DE7613668U1

DE7613668U1 - Differentialschraube mit Mutter, zur Differentialverschraubung von mindestens zwei Maschinenteilen

Info

Publication number: DE7613668U1
Application number: DE7613668U
Authority: DE
Original assignee: BBC Brown Boveri AG Switzerland
Current assignee: BBC Brown Boveri AG Switzerland
Priority date: 1976-04-06
Publication date: 1978-07-06

Description

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/ Differentialschraube mit Mutter

Die Erfindung betrifft eine Differentialschraube mit Mutter zur Differentialverschraubung von mindestens zwei Maschinenteilen, mit einem Gewindebolzen welcher an seinen zwei Enden Gewinde mit verschieden j?ossen Steigungen aufweist.

Die Verschraubung von Maschinenteilen erfolgt normalerweise mit Sechskant- oder Zylin^rkopfschrauien mit oder ohne Muttern oder mit Gewindebolzen mit Muttern. Bei der Verschraubung geteilter Gehäuse und Behälter ist es üblieh, die Schrauben in Flanschen anzubringen, welche gegenüber der Behälterwand hervorstehen. Wenn die zu verschraubenden Maschinenteile mit grosser Kraft gegeneinandergepresst werden sollen, wird eine Differentialgewindeverschraubung verwendet, wie dies z.B. bei der Hirth-Verzahnung für Kurbelwellen der Fall ist (siehe Dubbel: Taschenbuch für den Maschinenbau I.Bd, S.801, Fig.198, 13.Aufl.,1970), bei welcher beide zu verspannenden Teile eine Bohrung mit Muttergewinde haben, wobei jedoch einer der beiden Teile eine kleinere Steigung hat als der andere.

Der zugehörige Gewindebolzen hat keinen Kopf, sondern ebenfalls zwei Schraubengewinde mit verschieden grosser Steigung. Zum Einschrauben wird der Bolzen zuerst in den Teil, mit kleinerer Gewindesteigung eingeschraubt, dann der zweite Teil auf das Bolzenende mit der grösseren Gewindesteigung aufgesteckt ν:ηύ nun der Gewindebolzen eingeschraubt. Dabei schraubt sich der Gewindebolzen in den Teil mit grösserer Gewindesteigung schneller hinein als aus jenem mit kleinerer Gewindesteigung heraus, so dass sich die Teile pro Bolzenumdrehung mit der Steigungsdifferenz nähern. Beim Anziehen der Verbindung ist das Ueber~ Setzungsverhältnis zufolge der wirksamen kleinen Steigung ausserordentlich gross.

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Die Nachteile der vorerwähnten Verschraubungsarten sind f. die folgenden: '

Zur Anwendung der mit Köpfen versehenen Schrauben ist es notwendig, die zu verschraubenden Maschinenteile mit gegenüber deren Konturen hervorstehenden Flanschen auszustatten. Bei Teilen mit hohen Betriebstemperaturen, grossen Durch- ! messern und Drücken nehmen solche Plansche Abmessungen an, · die zu örtlichen Material-Anhäufungen führen, welche beim Anfahren der Maschine grosse Temperaturdifferenzen und damit unzulässige Spannungen und Deformationen verursachen

können. <

Die bekannte Differentialverschraubung ist nur bei einer | Konstruktion anwendbar, die einen einzigen Differential- | gewindezapfen aufweist, da jede Verdrehung des Gewinde- |

I zapfens eine Annäherung der beiden zu verschraubenden Ma- g £chinenteile zur Folge hat, so dass, wenn mehrere Gewinde- | zapfen vorhanden wären, diese alle gleichzeitig angezogen |

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Aufgabe der Erfindung ist es, eine Differentialschraube • 20 mit Mutter zur Verschraubung von Maschinenteilen der ein gangs genannten Art zu schaffen, welche keine gegenüber den Maschinenteilen hervorstehenden Flansche erfordert, welche ferner die Vorteile der Differentialverschraubung bei gleichzeitiger Verwendung mehrerer eng nebeneinander < angeordneter Verschraubungselemente aufweist, wobei es auch möglich ist, die zu verbindenden Maschinenteile bereits vor dem Verschrauben satt aufeinander zu legen.

Die Differentialschraube zur Lösung dieser Aufgabe zeichnet sich dadurch aus, dass das die kleinere Steigung auf weisende Ende des Gewindebolzens eine Mutter aufweist, die so geformt ist, dass sie eine formschlüssige Verdrehsicherung ergibt.

