DE4413595A1 - Screw fastener with visual indicator - Google Patents

Screw fastener with visual indicator

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DE4413595A1 DE4413595A DE4413595A DE4413595A1 DE 4413595 A1 DE4413595 A1 DE 4413595A1 DE 4413595 A DE4413595 A DE 4413595A DE 4413595 A DE4413595 A DE 4413595A DE 4413595 A1 DE4413595 A1 DE 4413595A1
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    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01L—MEASURING FORCE, STRESS, TORQUE, WORK, MECHANICAL POWER, MECHANICAL EFFICIENCY, OR FLUID PRESSURE
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    • G01L5/24—Apparatus for, or methods of, measuring force, work, mechanical power, or torque, specially adapted for specific purposes for determining value of torque or twisting moment for tightening a nut or other member which is similarly stressed
    • G01L5/243—Apparatus for, or methods of, measuring force, work, mechanical power, or torque, specially adapted for specific purposes for determining value of torque or twisting moment for tightening a nut or other member which is similarly stressed using washers
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    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16B—DEVICES FOR FASTENING OR SECURING CONSTRUCTIONAL ELEMENTS OR MACHINE PARTS TOGETHER, e.g. NAILS, BOLTS, CIRCLIPS, CLAMPS, CLIPS OR WEDGES; JOINTS OR JOINTING
    • F16B43/00—Washers or equivalent devices; Other devices for supporting bolt-heads or nuts
    • F16B43/02—Washers or equivalent devices; Other devices for supporting bolt-heads or nuts with special provisions for engaging surfaces which are not perpendicular to a bolt axis or do not surround the bolt

Abstract

The fastener is associated with a screw (7) and nut (6) bolt and includes perforated washers (1,2) with balls (4) which can penetrate into ball boreholes in the washers, and supported by an intermediate perforated washer (3). The washers, the intermediate washer and the balls are combined into a rigid unit by connecting elements (10) which pass through the washer perforations (12), to secure the indicator.The connecting elements are shorter than the fastener in its closed state, which fit and move within each other telescopically such that their combined length is shorter than the fastener in its loaded state. The connecting elements can include measurement graduations and colour coding for quantitative evaluation of bolt loading.

Description

Die Erfindung betrifft eine Schraubensicherung mit einer optischen Funktionsanzeige nach dem Oberbegriff des An­ spruches 1. Derartige mehrstufige Schraubensicherungen be­ stehen aus zwei Scheiben mit einer unterschiedlichen Anzahl von Bohrungen, in die Kugeln als Eindringkörper vorgesehen sind. Dabei sind die Bohrungen kleiner gehalten, als die da­ zwischen eingelegten Kugeln, die sich beim Zusammenziehen durch die Mutter je nach der aufgebrachten Zugkraft in der Schraube wahlweise nach Anzahl der Kugeln, in die Bohrungen der jeweiligen Scheibe eindrücken und sich dabei auf die Zwischenscheibe abstützen.The invention relates to a screw lock with a optical function display according to the preamble of the An saying 1. Such multi-stage screw locks be consist of two disks with a different number of holes in the balls provided as indenters are. The holes are kept smaller than there between inserted balls, which when contracting by the mother depending on the pulling force applied in the Screw into the holes depending on the number of balls press the respective disc and focus on the Support the washer.

Durch die Verdrängungsarbeit der Kugeln baut sich in der Schrau­ be die gewünschte Zugspannung auf. Durch das weitere Anziehen der Mutter wird mit einer nächsten Kugelreihe über eine noch größere Verdrängungsarbeit die gewünschte Endspannung in der Schraubenbefestigung erreicht.Due to the displacement of the balls, the screw builds up be the desired tension. By further tightening the mother is going over with another row of balls larger displacement work the desired final tension in the Screw fastening reached.

