) die letztere in Axialrichtung zum Vorderab schnitt (73) der Sicherungshülse (25) bewegt, um den Hinterabschnitt (55) der Mutter in radiale Druckanlage mit dem Vorderabschnitt (73) der Sicherungshülse zu brin gen und dadurch die Mutter (22) radial gegen den Bolzen (13) zu drücken, so daß der Bolzen gegen Lösen gesichert ist.
2. Befestigungsvorrichtung nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Mutter (22) Mittel (61) aufweist, die mehrere
durchgehende Längsschlitze (60) definieren, die um den
Mutterumfang gleichbeabstandet sind und sämtlich über die
Gesamtlänge des Hinterabschnitts (55) der Mutter und teil
weise in ihren Vorderabschnitt (52) verlaufen.
3. Befestigungsvorrichtung nach Anspruch 2,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Sicherungshülse (25) Mittel aufweist, die mehrere
durchgehende Längsschlitze (85) definieren, die um den
Hülsenumfang gleichbeabstandet sind und über einen wesent
lichen Teil des Vorderabschnitts (73) der Sicherungshülse
verlaufen, so daß dieser Vorderabschnitt nach radial außen
verformbar ist, wenn die Mutter (22) bis zu einer Stelle
eingeschraubt ist, an der der Hinterabschnitt (55) der
Mutter in Kompressionsverbindung mit dem Vorderabschnitt
(73) der Sicherungshülse gelangt.
4. Befestigungsvorrichtung nach Anspruch 3,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Mutter (22) sechs durchgehende Längsschlitze (60) aufweist, die um ihren Umfang gleichbeabstandet sind; und
daß die Sicherungshülse (25) sechs durchgehende Längs schlitze (85) aufweist, die um ihren Umfang gleichbeab standet sind.
daß die Mutter (22) sechs durchgehende Längsschlitze (60) aufweist, die um ihren Umfang gleichbeabstandet sind; und
daß die Sicherungshülse (25) sechs durchgehende Längs schlitze (85) aufweist, die um ihren Umfang gleichbeab standet sind.
5. Befestigungsvorrichtung nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Mutter (22) einen Mittenabschnitt (58) zwischen ihrem Vorder- und ihrem Hinterabschnitt (52, 55) aufweist, wobei der Mittenabschnitt eine kegelstumpfförmige Außen fläche hat; und
daß die Sicherungshülse (25) einen Mittenabschnitt (76) zwischen ihrem Vorder- und ihrem Hinterabschnitt (73, 79) aufweist, wobei der Mittenabschnitt eine kegelstumpfförmige Ausnehmung hat, die mit den Ausnehmungen des Vorder- und des Hinterabschnitts der Sicherungshülse in Axialrichtung fluchtet.
daß die Mutter (22) einen Mittenabschnitt (58) zwischen ihrem Vorder- und ihrem Hinterabschnitt (52, 55) aufweist, wobei der Mittenabschnitt eine kegelstumpfförmige Außen fläche hat; und
daß die Sicherungshülse (25) einen Mittenabschnitt (76) zwischen ihrem Vorder- und ihrem Hinterabschnitt (73, 79) aufweist, wobei der Mittenabschnitt eine kegelstumpfförmige Ausnehmung hat, die mit den Ausnehmungen des Vorder- und des Hinterabschnitts der Sicherungshülse in Axialrichtung fluchtet.
6. Befestigungsvorrichtung nach Anspruch 5,
dadurch gekennzeichnet,
daß die kegelstumpfförmige Außenfläche des Mittenabschnitts (58) der Mutter relativ zur Mutterachse um ca. 45° abge winkelt ist, und
daß die kegelstumpfförmige Ausnehmung des Mittenabschnitts (76) der Sicherungshülse eine entsprechende Orientierung relativ zur Hülsenachse hat.
daß die kegelstumpfförmige Außenfläche des Mittenabschnitts (58) der Mutter relativ zur Mutterachse um ca. 45° abge winkelt ist, und
daß die kegelstumpfförmige Ausnehmung des Mittenabschnitts (76) der Sicherungshülse eine entsprechende Orientierung relativ zur Hülsenachse hat.
