DE871234C - Selbsttaetig wirksame Sicherung fuer Muttern, Bolzen, Zapfen od. dgl. - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine selbsttätig wirksame Sicherung für Muttern und Bolzen, wobei diese Begriffe allgemein alle mit Innen- oder Außengewinde versehenen Maschinenelemente umfassen sollen, 'die einen Ring aus einem plastisch oder elastisch verformbaren Material aufweisen, nachstehend als elastisches Material bezeichnet, der in einer Aussparung oder Nut angeordnet ist und derart gegenüber dem Grund des Gewindes hinausragt,

ίο daß die Gewindegänge eines zusammenwirkenden Bauelementes, z. B. eines Bolzens oder einer Mutter, in den verformbaren Ring ein Gewinde einschneiden und so eine Reibsicherung bilden.

Bei einer derartigen Sicherung besteht der elastische Ring zweckmäßig aus einem synthetischen Erzeugnis jener Art, die handelsüblich als Nylon bezeichnet wird, oder aus einem synthetischen, wärmeplastischen Harz der Polyvinylchloridgruppe.

Die Erfindung zeichnet sich dadurch aus, daß der Ring bzw. ringförmige Ansatz aus einer oder mehreren getrennten einzelnen Windungen eines streifenförmigen Materials besteht, wobei die einander gegenüberliegenden Enden der Windung bzw. einer jeden Windung durch einen kleinen Spalt voneinander getrennt sind. Der Querschnitt des Streifens ist zweckmäßig rechtwinklig.

Derartiges Streifenmaterial kann beispielsweise durch einen Spritzvorgamg erzeugt sein. Dadurch ist es mlöiglich, die Ringe sehr viel billiger herzustellen als im Gießverfahren.

Bei Ansdblaigmuttern sind die einander gegen^ überliegenden Enden der Windung dies Streifenmateriale, aras dem der Ring hergestellt ist, zweck-

mäßig schräg gegenüber der Ebene geneigt, die senkrecht auf ^!d!er Achse der Mutter stellt. Wenn der Herstellungsvorgang- durch Umbördeln: des nach oben gerichteten Randes der Aussparung über den Ring'beendet ist, wind dieser Ring in axialer Richtung zusammengepreßt. Daidhirdh wird eine Keil¹-wirbunig zwischen den schrägen·, einander gegenüberliegenden Flächen -erzeugt, so 'daß der Ring sich in radialer Richtung ausdehnt und auf diese Weise ίο eine kräftige Reibvenbindung zwischen dem¹ Ring «.■nid der äußeren Uinfangswandung 'der Aussparung erzeugt.

Gemäß einem weiteren Merkmal der Erfindung

ist das Streifenmaterial', aus 'dem der Ring gebildet wind, im Innern durch einen Metalldraht verstärkt, der sich in der Längsrichtung 'durch den Streifen erstreckt.

Wind der Streifen durch einen Spritzvorgang erzeugt, so kann dieser Verstärkungsdraht leicht während dieses Spritzvonganges eingeführt wenden, indem man ihn durch die Spritzdüse zuleitet, und zwar .gleichzeitig mit dem Ausspritzen des Streif enmateriäls.

: Für Anschliagibolzen ist diese Verstärkung des Streifens 'besonders wichtig, weil dadurch erreicht * wind, daß die Windung des Streifenmatefialls ihre Form behält, wenn· sie in die Nut hineingepreßt wind; diese Eigenschaft muß .aufrechterhalten bleiben, damit 'der Ring am Ort und Stelle verbleibt.

Gemäß einem weiteren Merkmal der Erfindung kann der Grund der Nut eines Anschiagboltzens, in die der Ring eingeführt wind, mit einem oder mehreren FFächeniabschnitten versehen sein, auf die sich der Ring albsetzt, wenn er in die Nut hineingedrückt wind. Auf diese Weise wind ein Verdrehen des Ringes verhindert.

