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Federnde Schraubensicherung mit fächerartig geformtem Lappenkranz
von rechteckigem Querschnitt Es sind Sicherungsscheiben als Schraubensicherungen
bekannt, bei denen die fächerartig aufgebogen n Lappen sich gegenseitig teilweise
überdecken, um bei starker Druckausübung auf die Sicherungsscheiben durch Anziehen
der zu sichernden Schraubenmuttern ,ein völliges Plattdrücken,der SicheTungsscheiben
durch Zurückbiegen der aufgebogenem. Lappen in die Scheibenebene zu verhüten. Derartige
Sicherungsscheiben erstrecken sich aber nur über eine Windung in Form einer in sich
geschlossenen Kreisringfläche. Bei den Sicherungsscheiben mit über den Umfang verteilten
aufgebogenen Lappen ist eine Federung bestenfalls nur in den einzelnen Lappen möglich.
Da aber der Federweg der Lappen nur sehr klein ist, besteht die Gefahr, daß bei
einer idurch Temperaturänderung erfolgenden Verlängerung der zu sichernden Schraubeaibolzen
die scharfen Kanteln :der aufgebogenen Lappen nicht mehr genügend fest in die Schraubenmutter
oder die ortsfeste Unterlage der Schraubensicherung eingreifen, so daß ein Lockern
oder Lösen der Schraubenmutter zu befürchten ist.
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Zweck der Erfindung ist die Schaffung einer Schraubensicherung, welche
unter Vermeidung der vorerwähnten Nachteile selbst bei Verlängerung des Schraubenbolzens
durch Temperatureinflüsse ein Lockern oder Lösen der zu sichernden Mutter des Bolzens
verhindert. Erreicht wird dies dadurch, daß einfedernder Streifen zu parallelen
Federringen mit kurzwelliger Verbindung gestaltet wird, wobei die Randzähne der
parallelen Federringe in Anzugsrichtung der Mutter :derart zueinander versetzt sind,
daß die schräg aufwärts gerichteten Flächen der Lappen bei Druck auf die Feder sich
gleitend berühren und in Rückwirkung die Federringe beim Anziehen der Mutter entgegen
der Anzugsrichtung aufgebogen werden und eine im Anzugsdrehsinn wirkende innere
Spannung erhalten.
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In der Zeichnung sind einige Ausführungsbeispiele des Gegenstandes
der Erfindung schematisch dargestellt. Es zeigen: Abb. i eine Ausführungsform der
Schraubensicherung mit am äußeren Rand fächerartig aufgebogenen Lappen in Seitenansicht,
Abb.2 die gleiche Ausführungsform in Draufsicht, Abb.3 eine andere Ausführungsform
der Schraubensicherung mit am inneren Rand fächerartig aufgebogenen Lappen, Abb.
q. die gleiche Ausführungsform in Draufsicht, Abb. 5 eine ähnliche Ausführungsform
wie nach Abb. 3 und ¢ mit Lappen, die sich innerhalb der gleichen Windung ;nicht
überdecken, im Schnitt nach Linie A-B der Abb. q., Abb.6 die gleiche Ausführungsform
in Draufsicht,
Abb.7 einen Teil des Streifens, aus dem die Schraubensicherung
.durch Biegen hergestellt %ird, mit einfachen Einschnitten zur Herstellung der aufgebogenen
Lappen, Abb. 8 den gleichen Streifen mit nach dem Rand sich erweiternden Ausschnitten
zwischen den einzelnen Lappen für den inneren Lappenkranz, Abb.9 den gleichen Streifen
mit T-förmigen Einschnitten, Abb. io den gleichen Streifen mit nach dem Rand sich
verengenden oder in der Breite gleichbleibenden Ausschnitten zwischen den einzelnen
Lappen, Abb. i i bis 14 Schnitte durch einen Streifen zur Herstellung der Schraubensicherung,
Abb. 15 einen Bolzen mit der neuen Schraubensicherung nach Abb. i und 2 bei
fest angezogener Mutter, Abb. 16 den gleichen Bolzen mit infolge Verlängerung des
Bolzenschaftes durch Temperatureinflüsse- o. dgl. vergrößertem Zwischenraum für
die, Schraubensicherung, Abb. 17 und 18 schematische Darstellungen zur Veranschaulichung
der Wirkungsweise der Erfindung.