7. Befestigungsvorrichtung nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,
daß ein Organ (28) vorgesehen ist, um die Sicherungshülse (25) an einem Werkstück zu befestigen, wobei die Hülsen längsachse mit einer Offnung im Werkstück fluchtet; und
daß die Sicherungshülse (25) eine nach innen vorspringende ringförmige Rippe (78) zwischen ihrem Vorderabschnitt (73) und dem Werkstück aufweist, wobei die Größe der Rippe (78) zur Anlage des Vorderabschnitts (52) der Mutter daran aus gelegt ist, um ein weiteres Einschrauben der Mutter nach Erreichen einer vorbestimmten Stelle auf dem Bolzen (13) zu verhindern.
daß ein Organ (28) vorgesehen ist, um die Sicherungshülse (25) an einem Werkstück zu befestigen, wobei die Hülsen längsachse mit einer Offnung im Werkstück fluchtet; und
daß die Sicherungshülse (25) eine nach innen vorspringende ringförmige Rippe (78) zwischen ihrem Vorderabschnitt (73) und dem Werkstück aufweist, wobei die Größe der Rippe (78) zur Anlage des Vorderabschnitts (52) der Mutter daran aus gelegt ist, um ein weiteres Einschrauben der Mutter nach Erreichen einer vorbestimmten Stelle auf dem Bolzen (13) zu verhindern.
8. Befestigungsvorrichtung,
gekennzeichnet durch
- - eine Mutter (22) mit einer Gewindebohrung (49) zum Ein schrauben eines Bolzens (13) und mit einem Hinterab schnitt (55), der quer zur Achse der Gewindebohrung (49) eine vorbestimmte gleichmäßige Abmessung und einen kegel stumpfförmigen Rand an seinem einem Ende hat, und mit Mitteln, die mehrere Längsschlitze (60) bilden, die um den Mutterumfang gleichbeabstandet sind und von der Mut teraußenfläche zu der Gewindebohrung (49) durchgehen, wobei die Schlitze (60) eine nach radial innen gerichtete Verformung der Mutter (22) bei Einwirkung einer gleich mäßigen radialen Kompressionskraft ermöglichen;
- - eine Sicherungshülse (25) mit einer langen Ausnehmung zur Aufnahme der Mutter (22), wobei die Ausnehmung umfaßt: einen Vorderabschnitt (73) mit einer vorbestimmten gleichmäßigen Querabmessung, die kleiner als diejenige des Hinterabschnitts (55) der Mutter (22) ist, einen Hinterabschnitt (79) mit einer vorbestimmten gleichmäßi gen Querabmessung, die größer als diejenige der Mutter (22) ist, und einen zwischen dem Vorder- und dem Hinter abschnitt liegenden Mittenabschnitt (76) mit Kegelstumpf form, so daß seine Querabmessung sich ausgehend von der jenigen des Vorderabschnitts (73) zu derjenigen des Hin terabschnitts (79) gleichmäßig ändert; und
- - Mittel (67, 70), die eine Rotation der Mutter (22) rela tiv zur Sicherungshülse (25) um die Achse des Gewinde bohrung (49) verhindern;
- - wobei eine Rotation des Bolzens (13) relativ zur Mutter (22) die Mutter in Axialrichtung zum Vorderabschnitt (73) der Ausnehmung der Sicherungshülse hin eindreht, um die Mutter in radiale Kompressionsverbindung mit dem Vorder abschnitt (73) zu bringen und dadurch die Mutter (2) radial gegen den Bolzen (13) zu pressen, so daß dieser gegen Herausdrehen gesichert ist.
9. Befestigungsvorrichtung nach Anspruch 8,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Mutter (22) einen Vorderabschnitt (52) hat, der auf
der dem kegelstumpfförmigen Rand entgegengesetzten Seite
liegt und dessen Längsachse mit der Gewindebohrung (49)
fluchtet und der eine gleichmäßige Querabmessung hat, die
kleiner als diejenige des Vorderabschnitts (73) der Aus
nehmung der Sicherungshülse (25) ist.
10. Befestigungsvorrichtung nach Anspruch 9,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Sicherungshülse (25) Mittel aufweist, die mehrere
durchgehende Längsschlitze (85) definieren, die um den
Hülsenumfang gleichbeabstandet sind und über einen wesent
lichen Teil des Vorderabschnitts (73) der Sicherungshülse
verlaufen, so daß dieser Vorderabschnitt nach radial außen
verformbar ist, wenn die Mutter (22) bis zu einer Stelle
eingeschraubt ist, an der der Vorderabschnitt (73) der
Sicherungshülse an dem Hinterabschnitt (55) der Mutter in
Kompressionsanlage gelangt.
