DE656232C

DE656232C - Resilient screw

Info

Publication number: DE656232C
Application number: DEB178680D
Authority: DE
Inventors: Paul Schaurte
Original assignee: RHEINISCHE SCHRAUBEN U MUTTERN; Bauer and Schaurte GmbH and Co KG
Current assignee: RHEINISCHE SCHRAUBEN U MUTTERN; Bauer and Schaurte GmbH and Co KG
Priority date: 1936-11-06
Filing date: 1936-11-06
Publication date: 1938-02-07

Description

Im Maschinenbau, insbesondere im Motorenbau, spielt der Begriff der Dauerfestigkeit der einzelnen Maschinenteile eine immer größere Rolle, da die Dauer festigkeit bestimmend für die Haltbarkeit der Maschinenteile ist. Sind insbesondere Schrauben und Schraubenbolzen während des Betriebes starken Erschütterungen unterworfen, so ist es notwendig, diesen Elementen eine große Dauerfestigkeit zu verleihen. Es ist bekannt, daß die Dauerfestigkeit einer Schraube um so größer ist,· je stärker die Vorspannung der Schraube bei der Montage gewählt wird. Es sind auch schon Vorschläge gemacht worden, Schrauben federnd auszubilden. Z. B. wurden zu diesem Zwecke Schrauben vorgeschlagen, deren Schaft auf seiner ganzen Länge oder einem Teil seiner Länge verjüngt ist. Diese Ausführungsform hat den Nachteil, daß der dünne Teil des Schaftes keine Führung im Bolzenloch besitzt, so daß die Lage der miteinander zu verbindenden Teile, insbesondere beim Zusammenschrauben mehrerer verhältnismäßig dünner Teile nicht fixiert ist.The term fatigue strength plays a role in mechanical engineering, especially in engine construction the individual machine parts play an increasingly important role, as the durability is decisive for the durability of the machine parts. In particular, screws and bolts are strong during operation Subjected to shocks, it is necessary to give these elements a great deal To give fatigue strength. It is known that the fatigue strength of a screw is around the greater, the stronger the preload of the screw is selected during assembly. Proposals have also been made to make screws resilient. For example, screws were used for this purpose proposed the shaft of which over its entire length or part of its length is rejuvenated. This embodiment has the disadvantage that the thin part of the shaft has no guide in the bolt hole, so that the position of the to be connected Parts, especially when screwing together several relatively thin parts is fixed.

Des weiteren wurde schon vorgeschlagen, federnde Schrauben mit Führung im Bolzenloch dadurch herzustellen, daß man den Schraubenschaft ausbohrt oder am Bolzenschaft außen Längsnuten einfräst.Furthermore, it has already been proposed to use resilient screws with a guide in the bolt hole produce by drilling out the screw shank or milling longitudinal grooves on the outside of the bolt shank.

Durch Versuche wurde nun festgestellt, daß die Dauerfestigkeit einer Schraube mit abnehmender- Federkonstante wächst. Nach der Erfindung wird eine dauerfeste, federnd vorgespannte Schraube oder ein Schraubenbolzen mit Führung im Bolzenloch dadurch geschaffen, daß die Federung des Schaftes durch eine Anzahl Schrägbohrungen zur Schaftachse erzielt wird, wobei das Verhältnis des Bolzenquerscbnittes zum Schräglochquerschnitt 3 : I nicht unterschreiten soll. Es hat sich gezeigt, daß eine derartige Schraube eine weit niedrigere Federkonistante besitzt als die vorerwähnten federnden Schrauben, wobei die Herstellung der Schraube nach der Erfindung sehr einfach ist. Das VerhältnisExperiments have now shown that the fatigue strength of a screw with decreasing spring constant increases. According to the invention, a durable, resilient preloaded screw or a screw bolt with guidance in the bolt hole through it created that the suspension of the shaft is achieved by a number of inclined bores to the shaft axis, the ratio of the bolt cross section to the oblique hole cross section 3: I should not fall below. It has it has been shown that such a screw has a much lower spring constant than the aforementioned resilient screws, the manufacture of the screw according to the Invention is very simple. The relationship

Bolzenquerschnitt: Schräglochquerschnitt größer als 3 : ι gewährleistet, daß der Bolzen nach der Erfindung bei der Aufnahme von Dauerbeanspruchung nicht im Bolzenschaft, sondern im Gewindeteil reißt.Bolt cross-section: Inclined hole cross-section greater than 3: ι ensures that the bolt According to the invention, not in the bolt shank when absorbing permanent stress, but tears in the threaded part.