Eine Ausgestaltung einer geltungsgemäßen Schraubensicherung ist aus der DE 31 48 730 A1 bekannt. Desweiteren sind Ausfüh­ rungen in den Schriften DE 31 48 730 C2, DE 33 16 290 A1, DE 29 39 096 A1, P 17 73 582.9, P 43 07 059.0, P 43 24 878.0 und P 43 30 249.1 niedergelegt.An embodiment of a thread lock according to the applicable law is known from DE 31 48 730 A1. Furthermore, in the documents DE 31 48 730 C2, DE 33 16 290 A1, DE 29 39 096 A1, P 17 73 582.9, P 43 07 059.0, P 43 24 878.0 and P 43 30 249.1.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zu Grunde, eine Schrauben­ sicherung so auszubilden, daß die optische Funktionsanzeige beim Zusammenwirken aller Teile durch die Verwendung von Ver­ bindungselementen aus Stahl bzw. Kunststoffhülsen eine bessere äußere Funktionsanzeige sicherstellt.The invention is based on the object of a screw Train the fuse so that the optical function display when all parts work together using Ver binding elements made of steel or plastic sleeves a better one external function display ensures.

Die Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung der Ausführungshinweise nach den Fig. 1-6. The details of the invention result from the following description of the implementation instructions according to FIGS. 1-6.

Fig. 1 zeigt den Schnitt einer zweistufigen Schraubensicherung mit einer von außen sichtbaren Funktion im unbelasteten und verspanntem Zustand. Mit den Lochscheiben (1 und 2) werden die Kugeln (4) über die Zwischenscheibe (3) mit mehreren auf dem Umfang der Scheiben (1 und 2) verteil­ ten Spannhülsen (5) oder Kerbstiften (5) zu einer si­ cheren Montageeinheit so zu verbinden, daß die Wegean­ zeige der beiden Laststufen sichtbar bleibt. Dabei sind die Spannhülsen in der Länge so bemessen daß diese im verspannten Zustand der Schraubensicherung über das Scheibenpaket (1, 2 und 3) nicht hinausragen. Fig. 1 shows the section of a two-stage screw lock with a function visible from the outside in the unloaded and tensioned state. With the perforated disks ( 1 and 2 ) the balls ( 4 ) over the washer ( 3 ) with several on the circumference of the disks ( 1 and 2 ) th clamping sleeves ( 5 ) or grooved pins ( 5 ) to a safe assembly unit so too connect that the Wegean show the two load levels remains visible. The length of the clamping sleeves is dimensioned so that they do not protrude beyond the washer pack ( 1 , 2 and 3 ) when the screw locking device is tightened.

Fig. 2 zeigt den Schnitt einer zweistufigen Schraubensicherung mit einer von außen sichtbaren Funktion im unbelasteten und verspannten Zustand. Mit den Lochscheiben (1 und 2) werden die Kugeln (4) über die Zwischenscheibe (3) mit mehreren auf dem Umfang der Scheiben (1 und 2) verteilten teleskopartig zusammenwirkenden Spannelementen (8 und 9) zu einer sicheren Montageeinheit so verbunden, daß die Wegeanzeige der beiden Laststufen sichtbar bleibt. Fig. 2 shows the section of a two-stage screw lock with a function visible from the outside in the unloaded and tensioned state. With the perforated discs ( 1 and 2 ), the balls ( 4 ) are connected via the intermediate disc ( 3 ) with a plurality of telescopically interacting clamping elements ( 8 and 9 ) distributed over the circumference of the discs ( 1 and 2 ) to form a secure assembly unit so that the Path display of the two load levels remains visible.

Dabei sind auch hier die Spannelemente (8 und 9) in der Länge so bemessen, daß diese im verspannten Zustand der Schraubensicherung über das Scheibenpaket (1, 2 und 3) nicht hinausragen.Here, too, the clamping elements ( 8 and 9 ) are dimensioned in length so that they do not protrude beyond the disk package ( 1 , 2 and 3 ) when the screw locking device is tensioned.