11. Befestigungsvorrichtung nach Anspruch 10,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Mutter (22) sechs durchgehende Längsschlitze (60) aufweist, die um ihren Umfang gleichbeabstandet sind; und
daß die Sicherungshülse (25) sechs durchgehende Längs schlitze (85) aufweist, die um ihren Umfang gleichbeab standet sind.
daß die Mutter (22) sechs durchgehende Längsschlitze (60) aufweist, die um ihren Umfang gleichbeabstandet sind; und
daß die Sicherungshülse (25) sechs durchgehende Längs schlitze (85) aufweist, die um ihren Umfang gleichbeab standet sind.
12. Befestigungsvorrichtung nach Anspruch 8,
dadurch gekennzeichnet,
daß die kegelstumpfförmige Außenfläche des Mittenabschnitts (58) der Mutter relativ zur Mutterachse einen Winkel von ca. 45° bildet; und
daß die kegelstumpfförmige Ausnehmung des Mittenabschnitts (76) der Sicherungshülse relativ zur Hülsenachse eine ent sprechende Orientierung hat.
daß die kegelstumpfförmige Außenfläche des Mittenabschnitts (58) der Mutter relativ zur Mutterachse einen Winkel von ca. 45° bildet; und
daß die kegelstumpfförmige Ausnehmung des Mittenabschnitts (76) der Sicherungshülse relativ zur Hülsenachse eine ent sprechende Orientierung hat.
13. Befestigungsvorrichtung nach Anspruch 8,
dadurch gekennzeichnet,
daß ein Organ (28) zum Befestigen der Sicherungshülse (25) an einem Werkstück vorgesehen ist, wobei die Hülsenlängs achse mit einer Öffnung im Werkstück fluchtet; und
daß die Sicherungshülse (25) eine zwischen ihrem Vorder abschnitt (73) und dem Werkstück liegende, nach innen vor springende ringförmige Rippe (78) aufweist, die größenmäßig zur Anlage der Mutter (22) daran ausgelegt ist, um ein weiteres Einschrauben der Mutter nach deren Einschrauben bis zu einer vorbestimmten Stelle auf dem Bolzen (13) zu verhindern.
daß ein Organ (28) zum Befestigen der Sicherungshülse (25) an einem Werkstück vorgesehen ist, wobei die Hülsenlängs achse mit einer Öffnung im Werkstück fluchtet; und
daß die Sicherungshülse (25) eine zwischen ihrem Vorder abschnitt (73) und dem Werkstück liegende, nach innen vor springende ringförmige Rippe (78) aufweist, die größenmäßig zur Anlage der Mutter (22) daran ausgelegt ist, um ein weiteres Einschrauben der Mutter nach deren Einschrauben bis zu einer vorbestimmten Stelle auf dem Bolzen (13) zu verhindern.
14. Befestigungsvorrichtung nach Anspruch 10,
dadurch gekennzeichnet,
daß der Vorder- und der Hinterabschnitt (52 und 66) der Mutter (22) zylindrische Außenflächen haben; und
daß der Vorder- und der Hinterabschnitt (73 und 79) der Ausnehmung der Sicherungshülse (25) zylindrisch sind.
daß der Vorder- und der Hinterabschnitt (52 und 66) der Mutter (22) zylindrische Außenflächen haben; und
daß der Vorder- und der Hinterabschnitt (73 und 79) der Ausnehmung der Sicherungshülse (25) zylindrisch sind.