Bei dieser Anwendungsweise können die Enden der einzelnen Windung bzw. jeder einzelnen Windung des streifenförmigen¹ Materials senkrecht auf eine solche Länge !abgeschnitten sein, daß nach' dem Einfügen in die Nut ein sdhimaler Spalt zwischen den Enden verbleibt. Auf diese Weise wind sichergestellt, daß der von dem Gewinde der zugehörigen Mutter -bzw. S'chnauibkappe ausgeübte Drude bewirkt, daß· der Ring sich fest 'gegen den Baden der Nut legt. Um zu 'bewirken, daß einer Verdrehung des Ringes ein Widerstand entgegengesetzt wind, kann¹ die eine -Fläche dies· Streifenmateriailis kordellartiig aufgerauht sein, derart, daß diese Fläche an der Außenseite dies Ringes im Fall einer Mutter und aim der Innenseite im FaIi eines Bolzens liegt.

Die Erfindung betrifft auch ein verbessertes Verfahrens ■ zur Herstellung und zum. Zusammenbau elastischer Anschlagmuttern; dieses Verfahren betrifft "das Aufwickeln des im Spritzvorgang' erzeugten Streifenmateriale zu einer Spirale, deren Steigung zweckmäßig 'doppelt so groß ist wie die Dicke des Streifens, in der Achse der Spirale gemessen. Das Verfahren umfaßt weiterhin, die Endwindung der Spirale in die Aussparung einer. Mutter einzuführen, diese Endwindlung an Ort und Stelle 'abzuschneiden, sie nasch unten in die Aussparung einzudrücken und den Verschluß schließ lich dadurch herzustellen, daß der aufrechtstehende Rand 'der Aussparung über die nach unten· gedrückte Windung herübengedrückt wird.

Ein wesentliches- Merkmal bei der Durchführung dieses Verfahrens ist in .. der Anbringung eines Längsdrahtes zur inneren Versteifung des Streif en-materials zu sehen; denn der aus der Düse austretende, unveretärkte Streifen wind, insbesondere im Fall der Verwendung von Nylon oder einer anderen plastischen Verbindung, wie z. B. PoIyvinylcblbrid, beim Aufwickeln zu einer Spirale Im allgemeinen nicht seine Gestalt beibehalten, sondern das Bestreben haben, sich nahezu -sofort wieder aufzuwickeln ; dann ist es aber sehr schwer, eine Spirale zu bilden, die beim Einführen in die Nuten den gewünschten' {Durchmesser besitzt. Beim Vorhandensein der erwähnten inneren Venstärkung wind aber die zuvor erwähnte Neigung des Streif ens, sich wieder aufzuwickeln, beseitigt, so daß der Streifen leicht -in eine Spirale von dem gewünschten Durchmesser gewickelt werden kann, derart, daß dieser Durchmesser im wesentlichen erhalten bleibt, wenn die Spirale in die Nuten eingeführt wind bzw. wenn die Spinale gelagert oder sonstwie gehandhabt wird.

Bei der Herstellung und beim Zusammenbau von Anschliaigbolzen wind erfindungsgemäß ein Verfahren angewendet, bei welchem das verstärkte, durch eine Düse erzeugte Streifenmateriia! in die Nut des Bolzens eingeführt wind, wobei die gewünschte Länge abgeschnitten und dieser abgeschnittene Teil dann nach unten in die Nut gedrückt wird, um den Ring fertigzustellen.

Außer den zuvor beschriebenen Verfahren umfaßt die Erfindung -auch die Erzeugnisse selbst, d. h. Muttern, Bolzen u. dgl., die nach diesen Verfahren hergestellt und zusammengefügt worden sind.

Weitere Merkmale der Erfindung gehen aus der nachstehenden Beschreibung einiger in der Zeichnung veranschaulichter Ausfühirungsformen von Ansdhlagmu'ttern und Anschliaigbol'zen sowie der zu ihrer Herstellung und ihrem Zusammenbau verwendeten Verfahren hervor.

Die Fig. 1 bis 3 zeigendrei Stufen des Verfahrens zur Herstellung einer selbsttätig wirksamen Sicherung für eine Mutter nach der Erfindung, wobei diese Mutter im Mittellängsschnitt veranschaulicht ist.