Fig. 3 zeigt den Schnitt einer zweistufigen Schraubensicherung mit von außen sichtbarer Funktion im unbelasteten und belasteten Zustand. Die Schraubensicherung wird mit mehreren auf dem Umfang der Scheiben (1 und 2) verteilten Hohlnieten zu einer sicheren Montageeinheit so verbunden, daß die Wegeanzeige der beiden Laststufen sichtbar bleibt. Die Hohlnieten sind in der Länge so bemessen, daß diese im verspannten Zustand der Schraubensicherung über das Scheibenpaket (1, 2 und 3) nicht hinausragen und geben entsprechend den Laststufen in den Kopfbohrun­ gen (12) nach. Fig. 3 shows the section of a two-stage screw lock with function visible from the outside in the unloaded and loaded state. The screw lock is connected with several hollow rivets distributed over the circumference of the washers ( 1 and 2 ) to form a secure assembly unit so that the path indication of the two load levels remains visible. The hollow rivets are dimensioned in length so that they do not protrude beyond the disk pack ( 1 , 2 and 3 ) when the screw lock is tightened and give in according to the load levels in the Kopfbohrun conditions ( 12 ).

Fig. 4 zeigt den Schnitt einer zweistufigen Schraubensicherung mit einer von außen sichtbaren Funktion im unbelasteten und verspannten Zustand. Die Schraubensicherung wird mit mehreren auf dem Umfang der Scheiben (1 und 2) verteil­ ten Federzügen (13) die mit Federnieten (14) in den Federbohrungen (15) vernietet sind, zu einer Montage­ einheit verbunden. Fig. 4 shows the section of a two-stage screw lock with a function visible from the outside in the unloaded and tensioned state. The screw lock is connected to a plurality of spring balancers ( 13 ) which are riveted with spring rivets ( 14 ) in the spring bores ( 15 ) to form an assembly unit with several spring washers ( 1 and 2 ).

Fig. 5 zeigt den Schnitt einer zweistufigen Schraubensicherung mit einer Funktionsanzeige über den Einschubweg (24) der mittels einer inneren Hülse (17) und einer äußeren Hülse (18) die an den Rändern der Lochscheiben (1 und 2) mit den umlaufenden Rillen (21 und 22) gehalten werden und über die Hakenverbindung (23) zu einer Montageein­ heit so verbunden sind, daß die äußere Hülse (18) in der Endlage den verspannten Zustand der Schraubensicherung anzeigt. Mit dem Meßring (25) wird der Einschubweg einer Laststufe angezeigt. Fig. 5 shows the section of a two-stage screw lock with a function display on the insertion path ( 24 ) by means of an inner sleeve ( 17 ) and an outer sleeve ( 18 ) on the edges of the perforated disks ( 1 and 2 ) with the circumferential grooves ( 21 and 22 ) are held and connected via the hook connection ( 23 ) to a Montageein unit so that the outer sleeve ( 18 ) indicates the tensioned state of the screw locking in the end position. The insertion distance of a load level is displayed with the measuring ring ( 25 ).

Fig. 6 zeigt den horizontalen Schnitt unterhalb der Mutter (6) mit den Kugelbohrungen (16), in der Scheibe (1) die An­ ordnung der Spannhülsen (5) Hohlnieten (10) und den Federbohrungen (15) an zwei bzw. mehreren Stellen auf dem Umfang verteilt. Fig. 6 shows the horizontal section below the nut ( 6 ) with the ball bores ( 16 ), in the disc ( 1 ) to the arrangement of the clamping sleeves ( 5 ) hollow rivets ( 10 ) and the spring bores ( 15 ) in two or more places spread over the perimeter.

