DE603752C

DE603752C - Screw connection secured against unintentional loosening

Info

Publication number: DE603752C
Application number: DEL75968D
Authority: DE
Original assignee: KARL ANDREAS LAGERGREN
Current assignee: KARL ANDREAS LAGERGREN
Priority date: 1929-07-13
Filing date: 1929-08-20
Publication date: 1934-10-06

Description

Gegen unbeabsichtigtes Lösen gesicherte Schraubenverbindung Die Bedeutung von festen Schraubenverbindungen für Maschinen und Schienenstöße usw. sowohl vom Gesichtspunkt der Wirtschaftlichkeit als auch der Sicherheit ist in der Fachwelt allgemein bekannt. Man hat deshalb auch viel Arbeit auf das Konstruieren von zuverlässigen Schraubenverbindungcn, insbesondere für Schienenstöße, verwandt; jedoch sind bis jetzt keine praktisch befriedigenden Ergebnisse erzielt worden. Die Ursache dafür dürfte hauptsächlich darin liegen, daß man sich nicht darüber klar war, daß ein Bolzen für die Schraubenverbindung eines Schienenstoßes Beanspruchungen ausgesetzt ist, die bei den üblichen maschinellen Vorrichtungen nicht vorkommen. Die Bolzen für Schraubenverbindungen an Schienenstößen sind Drehbeanspruchungen infolge der seitlichen Neigung der Schiene ausgesetzt. Durch diese Neigung tritt bei der einen Lasche ein anderes Widerstandsmoment im Verhältnis zu der Belastungsrichtung und deshalb eine andere Biegungsbeanspruchung als bei der anderen Lasche auf, was zur Folge hat, daß ein Bolzen, der infolge Reibung oder aus anderen Gründen den Bewegungen der einen Lasche folgt, sich gegenüber der anderen Lasche jedesmal drehen wird, wenn ein Eisenbahnrad den Schienenstoß passiert. Da der Bolzenteil am Bolzenkopf gewöhnlich viereckig ist und der viereckige Teil in einem viereckigen Loch der Lasche sitzt, kann eine Drehung an dieser Stelle nicht entstehen. Sie kann deshalb nur bei einer Bewegung entweder zwischen Bolzen und Mutter oder zwischen Mutter und deren Unterlage auftreten. Wenn man die Verriegelung der Mutter am Bolzen stärker macht als den Reibungswiderstand zwischen der Mutter und ihrer Unterlage, kann demnach theoretisch keine Drehung zwischen der Mutter-und dem Bolzen, d. h. kein Zurückdrehen des Bolzens, stattfinden. Dieses Prinzip liegt vorliegender Erfindung hauptsächlich zugrunde.Screw connections secured against unintentional loosening The meaning of fixed screw connections for machines and rail joints etc. both from Experts consider economic efficiency as well as safety well known. That is why there is a lot of work to be done on the construction of reliable ones Screw connections, in particular for rail joints, related; however are up now no practically satisfactory results have been achieved. The reason for it should be mainly due to the fact that it was not clear that a Bolt for the screw connection of a rail joint exposed to stresses that does not occur with the usual mechanical devices. Bolts for screw connections on rail joints are torsional loads due to the exposed to lateral inclination of the rail. This tendency occurs with one Flap has a different section modulus in relation to the direction of load and therefore a different bending stress than with the other bracket on what the The consequence is that a bolt, as a result of friction or other reasons, the movements which follows one strap, will turn each time in relation to the other strap, when a train wheel passes the rail joint. Because the bolt part on the bolt head is usually square and the square part in a square hole of the tab a rotation cannot occur at this point. So she can only when moving either between bolt and nut or between nut and whose underlay occur. If you lock the nut on the bolt stronger makes than the frictional resistance between the mother and its base, can accordingly theoretically no rotation between the nut and the bolt, d. H. no turning back of the bolt. This principle lies mainly in the present invention underlying.

Bei den bisherigen Bauarten, die den Zweck hatten, die Mutter am Bolzen zu verriegeln, wurde der Bolzen oft verbogen oder es wurde das Gewinde beschädigt. Gemäß vorliegender Erfindung erfolgt die Verriegelung der Mutter am Bolzen auf eine Weise, welche die genannten Mängel vermeidet.In the previous designs, which had the purpose of the nut on the bolt to lock, the bolt was often bent or the thread was damaged. According to the present invention, the locking of the nut on the bolt takes place on a Way that avoids the mentioned shortcomings.