Fig. 4 ze'igt ähnlich wie Fig. 3 eine Abänderungs- · form einer Mutter nach der Erfindung.

Fig. 5 und 6 veranschaulichen schematisch das Verfahren ziur Herstellung des elastischen Ringes an Ort und Stelle, wobei 'die Endwindung einer Spinalle aus· Streifenmaterial· abgeschnitten wind; Fig. S ist eine Darstellung in Richtung des in Fig. 6 eingezeichneten Pfeiles 5 und Fig. 6 eine Dar-Stellung in Richtung des in Fig. 5 eingezeichneten Pfeiles 6.

Fig. 7 zeigt teils in Seitenansicht, teils im Längsschnitt einen mit einer selbsttätig wirksamen Sicherung nach der Erfindung ausgestatteten Gewinde- bolzen.

Fig. 8 ist ein Schnitt mach der Linie 8-8" der Fig. 7.

Bei der Ausführungsform nach den Fig. ι bis 3 weist die mit Innengewinde 12 versehene Mutter n an dem einen Endie eine erweiterte zylindrische Bohrung oder Aussparung 13 auf, in die ein Ring 14 eingesetzt ist, der aus einer Windung eines streifenformigen Materials rechteckigen Querschnitts gebildet wird. Dieses streifenförmige Material ist im Innern durch einen in der Längsrichtung des Streifens verlaufenden Stahldraht 17 verstärkt. Die innere Fläche dieses Ringes ragt über den Grund der Gewindegänge 12 heraus (vgl. Fig. 3).

Anfänglich 'bildet der Ring 14 eine Windung einer offenen Spirale, die, wie Fig. 1 zeigt, in die Aussparung 13 eingesetzt ist. Diese Windung wird dann in die Aussparung 13 nach unten gedrückt (Fig. 2), wobei die Enden 15 der Windung, die mit Bezug auf die Längsachse der Mutter schräg ab-

ao geschnitten sind, miteinander in Berührung kommen, wie dies in Fig. 3 veranschaulicht ist. Der Rand 16 der Aussparung 13 ragt dann über den Ring 14 (Fig. 2) heraus und wird schließlich, wie Fig. 3 zeigt, so herumgedrückt, daß er den Ring innerhalb idter Aussparung festhält. Der bei diesem Vorgang auf den Ring in axialer Richtung ausgeübte Druck hat zur Folge, daß die schrägem, miteinander zusammenwirkenden Flächen 15 eine Keilwirkung ausüben, die bestrebt ist, dien Ring zu spreizen und ihn dicht gegen die Seitenwandungen der Aussparung zu pressen.

Die Mutter der in Fig. 4 veranschaulichten Ausführungsform unterscheidet sich von derjenigen nach den Fig. 1 bis 3 dadurch, daß der Ring 14 aus zwei übereinanderliegenden, voneinander unabhängigen Einzelwindungen aus verstärktem Streifenmaterial gebildet wird. Die übrigen Bezugszeichen kennzeichnen in dieser Abbildung die gleichen Teile und Merkmale wie die in Fig. 3 verwendeten.

Fig. 5 veranschaulicht einen zusammenhängenden Streifen 23 rechteckigen Querschnitts, der zu einer Spirale aufgewickelt ist; das Ende 'dieser Spirale ist in die Aussparung 13 der Mutter 11 eingeführt. Die Mutter wird hierbei durch nicht dargestellte Mittel gegen einen schematisdh ausgebildeten Anschlag 25 gedrückt. Die Endwindung der Spirale wird dann mittels eines Messers 24 abgeschnitten, das sich, in Fig. 6 gesehen, von links nach rechts bewegt. Die Messerschneide ist so geneigt, daß sie zwischen die Spiralwindungem eintritt, und zwar an der Seite, die dem Punkt gegenüberliegt, an welchem die Abtrennung erfolgt. Die Schneidkante 26 des Messers verläuft senkrecht zu dessen Seitenflächen und (trennt die Endlwindung der Spirale

längs der Linie 15' ab, die schräg zur Achse der Spirale verläuft. Die in gleicher Weise schräg verlaufende Linie 15 kennzeichnet das Ende der Spiral'-wandung, das bei dem voraufgegangenen Arbeitsfeuib des Messers abgeschnitten wurde.

