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Sicherungsscheibe Die .Erfindung betrifft !Sdcherungsscheiben und
bezieht sich vor allem auf Sicherungsscheiben, -die zum Gebrauch insbesondere in
Verbindung mit Bolzen und Muttern und verwandten Maschinenelementen dienen.
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Es ist bekannt, zur Sicherung von Muttern auf Schraubbolzen Sicherungen
aus verformbarem Metall zwischen Bolzen und Mutter einzuführen, durch die das Gewinde
nicht beschädigt wird. Dies geschieht dadurch, daß durch in der Mutter vorgesehene
Bohrungen in der Endstellung der Mutter ein Bolzen aus weichem Metall in das Gewinde
getrieben wird. Dieses Verfahren ist jedoch sehr umständlich und weist den wegentliehen
Nachteil auf, daß die Muttern mit einer oder mehreren Querbohrungen versehen sein
müssen. Ein Hauptzweck der Erfindung besteht daher darin, eine aus einem verformbaren
Material bestehende Sicherung in Form einer Sicherungsscheibe zu schaffen, die bei
irgendeiner Art von Muttern und Bolzen, gleichgültig ob diese von allgemein üblicher
Konstruktion oder von einer Sonderbauart sind, benutzt werden kann und die mit höchstem
Wirkungsgrad unter allen Bedingungen arbeitet.
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Eine weitere Aufgabe der Erfindung besteht darin, eine Sicherungsscheibe
zu schaffen, die in beträchtlich großem Außmaße eine Sicherungswirkung erzeugt,
ohne die Mutter und den Bolzen, mit denen zusammen sie benutzt wird, in irgendeiner
Weise zu beschädigen, z. B. das Gewinde zu deformieren.
Eine weitere.
Aufgabe der ,Erfindung besteht darin, eine Sicherungsscheibe zu schaffen, die aus
verhältnismäßig weichem und leicht verformbarem Material zum Unterschied von den
üfblichen Sicherungsscheiben hergestellt werden kann, die aus Stahl oder Federwerkstoff
hergestellt werden, der in bezug auf die Häirte mit dem Bolzen und der Mutter vergleichbar
ist, mit denen zusammen die Sicherungsscheibe gebraucht wird.
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Eine weitere Aufgabe der Erfindung besteht darin, eine Sicherungsscheibe
zu. schaffen, die nur einmal arbeiten wird, indem ihre gesamte Sicherungswirkung
verlören oder zerstört wird, wenn die Glieder, mit denen zusammen sie benutzt worden
ist, voneinander entfernt werden.
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Noch eine weitere-Aufgabe der Erfindung besteht darin, eine Sicherungsscheibe
zu schaffen, die leicht angepaßt oder angeordnet werden kann, die einen hohen Grad
von Sicherungswirkung erzeugt und die besonders wirtschaftlich hergestellt werden
kann.
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Weitere Aufgaben und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der nachstehenden
Beschreibung, die in Verbindung mit der Zeichnung zu verstehen ist. Hierin zeigt
Fig. i eineAnsicht von oben auf eine Sicherungsscheibe, die gemäß einer Ausführungsform
der Erfindung ausgebildet ist, Fig. 2 einen Schnitt nach Linie 11-II der Fig. i
durch diese Sicherungsscheibe, Fig.3 einen Teilschnitt zur Darstellung einer auf
einem Bolzen aufgebrachten Sicherungsscheibe, wobei die Mutter auf dem Bolzen in
einer Stellung unmittelbar vor dem Eingriff mit der Scheibe dargestellt ist, Fig.
4 eine Ansicht, teilweise im Schnitt, ähnlich dem Schnitt der Fig. 3 zur Darstellung
der Sicherungsscheibe und der Mutter in ihrer Anzugs- oder Eingriffsstellung, Fig.