15. Befestigungsvorrichtung zum Befestigen eines Gewinde
bolzens an einem Werkstück,
gekennzeichnet durch
- - eine Mutter (22) mit einem zylindrischen Vorderabschnitt (52), einem zylindrischen Hinterabschnitt (55) und einem zwischen diesen liegenden kegelstumpfförmigen Mittenab schnitt (58), wobei der Vorder-, der Hinter- und der Mit tenabschnitt eine gemeinsame Längsachse haben, wobei der Querdurchmesser des Hinterabschnitts (55) größer als der jenige des Vorderabschnitts (52) ist und der Querdurch messer des Mittenabschnitts (58) sich ausgehend von dem jenigen des Hinterabschnitts (55) gleichmäßig zu dem jenigen des Vorderabschnitts (55) hin ändert, wobei die Mutter (22) eine in Axialrichtung durch den Vorder-, den Mitten- und den Hinterabschnitt verlaufende Gewindeboh rung (49) hat und wobei die Mutter (22) Mittel aufweist, die mehrere durchgehende Längsschlitze (60) bilden, die um die Mutter gleichbeabstandet sind und über die Gesamt länge des Hinter- und des Mittenabschnitts (55, 58) der Mutter und teilweise in deren Vorderabschnitt (52) hinein verlaufen, so daß die zwischen den Längsschlitzen (60) gebildeten Streifen (61) aufgrund einer gleichmäßigen radialen Kompressionskraft nach radial innen verformbar sind, um die Gewindebohrung (49) zu verengen;
- - eine Sicherungshülse (25) mit einem eine zylindrische Ausnehmung aufweisenden Vorderabschnitt (73), einem eine kegelstumpfförmige Ausnehmung aufweisenden Mittenab schnitt (76) und einem eine zylindrische Ausnehmung auf weisenden Hinterabschnitt (79), wobei die Ausnehmungen des Vorder-, des Hinter- und des Zwischenabschnitts eine gemeinsame Längsachse haben und zur Aufnahme der Mutter (22) bemessen sind, wobei der Querdurchmesser der Aus nehmung des Vorderabschnitts (73) kleiner als der Quer durchmesser des Hinterabschnitts (55) der Mutter (22), aber größer als der Querdurchmesser des Vorderabschnitts (52) der Mutter ist, wobei der Querdurchmesser der Aus nehmung des Hinterabschnitts (79) größer als die Quer durchmesser des Vorder- und des Hinterabschnitts (52 und 55) der Mutter (22) ist, wobei der Querdurchmesser der Ausnehmung des Mittenabschnitts (76) sich ausgehend von demjenigen der Ausnehmung des Vorderabschnitts (73) zu demjenigen der Ausnehmung des Hinterabschnitts (79) gleichmäßig ändert, und wobei die Sicherungshülse (25) Mittel aufweist, die mehrere durchgehende Längsschlitze (85) definieren, die um den Hülsenabschnitt gleichbeab standet angrenzend an wenigstens die Ausnehmung des Vor derabschnitts (73) vorgesehen sind, so daß die Siche rungshülse (25) aufgrund eines von der zylindrischen Aus nehmung auf sie nach radial außen wirkenden gleichmäßigen Drucks nach radial außen verformbar ist;
- - ein Organ (28) zum Befestigen der Sicherungshülse (25) an einem Werkstück, wobei die Hülsenlängsachse mit einer Öffnung im Werkstück fluchtet; und
- - Mittel (67, 70), die eine Rotation der Mutter (22) rela tiv zur Sicherungshülse (25) um die Mutterlängsachse verhindern;
- - wobei eine Rotation des Bolzens (13) relativ zur Mutter (22) diese in Axialrichtung zum Vorderabschnitt (73) der Sicherungshülse (25) bewegt, um den Hinterabschnitt (55) der Mutter mit dem Vorderabschnitt (73) der Sicherungs hülse (25) in radiale Kompressionsverbindung zu bringen und die Mutter (22) radial gegen den Bolzen (13) zu pres sen, so daß dieser gegen Lösen gesichert ist.
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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US07/211,430 US4890964A (en) | 1988-06-24 | 1988-06-24 | Self-locking fastener apparatus |
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Publication Number | Publication Date |
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DE3917192A1 true DE3917192A1 (de) | 1989-12-28 |
DE3917192C2 DE3917192C2 (de) | 1993-01-28 |
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DE (1) | DE3917192A1 (de) |
FR (1) | FR2633347B1 (de) |
GB (1) | GB2220455B (de) |
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8110 | Request for examination paragraph 44 | ||
8127 | New person/name/address of the applicant |
Owner name: VSI CORP., CHANTILLY, VA., US |
|
D2 | Grant after examination | ||
8364 | No opposition during term of opposition | ||
8339 | Ceased/non-payment of the annual fee |