In den Abbildungen ist eine Ausführungsform des Erfindungsgegenstandes beispielsweise dargestellt, und zwar zeigtIn the figures, an embodiment of the subject matter of the invention is for example shown, namely shows

Fig. ι teilweise eine Ansicht, teilweise einenFig. Ι partly a view, partly a

ίο senkrechten Längsschnitt durch eine entsprechend der Erfindung ausgebildete Sechskantschraube, ίο vertical longitudinal section through a corresponding hexagon screw designed according to the invention,

Fig. 2 eine Draufsicht auf die Schraube,
Fig. 3 den Einfluß der Federkanstante aufFig. 2 is a plan view of the screw,
Fig. 3 shows the influence of the spring edge

15- die Wechsellasten von vorgespannten Schrauben. 15- the alternating loads of pre-tensioned screws.

Der Schraubenschaft ι ist mit quer zur Schaftachse verlaufenden Bohrungen 2 versehen, die, wie Fig. 2 erkennen läßt, im dargestellten Ausführungsbeispiel so angeordnet sind, daß die Längsachsen <ier aufeinanderfolgenden Bohrungen einen Winkel von 12o° miteinander bilden. Im übrigen sind in dem Ausführungsbeispiel die Bohrungen so vorgesehen, daß die Längsachsen, der Bohrungen mit der Längsachse der Schraube einen spitzen Winkel bilden, und zwar einen Winkel von etwa 6o°. Die Anordnung der Bohrungen ihrer Zahl, Größe und Lage nach kann jedoch sehr verschieden sein. Die Lächsachsen der Bohrungen können parallel zueinander liegen, sie können senkrecht zur Längsachse der Schraube sein oder noch steiler gerichtet sein als im Ausführungsbeispiel. Man wird dabei die Bohrungen so anordnen, daß für den jeweiligen Anwendungszweck die günstigsten elastischen Verhältnisse und die besten sonstigen Eigenschaften der Schraube vorhanden sind, wobei als Anhalt für die Anordnung der Bohrungen außer dem obenerwähnten Verhältnis zwischen Bolzenquerschnitt und Schräglochquerschnitt dienen kann, daß der verbleibende Querschnitt des verjüngten Schaftteiles überall etwa gleich, groß gehalten wird und gleich oder kleiner als der Kernquerschnitt des zugehörigen Gewindes ist.The screw shaft ι is transverse to Shank axis extending bores 2 provided, as shown in FIG. 2, in the illustrated embodiment are arranged so that the longitudinal axes <ier successive Make an angle of 12o ° with each other. Otherwise are In the exemplary embodiment, the bores are provided so that the longitudinal axes of the bores coincide with the longitudinal axis of the screw Form an acute angle, namely an angle of about 60 °. The arrangement of the However, the number, size and position of the bores can vary considerably. the The smile axes of the holes can be parallel to each other, they can be perpendicular to the Be the longitudinal axis of the screw or be directed even steeper than in the embodiment. You will thereby arrange the holes so that for the respective application the most favorable elastic conditions and the best other properties of the screw are present, whereby as a guide to the arrangement of the holes other than the above-mentioned ratio between Bolt cross-section and oblique hole cross-section can serve that the remaining cross-section of the tapered shaft part everywhere is kept roughly the same, large and equal to or smaller than the core cross-section of the associated Thread is.

Fig. 3 zeigt ein Diagramm, dessen Ordiinaten die Vorspannung und dessen Abzissen die Verlängerung der Schrauben unter dem Einfluß der Last darstellen. Die Schrauben mit verschieden großen Federkonstanten 3 bzw, 4 stehen unter der gleichen Vorspannung und erleiden dabei die Verlängerung 6 bzw. 7. Wird diesen vorgespannten Schrauben eine Betriebslast auferlegt, so ergibt sich aus dem Diagramm eine Wechsellast 5 bzw. 9, die um so kleiner wird, je niedriger die Federkonstante ist.Fig. 3 shows a diagram whose ordiinates the bias and whose abscissa the Represent the elongation of the bolts under the influence of the load. The screws with different sized spring constants 3 and 4 are under the same preload and suffer the extension 6 or 7. If these preloaded screws one Imposed operating load, the diagram shows an alternating load 5 or 9, which is around the smaller the lower the spring constant.

Claims

Claim:

Durable, spring-loaded screw or screw bolt with guide in the bolt hole, characterized in that the suspension of the shaft by a number of inclined bores for Shank axis is achieved, the ratio of the bolt cross-section to the Diagonal hole cross-section should not be less than 3: 1.

1 sheet of drawings