Wie Fig. 5 erkennen läßt, ist die Außenfläche der Spirale fcordelartig aufgerauht, so daß eine bessere Haftung zwischen dem Ring 14 und dien Wandungen der Aussparung 13 entsteht.

Der gleidfamäßig rechtwinklige Querschnitt des aus Nylon oder einer PolyvinylcMoridmischung bestehenden Streifens 23 wird dadurch erzielt, daß der Streifen mittels einer üblichen Spritzvorrichtung durch eine Düse erzeugt wird. Der Versitärkungsdralht 17, der in den Fig. 5 und 6 nicht mit dargestellt ist, wird durch die Spritzdüse zugeführt, und zwar gemeinsam mit dem plastischen. Material. Nach dem Spritzvorgang wird der Streifen zu einer Spirale aufgewickelt, die dann, abgesehen von einer geringfügigen Rückfederung, diese Gestalt behält, und zwar wegen 'des Vorhandenseins des Verstärkungsdrahties.

Der mit einer selbsttätig wirksamen Sicherung versehene, in den Fig. 7 und 8 veranschaulichte Bolzen weist ein Gewinde 19 auf und hat eine im Querschnitt rechteckige Ringmut, so daß ein Bolzenabschnitt 20 geringeren Durchmessers entsteht, der drei flache Stellen 21 (Fig. 8) aufweist. In diese Nut ist eine einzelne Windung des im Querschniitt rechteckigen Streifenmaterials himeingedirückt, das einen Ring 14 bildet, der im Innern durch einen in der Längsrichtung verlauf enden Stahldraht 17 verstärkt ist. Die Tiefe dieser Nut ist so gewählt, daß wenigstens ein Teil der Außenfläche des Ringes 14 über 'den Grund des Gewindes 19 hinausragt. Die Länge des den Ring 14 bildenden Streifenmaterials ist so gewählt!, daß bei dem fertigen Erzeugnis ein kleiner Spalt zwischen den einander gegenüberliegenden Enden 22 verbleibt, die senkrecht abgeschnitten sind; wird also auf den Bolzen eine Mutter aufgeschraubt, so wird der Ring 14 machunten in dlie Nut und! auf den Boden der flachen Stelle 21 gedrückt.

Sowohl für Muttern ate auch für Bolzen kann zur Bildung das Ringes das gleiche verstärkte Streifenmaterial zur Anwendung kommen; wenn es sich um einen Bolzen handelt, so· liegt die kordelmäßig aufgerauhte Fläche, sofern eine solche vorhanden ist, am der Innenseite der Windung.

In der Zeichnung sind eine einfache Mutter und ein einfacher Bolzen veranschaulicht; aber die neue Anordnung und Bauart kann natürlich in gleicher Weise bei allen anderen Arten von Muttern, wie beispielsweise Flügelmuttern, Verschikißmuttern, rohrförmigen Muttern u. dgl., sowie bei Gewindezapfen bzw. -stangen und auch bei Bolzen zur Anwendung kommen.

Claims (9)

1. Patentansprüche:

   i. Selbsttätig wirksame Sicherung für eine Mutter oder ein anderes Bauelement mit Innengewinde und mittels eines Ringes aus plastisch und elastisch verformbarem Baustoff, der in einer erweiterten Aussparung der Bohrung der Mutter liegt und so bemessen ist, daß seine Innenfläche über den Grund des Gewindes hinausragt, dadurch gekennzeichnet, daß der Ring aus einer oder mehreren voneinander getrennten einzelnen Windungen eines streifemförmigen "5 Materials gebildet ist, wobei die miteinander zu-

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   samrnenwirkenden Enden der Windung bzw. einer jeden Windung 'durch einen schmalen Spalt voneinander getrennt sind'.
2. 2. Selbsttätig wirksame Sicherung für eine Mutter oder ein anderes mit Innengewinde versehenes Biauelement bzw. für einen Bolzen oder ein anderes,.. Außengewinde tragendes Bauelement, bei der ein aus plastisch oder elastisch verformbarem Material ^bestehender Ring im