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Eine solche Differentialschraube weist mehrere Vorteile auf. Es ist kein gleichzeitiges Anziehen bei Verwendung mehrerer Gewindebolzen notwendig, obwohl Differentialvers chraubungen verwendet werden. Die Teilung zwischen den Gewindebolzen kann wesentlich kleiner gewählt werden, weil diese weniger Platz beanspruchen als gleichwertige Sechskantschrauben. Nach dem Lösen der Verbindung können keine losen Teile wie Schrauben, Muttern und Scheiben verlorengehen oder in die Maschine hineinfallen, weil die Gewindebolzen und Muttern in ihrem Durchgangsloch gefangen und gegen Herausfallen gesichert sind. Die Verbindung eignet sich vorzüglich für schmale geteilte Ringe, die im verschraubten Zustand allseitig maschinell bearbeitet, z.B. überdreht werden sollen, da sich die Verschraubung innerhalb der V/anddicke befindet und die Bearbeitung nicht hindert.

ei fiiner hevorzueten Ausfuhruncsform dieser Schraube wird durch Verwendung einer auf einer halbrunden Auflagefläche aufliegenden Zylindermutter eine sehr kleine Kerbziffer im Grunde der Mutterführung erreicht. Es wird damit auch der grösste realisierbare Uebergangsradius zu den zwischen den Verschraubungen vorhandenen Materialstegen in den zu verbindenden Maschinenteilen erreicht. Damit verbunden ist der Vorteil der einfachen und präzisen Herstellung der Mutterführungen durch Bohren und Fräsen.

Nachstehend werden Ausführungsbeispiele der Erfindung anhand der Zeichnung erläutert. Es zeigen:

Pig.l eine Differentialschraube zur Verschraubung von zwei aufeinandergestellten Maschinenteilen in unverschraubtem Zustand;

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Fig.2 die Schraube nach Fig.l in vsrschraubtem Zustand;

Fig.3 eine perspektivische Ansicht der Mutter nach den Fig. 1 und 2;

Fig.H eine andere Ausführungsform der Mutter; Fig.5 eine Verbindung mit mehreren Differentialschrauben;

Fig.6 eine andere Verbindung mit mehreren Differentialschrauben.

In den Figuren sind gleiche Teile mit gleichen Bezugszeichen versehen.

Die Verbindung nach Fig.l weist einen ersten Maschinen teil 1 mit einem Gewindeloch 3, einen zweiten Maschinenteil 2 mit einer rait dem Gewindeloch 3 fluchtenden Durchgangsbohrung 4 und einer als Verlängerung der letzteren ausgebildete Ausnehmung 5 auf. Diese den Zugang zum Gewindebolzen 7 zwecks dessen Verdrehung ermöglichende Ausnehmung 5 kann eine die Wanddicke des Teiles 2 durchbrechende Oeffnung oder eine blinde Fensteröffnung sein, die z.B. mit einem Fingerfräser ausgefräst wurde. Die Ausnehmung 5 dient auch als Führung für eine Mutter 6, die etwa die Form eines Zylinders aufweist, dessen Achse senkrecht zur Zeichnungsebene verläuft und dessen Oberseite flachgeschnitten ist. Das eine kleinere Gewindesteigung aufweisende erste Ende 8 des Gewindebolzens 7 ist durch die Mut-/ ter 6 hindurchgeschraubt, wogegen sein die grössere Gewindesteigung aufweisendes zweites Ende 9 in das Gewindeloch 3 des Teiles 1 einschraubbar ist.

Die entlang der Seitenflächen der Ausnehmung 5 geführte, in der Fig.3 in perspektivischer Darstellung gezeigte Mutter 6

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ist in axialer Richtung des Gewindebolzens 7 verschiebbar, jedoch gegen Verdrehung gehalten. Zwei in radialen Bohrungen der Mutter 6 untergebrachte Stifte 10 aus einem Material mit hohem Reibungskoeffizienten., z.B. aus Perlon, dienen als Reibungselemente der Erhöhung der Reibung zwischen der Mutter 6 uvid den Seitenflächen der Ausnehmung 5· Diese Stifte 10 dringen bis zum Gewinde des Gewindebolzens 7 hindurch und dienen gleichzeitig als Sicherungselemente gegen Lösen der Verschraubung. Bei hohen Betriebstemperaturen können die Reibungselemente aus hochwarmfestem Werkstoff bestehen, wie dies in der» Fig. ¹I gezeigt ist, in welcher zwei als Federelemente dienende Stahlbügel 13 so ange^A ordnet sind, dass der Zugang zum Gewindebolze unbehindert ist.