5 einen Teilschnitt, der durch den Bolzen, die Mutter und die Sicherungsscheibe
gelegt ist und in vergrößertem Maßstab die Stellung der Mutter imAugenblick des
Eingriffs mit ihrer Sicherungsscheibe darstellt, Fig. 6 einen Teilschnitt, ähnlich
der Fig. 5, wobei jedoch die Mutter in weiter vorgerücktem Zustand dargestellt ist,
bei dem sie bis zu einer teilweisen Eingriffsstellung angezogen wurde, Fig. 7 einen
Teilschnitt ähnlich der Fig. 6, wobei jedoch die Mütter noch weiter vorgerückt oder
auf dem Bolzen angezogen dargestellt ist, Fig. 8 einen Teilschnitt ähnlich der Fig.
7, wobei jedoch die Mutter in einer vollständig in Eingriff gekommenen: oder angezogenen
-Stellung dargestellt ist, Fig. 9 einen Teilschnitt zur Darstellung einer ein wenig
abgeälnderten Ausführungsform der Sicherungsscheibenzunge, Fig. io einen Teilschnitt
zur Darstellung noch einer -weiteren abgeänderten Ausführungsform der Sicherungsscheibenzunge.
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Indem weiter Bezug auf die Figuren genommen wird, ist in Fig. i eine
Sicherungsscheibe dargestellt, die in Übereinstimmung mit der vorliegenden Erfindung
ausgebildet ist und ein verhältnismäßig flaches und dünnes ringförmiges Glied io
aufweist, das einen inneren kreisförmigen Umfang i i besitzt; .der niit einer. Mehrzahl
von nach oben geschlagenen Zungen i2 versehen ist; die aus einem Stück. mit dem
Glied io bestehen und gleichförmig im Abstand voneinander angeordnet oder auf dem
Umfang verteilt sind. Irgendeine beliebige Anzahl von Zungen 12 kann vorgesehen
werden, wobei sechs Zungen nur zum Zweck der Erläuterung dargestellt worden sind.
Vorzugsweise sind die Zungen i2 aus der Ebene des. Gliedes oder der eigentlichen
Scheibe io unter einem stumpfen Winkel, wie bei a in Fig.2 dargestellt ist, nach
aufwärts gebogen, wobei dieser Winkel innerhalb der Grenzen von 95 bis i2ö" zu einem
Zweck liegt, der weiter unten vollständiger offenbar werden wird. Bei der tatsächlichen
Ausführung ist gefunden worden, daß eine Winkelbeziehung von iio°` zwischen den
Zungen und der Scheibe wünschenswert ist.
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Die Zungen 12, die vorzugsweise nach oben ein wenig keilförmig verlaufen,
sind an ihren oberen Enden, wie bei 13 angedeutet ist, bogenförmig oder abgerundet
und sind vollständig getrennt voneinander angeordnet, wobei sich die Kante jeder
Zunge; die auf den inneren Umfang des ringförmigen Gliedes io trifft, über einen
Bogen erstreckt, der weniger als 6ö` beträgt: Die Sicherungsscheibe der vorliegenden
Erfindung ist aus metallischem Werkstoff, z. B. aus Eisen oder Messing, hergestellt,
der vorzugsweise weicher als das Material der Mutter oder des -Bolzens ist, die
dadurch gesichert werden sollen...
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Eine Anwendung der Erfindung ist in Fig. 3 bis 8 dargestellt, wo ein
Bolzen 14, der bei 15 mit einem Außengewinde zum Eingriff mit einer zweckmäßigen
Mutter 16 versehen ist, innerhalb eines Loches 17 in einer Grundplatte 18 od. dgl.
angeordnet ist. Der Bolzen und die Mutter sind von üblicher oder normalisierter
Ausführung; indem die Mütter mit einem Innengewinde i9 versehen ist, wobei das Spiel
2ö zwischen den Gewindegängen 15 und i9 des Bolzens bzw. der Mutter zur Verdeutlichung
in einem etwas größeren Maßstab dargestellt sind. Wie insbesondere in den Fig. 5
bis 8 gezeigt ist, bildet oder erzeugt dieses Spiel 2o einen schraubenförmigen Raum
zwischen der oberen Fläche der Gewindegänge 115 des Bolzens 14 und der unteren Fläche
der Gewindegänge i9 der Mutter 1G, wenn die Mutter angezogen oder" auf dem Bolzen
festgedreht ist.