Die sicherste Verriegelung zwischen Mutter und Bolzen, ohne die Mutter, den Bolzen oder die Gewinde zu beschädigen, dürfte man durch Festkeilen der Mutter auf dem Bolzen erzielen. Hierbei darf man aber die zulässigen Werkstoffbeanspruchungen in der Mutter und dem. Bolzen nicht überschreiten. Ein derartiges Festkeilen läßt sich z. B. auf die Weise ausführen, daß die Gewinde einen trapezförmigen oder dreieckigen Querschnitt erhalten, wobei die eine Seite, die als Druckseite dient, größer bemessen ist als die freien Seiten bzw. die andere Seite. Der Neigungswinkel zwischen der ersterwähnten Gewindeseite und der Bolzenachse wird so bemessen, daß der auf die Gewindefläche ausgeübte Nörmäldrück der größten zulässigen Werkstoffbeanspruchung der Mutter entspricht, oder mit anderen Worten, daß das Verhältnis zwischen dem Zug in dem Bolzen, gerechnet pro Flächeneinheit im kleinsten Querschnitt des Bolzens, und dem Druck auf sämtliche Bolzengewinde oder sämtliche Muttergewinde pro Flächeneinheit der beanspruchten Teile der betreffenden Gewindeflächen i : i oder nahezu i : i beträgt.The safest interlock between nut and bolt without the nut, Damaging the bolts or threads is likely to be done by wedging the nut achieve on the bolt. However, the permissible material stresses are allowed here in the mother and the. Do not exceed bolts. Such wedging can be z. B. run in such a way that the thread a trapezoidal or triangular Obtained cross-section, with the one side that serves as the pressure side, dimensioned larger is than the free sides or the other side. The angle of inclination between the first mentioned thread side and the bolt axis is dimensioned so that the normal pressure exerted on the thread surface of the greatest permissible material stress corresponds to the mother, or in other words, that the relationship between the Tension in the bolt, calculated per unit area in the smallest cross-section of the bolt, and the pressure on all bolt threads or all nut threads per unit area the stressed parts of the thread surfaces in question i: i or almost i: i amounts to.

Die gemäß dem obenerwähnten Prinzip der Konstruktion von Schraubenverbindungen für Schienenstöße erforderliche Herabsetzung der Reibung zwischen der Mutter und ihrer Unterlage erfolgt erfindungsgemäß entweder derart, daß zwischen der Mutter und der Lasche eine Anzahl federnder Unterlegscheiben angebracht ist, die so ausgebildet sind, daß wenigstens eine der Anlageflächen der Scheiben glatt, eben und ringförmig ist und von so kleinem Mitteldurcbmesser, als es dieVerhältnisse gestatten, oder die an der benachbarten Scheibe anliegende Fläche der Mutter ist in der erwähnten Weise ausgebildet.Those according to the above-mentioned principle of construction of screw connections Reduction of the friction between the nut and the rail joints required According to the invention, their support is carried out either in such a way that between the mother and attached to the tab is a number of resilient washers thus formed are that at least one of the contact surfaces of the discs is smooth, even and annular is and of as small a mean diameter as the circumstances permit, or the surface of the nut resting against the adjacent washer is shown in FIG Way trained.

Die in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiele erfüllen die genannten Anforderungen. Die Fig. i zeigt einen Schraubenverband für einen Schienenstoß der Eisenbahnschiene i mit den Laschen 2, dem Bolzen 3, der Mutter q. und der Federscheibe 5. Fig. 2 zeigt den Bolzen, die Mutter und . die Federscheibe in etwas größerem Maßstabe, von denen die beiden letzteren in einer senkrechten Ebene durch die Mittelachse des Bolzens geschnitten sind. Der Neigungswinkel zwischen der längsten Seite g des trapezförmigen Gewindes 8 und der Achse des Bolzens 3 ist so bemessen, daß die durchschnittliche Beanspruchung pro Flächeneinheit der Gewinde der Mutter q. beim Anziehen der Mutter gleich der Zugbeanspruchung pro Flächeneinheit des kleinsten Querschnitts des Bolzens ist. Dadurch, daß dieser Winkel sehr klein ist, wird der Normaldruck gegen die Fläche der Gewinde sehr kräftig, wobei große Reibungskräfte entstehen, welche die - Mutter q. am Bolzen 3-verriegelu.The embodiments shown in the drawing meet the mentioned requirements. Fig. I shows a screw connection for a rail joint the railroad track i with the tabs 2, the bolt 3, the nut q. and the spring washer 5. Fig. 2 shows the bolt, nut and. the spring washer in something bigger Scale, the latter two of which are in a perpendicular plane through the central axis of the bolt are cut. The angle of inclination between the longest side g des trapezoidal thread 8 and the axis of the bolt 3 is dimensioned so that the average Stress per unit area of the thread of the nut q. when tightening the nut equal to the tensile stress per unit area of the smallest cross section of the bolt is. Because this angle is very small, the normal pressure against the surface is the thread is very strong, with large frictional forces which the - nut q. on bolt 3-interlock.

Claims

PATENT CLAIMS: i. Screw connections secured against unintentional loosening, especially for the railway superstructure, - with trapezoidal screw thread, its Thread surfaces that are steepest inclined to the bolt center axis serve as pressure surfaces and in which the nut is locked on the bolt more strongly than on its Support, characterized in that the ratio between the largest average Tensile stress per unit area of the bolt and when tightening the nut occurring average compressive stress per unit area of the steep Thread Areas i: i or approximately i: i.

2. Screw connection according to claim i, characterized in that between the nut and its base one or more washers with at least one smooth, flat and annular Contact surface with the smallest possible mean diameter are switched on.