BezugszeichenlisteReference list

1 = Lochscheibe
2 = Lochscheibe
3 = Zwischenscheibe
4 = Kugel
5 = Spannhülse
6 = Mutter
7 = Schraube
8 = Spannhülse Verbindungselement
9 = Spannhülse Verbindungselement
10 = Hohlnieten
11 = Hohlnietenköpfe
12 = Hohlnietenbohrungen
13 = Federzüge
14 = Federnieten
15 = Federbohrung
16 = Kugelbohrungen
17 = Hülse, innen
18 = Hülse, außen
19 = Scheibenrand
20 = Scheibenrand
21 = umlaufende Rille
22 = umlaufende Rille
23 = Hakenverbindung
24 = Einschubweg
25 = Meßring 1 = perforated disc
2 = perforated disc
3 = washer
4 = ball
5 = adapter sleeve
6 = mother
7 = screw
8 = adapter sleeve connecting element
9 = adapter sleeve connecting element
10 = hollow rivets
11 = hollow rivet heads
12 = hollow rivet holes
13 = balancer
14 = spring rivets
15 = spring bore
16 = ball holes
17 = sleeve, inside
18 = sleeve, outside
19 = disc edge
20 = disc edge
21 = circumferential groove
22 = circumferential groove
23 = hook connection
24 = insertion path
25 = measuring ring

Claims (9)