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In den Fig. 3 und 5 ist die Stellung des Bolzens mit Bezug auf die
Mutter und die Sicherungsscheibe vor der Betätigung zum Ineingriffbringen und Anziehen,
dargestellt. Die Sicherungsscheibe io ist auf dem Bolzen 14 zwischen der Grundplatte
18 und der Müttere 16 angeordnet, wobei sich die Zungen 12 nach oben oder nach der
Mutter hin erstrecken. Diese Zungen neigen sich nach innen gegeneinander; und der
kleinste innere Durchmesser der Zungen, unmittelbar in der Nähe ihrer oberen Außenkanten
13, ist ein wenig größer als der Durchmesser
des Gewindeteiles
15 des Bolzens 1q., so daß diese Zungen in keiner Weise auseinandergebogen oder
verdreht werden, wenn die Sicherungsscheibe auf den Bolzen aufgebracht wird. Bei
den üblichen oder normalisierten Muttern ist das untere Ende ihrer Innengewindegänge
gewöhnlich abgefast, wie bei 21 angedeutet ist, und die Zungen 12 sind vorzugsweise
so mit Bezug auf den Bolzen und die Mutter bemessen, mit denen zusammen die Sicherungsscheibe
benutzt wird, daß die oberen Enden 13 der Zungen innerhalb der Grenzen dieses abgefasten
Abschnittes 21 liegen, wie insbesondere in Fig. 5 der Zeichnung gezeigt ist. Wenn
jedoch auch diese Anordnung bevorzugt wird, ist sie in keiner Weise für die Erfindung
entscheidend.
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Wenn die Mutter 16 dann nach unten gedreht oder auf dem Bolzen angezogen
wird, werden die Zungen 12 nach unten und innen gedrückt, indem sie gleichzeitig
eine im wesentlichen gerade Form beibehalten. Wenn das Anziehen fortgesetzt wird,
kommt die untere Kante eines Gewindeganges 1g der Mutter mit dem oberen Abschnitt
oder Ende 13 einer Zunge 12 in Eingriff, und dieser obere Abschnitt wird zwischen
die Gewindegänge 1g und 15 der Mutter bzw. des Bolzens gedrückt und wird auf etwa
plastische Weise verformt, um sich dem Spiel 2o, wie insbesondere bei 22 in Fig.
6 der Zeichnung gezeigt ist, anzupassen oder es aufzufüllen. Wenn das Anziehen fortgesetzt
wird, wird der obere Abschnitt der Zunge vollständig abgetrennt werden. Wenn die
Mutter 1:6 weiter angezogen oder gedreht wird, werden nacheinander die oberen Abschnitte
der Zungen 12 abgetrennt. Bei Vollendung einer einzigen Umdrehung der Mutter wird
ihr Gewindeende wiederum mit dem oberen Ende der soeben erwähnten Zunge 12 in (Eingriff
kommen, und ein Abschnitt von ihr wird zwischen die Gewinde der Mutter bzw. des
Bolzens gedrückt und deformiert werden. um das Spiel 2o, wie bei 23 in Fig. 7 der
Zeichnung gezeigt, auszufüllen. Bei noch einer weiteren oder einer zusätzlichen
Umdrehung der Mutter wird ein dritter Abschnitt 24 der Zunge mit einem Spiel 20
in Eingriff kommen oder in dieses Spiel hineingedrüekt werden, wie deutlicher in
Fig. 8 der Zeichnungen dargestellt ist.
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Auf diese Weise wird eine Mehrzahl von Abschnitten 22, 23 und 24 jeder
Zunge 12 nacheinander in das schraubenförmige Spiel 2o hineingedrückt, wodurch ein
hoher Reibungswiderstand erzeugt wird, so daß ein entsprechend großes Drehmoment
erforderlich ist, um die Mutter zu lösen.
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Die Gewindegänge der Mutter und des Bolzens sind in keiner Weise beschädigt,
da der Werkstoff, aus dem die Sicherungsscheibe hergestellt ist, verhältnismäßig
weich ist und keine besondere Ausbildung der Mutter oder des Bolzens erfordert,
um eine sichere Verblockungswirkung zu erhalten. In der Tat arbeitet die Sicherungsscheibe
der Erfindung auf die gleiche wirkungsvolle Weise mit speziell konstruierten Muttern
und Bolzen wie mit denen von normaler Ausführung.