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Die Schraubensicherung besteht im wesentlichen aus einem federnden
Streifen a, der rechteckigen Querschnitt mit gleichbleibender Höhe oder mit Abstufungen
(Abb. 12) oder auch trapezförmigen (Abb. ii), winkelprofilförmig.en (Abb. i3), T-profilförmigen
(Abb. i¢) oder einen ähnlichen Querschnitt besitzen kann und an dem Rand mit schwächerem
Querschnitt durch Einschnitte b oder Ausstanzungen c mit Lappend versehen ist, die
fächerartig .aufgebogen sind. Dieser Streifen a wird nach Herstellung der Lappen
d und Aufbiegung derselben oder vor diesem Vorgang zu parallelen Federringen mit
kurzwelliger- Verbindung gestaltet. Es empfiehlt sich, den federnden Streifen in
normalen Fällen über z«Tei Windungen auszudehnen, w:e dies aus den Abb. i bis 6
ersichtlich ist. Bei Abweichungen von rechteckigem Querschnitt gleichbleibender
Höhe für den Streifen a wird der Rand mit der niedrigeren Höhe für die Herstellung
der fächerartig aufgebogenen Lappend verwendet, damit der von den Lappend frei gelassene
Querschnitt seine größere Widerstandsfähigkeit und Spannung aufweist. Die Querschnittserhöhungen
für den Streifen a in dem von den Lappen d frei gelassenen Querschnittsteil können
in Form von einseitigen oder doppelseitigen Längsrippen oder ähnlichen Verdickungen
so weit durchgeführt werden, wie es die schräg aufgebogenen fächerartigen Lappen
id zulassen. Die Lappen d benachbarter Windungen der Schraubensicherung haben im
ungespannten Zustand des federnden Streifens vor ihrer Zusammendrückung einen gewissen
Abstand voneinander und kommen bei Zusammendrükkung des federnden Streifens in axialer
Richtung teilweise zur Überdeckung. Bei weiterer Zusammendrückung des federnden
Streifens gleiten die gegenüberstehenden Lappen benachbarter Windungen aufeinander
und bewirken eine Zusammenziehung der parallelen Federringe des federnden Streifens
entgegen dem Anzugsdrehsinn der zu sichernden Mutter, bis die durch die Einschnitte
oder Ausstanzungen gebildeten Seitenflächen der Lappen d an dem gegenüberliegenden
Teil der benachbarten Windungen zur Anlage kommen. In diesem zusammengepreßten und
gespannten Zustand der parallelen Federringe dringen die zahnartig vorspringenden
scharfen Kanten der Lappen d in die Unterlagfläche der Schraubensicherung und in
die gegenüberliegende Fläche der Mutter ein und verhindern. deren Drehung
im Sinne eines Lösens oder Lockerns. Die .auf diese Weise unter starke Spannung,
namentlich in tangentialer Richtung, gesetzte Schraubensicherung wirkt bei einer
tangentialen Spannung, deren Größe von der Ausbildung des von den Lappen d frei
gelassenen Querschnitts und von dem Gleitweg der Lappend aufeinander abhängt, auf
die Mutter im Anzugsdrehsinn ein. Wenn nun Verlängerungen des gesicherten Bolzens
durch Temperaturveränderungen oder andere Einflüsse auftreten und der für die Schpaubensicherung
zur Verfügung stehende Raum zwischen Mutter und Unterlage sich vergrößert, so versuchen
die aufeinander gleitenden Lappen,d unter dem Einfluß der in dem federnden Streifen
beim Anzug der Mutter aufgespeicherten Spannung sich wieder in die Ursprungslage
zurückzubewegen. Dabei übt der langsam sich wieder entspannende federnde Streifen
mit seinen zahnartigen Vorsprüngen der Lappentl auf die Mutter mit der in dem federnden
Streifen aufgespeicherten Spannung ein Drehmoment auf die Mutter im Anzugsdrehsinn
aus, so daß diese in dieser Richtung gedreht wird, bis die durch die Anzugsbewegung
wiederum bewirkte Vergrößerung der Spannung im federnden Streifen und die Größe
der der Mutterdrehung entgegenwirkenden Reibungskraft eine weitere Anzugsbewegung
der Mutter begrenzt oder verhindert. Die Größe der in d--m federnden Streifen beim
Anziehen der Mutter aufgespeicherten Spannung richtet sich nach der Größe und Ausbildung
des von den Lappen d frei gelassenen Querschnitts und nach d°m Grad der Schrägstellung
der Lappen d. Als Ausführungsbeispiel -wird ein Winkel von 30 bis 35° zur Mutterfläche
;gneigt vorgeschlagen.
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Der federnde Streifen kann an der übergangsstelle von einem Federring
zum anderen
glatt oder ebenfalls mit aufgebogenen Lapp;enid versehen
sein. Bei Massenherstellung des federnden Streifens aus einem schon mit aufgebogenen
Lappen d versehenen Streifen a empfiehlt es sich, die Lappend durchgehend über die
ganze Länge des Streifens vorzusehen. Zur Herstellung der Lappend können rechtwinklig
zur Längskante verlaufende Elnschnitte gemäß Abb.7, T-förmige Einschnitte gemäß
Abb.9 oder Einschnitte vorgesehen werden, welche nach dem Rand zu breiter werden
(Abb.8) oder auch nach dem Rand zu schmäler werden (Abb. Io).