1. Schraubensicherung mit optischer Funktionsanzeige, beste­ hend aus Lochscheiben und darin eindringbaren Kugeln, sowie einer Zwischenscheibe zum Abstützen der Kugeln, da­ durch gekennzeichnet, daß die Loch­ scheibe (Pos. 1 und 2), die Zwischenscheibe (Pos. 3) mit den Kugeln (Pos. 4) mit einer oder mehreren Spannhülsen (Pos. 5), Kerbstiften oder ähnlichen Verbindungselementen zu einer starren Einheit so verbunden werden, daß die Funktionsan­ zeige der Schraubensicherung damit sichergestellt ist.1. Threadlocker with optical function display, best consisting of perforated disks and balls penetrable therein, and an intermediate washer for supporting the balls, characterized in that the perforated washer (items 1 and 2 ), the washer (item 3 ) with the balls (Pos. 4 ) with one or more adapter sleeves (Pos. 5 ), grooved pins or similar connecting elements to form a rigid unit so that the functional display of the screw locking is ensured. 2. Schraubensicherung mit optischer Funktionsanzeige nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Länge der Verbindungselemente (Pos. 5) so bemessen ist, daß diese kürzer sind als die Schraubensicherung im geschlossenen Zustand.2. Threadlocker with optical function indicator according to claim 1, characterized in that the length of the connecting elements (item 5 ) is dimensioned so that they are shorter than the threadlocker in the closed state. 3. Schraubensicherung mit optischer Funktionsanzeige nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeich­ net, daß die Verbindungselemente (Pos. 8 und Pos. 9) teleskopartig ineinandergeschoben, die Schraubensicherung als starre Einheit fixieren.3. screw lock with optical function indicator according to claim 1 and 2, characterized in that the connecting elements (pos. 8 and 9 ) telescoped, fix the screw lock as a rigid unit. 4. Schraubensicherung mit optischer Funktionsanzeige nach den Ansprüchen 1 bis 3, dadurch gekennzeich­ net, daß die teleskopartig ineinandergeschobenen Verbindungselemente (Pos. 8 und 9) in der Endlage kürzer sind, als die Schraubensicherung im belasteten Zustand.4. Threadlocker with optical function display according to claims 1 to 3, characterized in that the telescopically inserted connecting elements (pos. 8 and 9 ) in the end position are shorter than the threadlocker in the loaded state. 5. Schraubensicherung mit optischer Funktionsanzeige nach den Ansprüchen 1-4, dadurch gekennzeich­ net, daß die Lochscheiben (Pos. 1 und 2) über zwei oder mehrere Hohlnieten (Pos. 10) einschließlich der Zwischen­ scheibe (Pos. 3 und den Kugeln (Pos. 4) zu einer starren Mon­ tageeinheit so vorgespannt werden, daß die Hohlnieten­ köpfe (Pos. 11) in den Bohrungen (Pos. 12) entsprechend der Schraubensicherungsfunktion nachgeben und in der Endlage kürzer sind, als die Schraubensicherung im belasteten Zustand.5. Threadlocker with optical function indicator according to claims 1-4, characterized in that the perforated disks (items 1 and 2 ) via two or more hollow rivets (item 10 ) including the intermediate washer (item 3 and the balls (item . 4 ) to a rigid assembly unit so that the hollow rivet heads (item 11 ) in the holes (item 12 ) yield according to the screw locking function and are shorter in the end position than the screw locking in the loaded state. 6. Schraubensicherung mit optischer Funktionsanzeige nach den Ansprüchen 1-5, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Lochscheiben (Pos. 1 und 2) über zwei oder mehrere Federzüge (Pos. 13) einschließlich der Zwischenscheibe (Pos. 3) und den Kugeln (Pos. 4) mit den Federnieten (Pos. 14) in den Federbohrungen (Pos. 15) zu einer Montageeinheit so verspannt werden, daß die Kugeln (Pos. 4) sicher in den Kugelbohrungen (Pos. 16) gehalten werden und die Federzüge (Pos. 13) einschließlich der Feder­ nieten (Pos. 14) kürzer sind, als die Schraubensicherung im belasteten Zustand.6. Threadlocker with optical function display according to claims 1-5, characterized in that the perforated disks (items 1 and 2 ) via two or more spring balancers (item 13 ) including the washer (item 3 ) and the balls (item . 4 ) with the spring rivets (item 14 ) in the spring bores (item 15 ) to a mounting unit so that the balls (item 4 ) are held securely in the ball bores (item 16 ) and the spring balancers (item . 13 ) including the spring rivets (item 14 ) are shorter than the screw lock in the loaded state. 7. Schraubensicherung mit optischer Funktionsanzeige nach den Ansprüchen 1-6, dadurch gekennzeich­ net, daß die Lochscheiben (Pos. 1 und 2) einschließlich der Zwischenscheibe (Pos. 3) mit den Kugeln (Pos. 4) über zwei farblich unterschiedliche Hülsen (Pos. 17 und 18) zu einer Montageeinheit so verbunden sind, daß jede Hülse am äußeren Scheibenrand (Pos. 19 und 20) mit umlaufenden Rillen (Pos. 21 und 22) eingepreßt wird und mit der Hakenverbindung (Pos. 23) die Kugeln (Pos. 4) in den Kugelbohrungen (Pos. 16) sicher arretiert.7. screw lock with optical function indicator according to claims 1-6, characterized in that the perforated disks (pos. 1 and 2 ) including the washer (pos. 3 ) with the balls (pos. 4 ) via two different colored sleeves (pos 17 and 18 ) are connected to form an assembly unit so that each sleeve is pressed in on the outer edge of the disc (items 19 and 20 ) with circumferential grooves (items 21 and 22 ) and the balls (item 23 ) are hooked together (item 23 ) . 4 ) securely locked in the ball holes (item 16 ). 8. Schraubensicherung mit optischer Funktionsanzeige nach den Ansprüchen 1-7, dadurch gekennzeich­ net, daß die äußere Hülse (Pos. 18) in der Endlage der verspannten Schraubensicherung die innere Hülse (Pos. 17) übergreift und mit dem Einschubweg (Pos. 24) den mit der Konstruktion vorgegebenen Spannzustand in der Schraube (Pos. 7) anzeigt. 8. screw lock with optical function indicator according to claims 1-7, characterized in that the outer sleeve (item 18 ) in the end position of the tensioned screw lock overlaps the inner sleeve (item 17 ) and with the insertion path (item 24 ) indicates the tension state specified in the construction in the screw (item 7 ). 9. Schraubensicherung mit optischer Funktionsanzeige nach den Ansprüchen 1-8, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die innere Hülse (Pos. 17) mit einem oder zusätzlichen Meßringen (Pos. 25) verschiedene Belastungsstufen anzeigt.9. screw lock with optical function indicator according to claims 1-8, characterized in that the inner sleeve (item 17 ) with one or additional measuring rings (item 25 ) indicates different load levels.
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