Zur Verschraubung der Teile 1 und 2 wird vorerst die Mutter 6 in die Ausnehmung 5 gelegt, der Gewindebolzen 7 in die Mutter 6 vom freien Durchgangsloch ¹J her hineingeschraubt und die beiden Teile in der Ausnehmung 5 in jene Lage verschoben, die in Fig. 1 dargestellt ist. Anschliessend werden die Teile 1 und 2 aufeinandergelegt, wie dies in der Fig. 1 gezeigt ist. Der Gewindebolzen 7 wird nun mit der Mutter 6 in Richtung des Teiles

^O ι verschoben und das zweite Gewindebolzenende 9 in das Gewindeloch 3 eingeschraubt. Dabei schraubt sich das Gewindebolzenende 8 aus der Mutter 6 heraus. Bei den gegebenen Steigungsverhältnissen schraubt sich der Gewindebolzen 7 schneller in das Gewindeloch 3 hinein als aus der Mutter 6 heraus, so dass sich

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die Mutter 6 mit der Steigungsdifferenz der Auflagefläche 11 am Grunde ihrer Führung in der Ausnehmung 5 nähert. Die Stellung der Mutter 6 am Gewindebolzen 7 zu Beginn dessen Einschraubens in das Gewindeloch 3 sowie die Abmessungen des Gewindebolzens 7 sind so festgesetzt, dass im Augenblick der Berührung der Mutter 6 mit der Auflagefläche 11 sowohl das Gewindeende 9 im Gewindeloch 3 voll eingeschraubt als auch die Mutter 6 von dem Gewindeende 8 des Gewindebolzens 7 auf ihrer ganzen Höhe ausgefüllt, ist j wobei der zur Verdrehung des Gewindebolzens dienende Teil 12, der ein 6-Kant- oder k-Kantkopf oder ein Zylinderkopf mit Innensechskantloch sein kann, genügend weit hervorsteht. Von diesem Moment an erfolgt bei weiterer Drehung des Gewindebolzens 7 ein Zusammenpressten der Maschinenteile und 2, wobei die relativen Stellungen der verschiedenen Bauteile denjenigen nach der Fig. 2 entsprechen.-Es soll hier noch erwähnt werden, dass sich die Schraube auch zur Verschraubung mehrerer Teile bestens eignet, indem die Maschinenteile 1 und 2 aussen angeordnet werden und die dazwischenliegenden Teile nur mit Durchgangslöchern für den Gewindebolzen 7 versehen werde

Einer der wichtigsten Vorteile der erfindungsgemässen Schraube ; geht aus den Fig. 5 und 6 hervor und besteht darin, dass die Teilung zwischen den Gewindebolzen 7 wesentlich kleiner gewählt werden kann als bisher, weil diese weniger Platz beanspruchen als gleichwertige 6-Kant-Schrauben. In der Fig. 5 sind alle

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Ausnehmungen 5 im Teil 2 und alle Gewindelöcher 3 im Teil 1 angeordnet« Eine zusätzliche Raumersparnis kann mit der Schraube nach der Fig. 6 dadurch erzielt werden, dass die Ausnehmungen 5 und die Gewindelöcher 3 wechselweise in den Teilen 1 und 2 angeordnet sind. Dabei hilft die abgerundete Form der Auflagefläche 11,die Kerbwirkung im Material zwischen nebeneinanderliegenden Ausnehmungen auf ein Minimum zu reduzieren.

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Claims

Schutzansprüche

1.^Differentialschraube mit Mutter, zur Differentialverschraubung von mindestens zwei Maschinenteilen^ mit einem Gewindebolzen, welcher an seinen zwei Enden Gewinde mit verschieden grossen Steigungen aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass das die kleinere Steigung aufweisende Ende (8) des Gewindebolzens (7) eine Mutter (6) aufweist, die so geformt ist, dass sie eine formschlüssige Verdrehsicherung ergibt.

2. Differentialschraube nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch mindestens ein an der Mutter (6) vorgesehenes Reibungselement (10;13).

3. Differentialschraube nach Anspruch 2, gekennzeichnet durch in Aussparungen .der Mutter (6) vorgesehene Perlonteile (10).

4. Differentialschraube nach Anspruch 2, gekennzeichnet durch zwischen der Mutter (6) und den Pührungsflächen angeordnete Stahlbügel .(13) als Reibungselemente.

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