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Blei ,angezogener Mutter, wie dies in Abb. 15
dargestellt ist,
nehmen die übereinanderliegenden Lappen d benachbarter Windungen des federnden Streifens
die in Abb.I7 schematisch wiedergegebene Lage zueinander ein, nachdem der oberste
Lappen d1 auf dem unteren Lappen id2 einen horizontalen Weg 1t und einen achsparallelen
Weg v zurückgelegt hat. Hierbei wird durch das Anziehen der Mutter auf dein federnden
Streifen eine ,axiale Spannkraft P" und die durch das Gleiten .entstandene tangentiale
Spannkraft Pt ausgeübt. Der Lappen d, hat hierbei einen achsparallelen Weg v und
einen Drehweg S1, entgegen dem Anzugscfrehsinn der Mutter zurückgelegt. So wird
in dem federnden Streifen eine resultierende Spannkraft P, erzeugt, mit welcher
die Schraubensicherung mittels der zahnartigen Vorsprünge der Lappen d auf die Mutter
im Anzugsdrehsinn zur' Einwirkung kommt. Wenn unter diesen Umständen durch Temperaturveränderungen
oder andere Einflüsse eine Verlängerung des zu sichernden Bolzens auftritt, so daß
der Zwischenraum zwischen Mutter und Unterlage sich wie in Abb.I6 vergrößert, so
ist der federnde Streifen bestrebt, die aus Abb. I8 schematisch ersichtliche Lage
einzunehmen, in welcher der Lappen .dl auf den Lappen d2 zurückzugleiten versucht
und hierbei mit der Spannung PI im Anzugsdrehsinn auf .die Mutter. eine die Mutter
anziehende Kraft ausübt. Die Schraubensicherung ist also nicht nur mit Rücksicht
auf ihre ,axiale Spannung P" und die fächerartig schräg gestellten Lappen.d eine
Sicherung gegen ungewolltes Lösen der Mutter, sondern gleichzeitig ein Mittel zum
weiteren Anziehen der Mutter, sobald sich der Bolzen unter irgendeinem Einfiuß verlängert,
selbst wenn diese Verlängerung nur vorüber- -gehend ist. Die Schrägstellung der
Lappend ist so getroffen, daß sie im Anzugsdrehsinn ansteigenden Verlauf aufweisen,
wobei sie für Rechts- und Linksgewinde verschieden geneigt sind. Bei der Zusammendrückung.
und Zusammenziehung der parallelen Federringe des federnden Streifens beim Anziehen
der Mutter gleiten die Lappen d des einen Federringes auf den -Lappen des andexe@n
Tederringes, und- führen dabei gleichzeitig eine Drehbewegung im entgegengesetzten
Drehsinn. zur Anzugsrichtung um den Betrag h in Abb. 17 aus.
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Da durch die Schrägstellung der Lappend eine größere Höhe erzielt
wird, als sie der Querschnitt des Streifens; aufweist, kann dieser an dem von dem
Lappend frei gelassenen Querschnittsteil auch höher ausgeführt oder mit Erhöhungen
in Form von Längsstegen versehen werden, ohne ,daß dadurch die Spannung der Sicherung
beim Anziehen der Mutter verringert oder eingeschränkt wird. Die beim Anziehen der
Mutter dem federnden Streifen aufgedrückte axiale Spannung und die tangentiale oder
Drehspannung wird um so größer sein, je größer der von den Läppend frei gelassene
Querschnitt ist oder je mehr er mit besonderen Verst@eifungslängsrippen o. dgl.
versehen ist. Die Lappend können am äußeren Rand, wie in Abb. I und z, oder am inneren
Rand, wie in Abb. 3 bis 6, vorgesehen werden. Sie können aber auch an beiden Rändern,
d. h. am inneren und äußeren Rand, angeordnet werden. Zur Erhöhung der tangentialen
oder Drehspannung empfiehlt es sich, namentlich bei kleineren Sicherungen, nur einen
Rand mit aufgebogenen Lappen zu versehen. Innerhalb der gleichen Windung können
sich die Lappend 'überdecken oder nicht; je nachdem ob leine übercleckung
verwünscht ist oder nicht, «erden die Ausschnitte zwischen den Lappen d als Einschnitte
oder als Ausschnitte mit gleichbleibender oder nach dem Rand zu sich verringernder
bzw. vergrößernder Breite ausgeführt, je nachdem ob die Lappen am äußeren oder inneren
Rand angeordnet werden.
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Als Material für den Streifen a kann Stahlband oder irgendein anderer
geeigneter Baustoff mit oder - ohne Vergütung durch Härtung o. dgl. verwendet werden..