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Es ist leicht zu erkennen"daß die Hauptwirkung des ringförmigen Gliedes
1o darin besteht, die Zun-1 gen 12 gegen die radialen Kräfte zu halten, die ausgeübt
werden, wenn die Zungen nacheinander nach unten gebogen und ihre oberen Enden in
das Spiel zwischen den Gewindegängen der Mutter und des Bolzens gedrückt und nacheinander
abgetrennt werden. Es wird für wesentlich gehalten, daß die Zungen getrennt voneinander
von 4em ringförmigen Glied 1o ausgehen:, um sicherzustellen, daß sie nach unten
um eine Achse gebogen werden, die mit dem inneren: Umfang des ringförmigen: Gliedes
zusammenfällt, und um sicherzustellen, daß sie nicht in die Richtung ihrer Länge
gefaltet oder gebogen werden. Außerdem übt das ringförmige Glied 1o, nachdem die
Mutter in ihre endgültige Eingriffsstellung angezogen worden ist, wie in den Fig.4
und 8 der Zeichnungen dargestellt ist, keine Sperrwirkung aus, wobei man sich auf
den Reibungswiderstand der Zungenabschnitte 22, 23 und 2q., die in das Gewindespiel
2,o hineingedrückt und innerhalb dieses Spiels deformiert werden:, verläßt, um ein
unbeabsichtigtes oder zufälliges Lösen der Mutter 16 zu verhindern.
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Bei der Ausführungsform der in der Fig. g der Zeichnungen dargestellten
Sicherungsscheibe ist ein Umfangseinschnitt 25 an jeder Verbindungsstelle einer
Zunge 12 mit der ringförmigen Grundfläche 1o vorgesehen, um so@dieBau!art zu schwächen,
wodurch der untere Abschnitt jeder Zunge abgebrochen werden wird, wenn sich die
Mutter in ihrer angezogenen Stellung befindet. Dies wird den Auseinanderbau der
Mutter und des Bolzens erleichtern, da kein Teil des ringförmigen Abschnittes vorhanden
ist, der in die Gewindegänge des Bolzens eingreift und die Benutzung einer Kraft
oder möglicherweise von Werkzeugen erfordert, um ihren Ausbau zu bewirken.
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Bei der in Fig. 1o der Zeichnungen dargestellten Ausführungsform ist
die Grundfläche jeder Zunge 12 mit einander gegenüberliegenden seitlichen Einschnitten
26 versehen. Diese Einschnitte sind von besonderem Wert, wenn die Zungen 12 eine
beträchtliche Ausdehnung in Richtung des Umfanges haben, und sichern gegen irgendeine
Abwärtsbiegun.g oder ein Zusammenfallen der Zungen in der Richtung ihrer Längssachsen.
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Beim Lösen oder Abschrauben der Mutter geht jede Verblockungswirkung
verloren, da die Sicherungsscheibe oder wenigstens ihre Zungen und Verblockungsabschn:itte
im wesentlichen beim Anziehen, der Mutter verbraucht werden. Es ist daher notwendig,
eine neue Sicherungsscheibe für jedes Anziehen einer Mutter auf einem Bolzen vorzusehen.
Dies steht in direktem Gegensatz zu der großen Mehrzahl von üblichen Sicherungsscheiben,
insbesondere jenen von federnd nachgiebiger Art, bei denen sich ein Fachmann auf
ihre Federwirkung verlassen kann, um wiederholte Benutzung-en zu gestatten.
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Es ist also eine Sicherungsscheibe von neuer Ausbildung beschrieben
worden, die wirtschaftlich hergestellt werden kann, die mit höchster Wirkung mit
Muttern, Bolzen, Schrauben u.,dgl. von üblicher oder Spezialherstellung zusammenarbeiten
kann
und die wirksam die mechanischen Elemente gegeneinander sichert,
mit denen zusammen sie gebraucht wird.