   ίο Fall einer Mutter in einer Aussparung der Bohrung ader im Fall¹ eines Bolzens in einer Ringnut liegt und so bemessen ist, daß seine Innenfläche bzw. gegebenenfalls wenigstens ein Teil seiner Außenfläche über den Grund des Gewinidös hinausragt, dadurch: gekennzeichnet, daß der Ring aus einer oder mehreren getrennten ■ einzelnen- Windungen eines streif enförmigen Materials besteht, wobei die einander zugewandten Enden der Windung bzw. einer

   ao jeden Windung durch einen sdhmalen Spalt voneinander getrennt sind und der Streifen durch einen in seiner Längsrichtung im Innern angeordneten! Metalldraht verstärkt ist.
3. 3. Selbsttätig wirksame Sicherung für eine Mutter, e'inen Bolzen od. dgl. nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das streifenförmige Material, aus dem der Ring gebildet ist, einen rechteckigen Querschnitt aufweist.
4. 4. Selbsttätig wirksame Sicherung für eine Mutter od. dgl. nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Enden der Windung bzw. einer jeden Windung des den Ring bildenden Streifenmaterials in der fertigen Sicherung gegenüber der auf der Achse des Gewindes 'senkrecht stehenden Ebene schräg verlaufen! und einander berühren.
5. 5. Selbsttätig -wirksame Sicherung für einen Bolzen od. dgl. nach Anspruch 2 bzw. 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Grund der den Ring !aufnehmenden Nut eine oder mehrere flach verlaufende Steifen aufweist.
6. 6. Selbsttätig wirksame Sicherung für einen Bolzen od. dgl. nach Anspruchs oder 5, dadurch gekennzeichnet, daß die in der Umfangsridhtong gemessene Länge der Windung des den Ring bildenden Streifenmaterials so gewählt ist, daß die Enden des Ringes in der fertigen Sicherung durch einen schmalen Spalt voneinander getrennt sind.
7. 7. Verfahren zur Herstellung und zum Zusammenbau von selbsttätig wirksamen Sicherungen für Muttern od. dgl. nach einem der

   . Ansprüche 1 bis 4, dadurch' gekennzeichnet, daß das aus einer Düse ausgespritzte Streifen-

   ^fj material zu einer Spirale aufgewunden wind, in der die einzelnen Spiralgänge nicht miteinander zusammenhängen·, daß die Endwindung der Spirale in die Aussparung eingefügt wird, die durch eine Erweiterung der Bohrung der Mutter oder dgl. gebildet -wird, wobei diese Aussparung nach außen offen und tiefer ist als die in der Axial richtung gemessene Breite des spiralförmigen Streifenmaterials, und daß die Eöd-. windung der Spirale an Ort und Stelle abgeschnitten und in die Aussparung eingepreßt wird, worauf der nach oben· ragende Rand der Aussparung über die niedergedrückte Windung herumgeböndelt wind, um die Sicherung zu schließen.
8. 8. Verfahren nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß das Streifenmaterial gleiche zeitig mit dem Aufwickeln zu einer Spirale an seiner Außenfläche kordelartig aufgerauht wird.
9. 9. Verfahren zur Herstellung und zum Zusammenbaiu einer selbsttätig wirksamen Sicherung für Bolzen od. dgl. nach einem der Ansprüche 2, 3, 5 oder 6, diadurdh gekennzeichnet, daß das in einem Sprittizvorgang erzeugte und verstärkte Streifenmaterial in die Nut dbs Bolzens od. dgl. eingeführt, daraufhin auf Länge abgeschnitten und das abgeschnittene Ende in die Nut eingepreßt wind, wodurch der Sicherungsring erzeugt wind.

   Angezogene Druckschriften:
   USA.-Patenisohrift Nr. 982763;
   französische Patentschrift Nr. 950507.

   Hierzu r Blatt Zeichnungen

   I 5798 3.33