DE9420762U1

DE9420762U1 - Fastener

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Publication number: DE9420762U1
Application number: DE9420762U
Authority: DE
Original assignee: SFS Intec Holding AG; SFS Industrie Holding AG
Current assignee: SFS Industrie Holding AG; SFS Group International AG
Priority date: 1994-12-27
Filing date: 1994-12-27
Publication date: 1996-02-01
Anticipated expiration: 2004-12-28

Description

Beschreibung ···· · ·&iacgr;· ·!·· ..* ;* Seite 1Description ···· · ·&iacgr;· ·!·· ..* ;* Page 1

Anmelderin : SFS Industrie Holding AG, Heerbrugg (Schweiz) Gegenstand : VerbindungselementApplicant: SFS Industrie Holding AG, Heerbrugg (Switzerland) Subject: Fastener

Die Neuerung betrifft ein Verbindungselement, bestehend aus einer Schraube mit einem Gewindeschaft, einer Mutter und einer Unterlegscheibe.The innovation concerns a connecting element consisting of a screw with a threaded shaft, a nut and a washer.

Gerade bei Montagearbeiten, und hier insbesondere bei der Herstellung von Nutzfahrzeugen oder Fahrgestellen für Nutzfahrzeuge ergeben sich verschiedene Einsatzgebiete von Verbindungselementen, welche nach einer Oberflächenbeschichtung eingebracht und festgezogen werden sollen, wobei gerade diese Oberflächenbeschichtung, z.B. eine Lackierung, normalerweise noch gar nicht zur Gänze ausgetrocknet ist.Especially during assembly work, and in particular during the manufacture of commercial vehicles or chassis for commercial vehicles, there are various areas of application for connecting elements which are to be inserted and tightened after a surface coating, whereby this surface coating, e.g. a paint finish, is usually not yet completely dry.

Beim Anziehen der Mutter ergeben sich durch die sich mitdrehende Unterlegscheibe Beschädigungen in der Beschichtung. Aber auch dann, wenn keine Beschichtung und kein Anstrich vorhanden ist, kann es zu einer Beeinträchtigung der Oberfläche des Werkstückes kommen.When the nut is tightened, the rotating washer causes damage to the coating. But even if there is no coating or paint, the surface of the workpiece can be damaged.

Die vorliegende Neuerung hat sich daher zur Aufgabe gestellt, ein Verbindungselement der eingangs genannten Art zu schaffen, bei welchem in konstruktiv einfacher Weise sichergestellt ist, daß die Unterlegscheibe beim Festziehen der Mutter verdrehsicher gehalten ist.The present innovation therefore has the task of creating a connecting element of the type mentioned above, in which it is ensured in a structurally simple manner that the washer is held against rotation when the nut is tightened.

Neuerungsgemäß gelingt dies dadurch, daß die Schraube von ihrem freien Ende ausgehend zumindest über einen Teilbereich des Gewindeschaftes einen gleichdickförmigen, insbesondere einen trilobularen Querschnitt aufweist, und daß die Unterlegscheibe eine auf diese Querschnittsform der Schraube angepaßte Öffnung hat, so daß die Unterlegscheibe auch beim Anziehen einer aufgesetzten Mutter gegenüber dem Gewindeschaft verdrehsicher ist.According to the innovation, this is achieved by the screw having a uniformly thick, in particular trilobular, cross-section starting from its free end at least over a portion of the threaded shaft, and by the washer having an opening adapted to this cross-sectional shape of the screw, so that the washer is secured against rotation relative to the threaded shaft even when a nut is tightened on it.

Durch diese neuerungsgemäßen Maßnahmen kann die Unterlegscheibe in verschiedenen Stellungen auf den Gewindeschaft aufgesetzt werden, also z.B. bei einem trilobularen Querschnitt des Gewindeschaftes zumindest in drei verschiedenen Stellungen. Wenn nicht gerade die erhöhten Bereiche des Gewindeschaftes und die vergrößerten Öffnungsbereiche in der Unterlegscheibe miteinander übereinstimmen, bedarf es lediglich eines geringfügigen Verdrehvorganges. Es ist auch insofern eine sehr gute Verdrehsicherung gewährleistet, als praktisch der ganze Umfangsbereich des Gewindeschaftes und die ganze Öffnungswandung in der Unterlegscheibe aneinander anliegen.These innovative measures mean that the washer can be placed in different positions on the threaded shaft, for example in at least three different positions if the threaded shaft has a trilobular cross-section. If the raised areas of the threaded shaft and the enlarged opening areas in the washer do not exactly match, only a slight twisting process is required. Very good protection against twisting is also ensured in that practically the entire circumferential area of the threaded shaft and the entire opening wall in the washer are in contact with one another.

Ein solches Verbindungselement ist daher ganz speziell auch dort einsetzbar, wo zur Verhinderung von Beschädigungen an der Oberfläche eines Werkstückes eine Verdrehsicherung der Unterlegscheibe gegenüber dem Gewindeschaft erforderlich ist.Such a connecting element can therefore be used especially where it is necessary to prevent the washer from twisting relative to the threaded shaft in order to prevent damage to the surface of a workpiece.

Eine vorteilhafte Ergänzung liegt dann vor, wenn die Schraube Mittel zur verdrehsicheren Halterung im Werkstück aufweist. Diesfalls ist gewährleistet, daß auch die Schraube selbst entsprechend gehalten ist, so daß sich weder unterhalb des Schraubenkopfes Beschädigungen an der Oberfläche des Werkstückes ergeben können, noch die Möglichkeit besteht, daß sich die Unterlegscheibe samt dem Gewindeschaft beim Anziehen der Mutter verdreht.An advantageous addition is when the screw has means for securing it in the workpiece so that it cannot twist. This ensures that the screw itself is also held in place so that there is no risk of damage to the surface of the workpiece below the screw head, nor is there a risk that the washer and the threaded shaft will twist when the nut is tightened.

Eine wirkungsvolle und einfache Konstruktion sieht dabei vor, daß die Schraube unmittelbar an den Schraubenkopf anschließend einen im Querschnitt quadratischen Schaftabschnitt nach Art einer Torbandschraube aufweist. Damit ist eine exakte Verdrehsicherung der Schraube selbst gewährleistet, so daß beim nachträglichen Aufsetzen der Unterlegscheibe und beim Anziehen der Mutter keinerlei Verdrehmöglichkeit mehr gegeben ist.An effective and simple design provides that the screw has a shaft section with a square cross-section, similar to a hinge screw, directly adjacent to the screw head. This ensures that the screw itself is precisely secured against rotation, so that when the washer is subsequently fitted and the nut is tightened, there is no possibility of rotation.

Besondere Wirkung für das gesamte Verbindungselement wird erreicht, wenn die Mutter als selbstsichernde Klemm- oder Quetschmutter ausgeführt ist. Ferner ist es auch möglich, daß die Mutter als Ganzmetall-Sicherungsmutter ausgeführt ist. Beim Einsatz einer solchen ganz speziellen Mutter im Zusammenhang mit einem gleichdickförmigen, insbesondere trilobularen Querschnitt des Gewindeschaftes ergibt sich eine sehr gute Kombination, welche einen festen Sitz der Mutter auf dem Gewindeschaft mit sich bringt.A special effect for the entire connecting element is achieved if the nut is designed as a self-locking clamp or compression nut. It is also possible for the nut to be designed as an all-metal locking nut. Using such a very special nut in conjunction with a uniformly thick, particularly trilobular, cross-section of the threaded shaft results in a very good combination, which ensures that the nut sits firmly on the threaded shaft.

Eine vorteilhafte Ausführung sieht vor, daß die Schraube über den ganzen Gewindeschaft im Querschnitt gleichdickförmig, insbesondere trilobular ausgeführt ist.An advantageous embodiment provides that the screw is of uniform thickness, in particular trilobular, in cross-section over the entire threaded shaft.

Gewindeabschnitte mit gleichdickförmigem, insbesondere trilobularem Querschnitt werden in der Regel dann eingesetzt, wenn mit diesem Gewinde gleichzeitig auch ein Gewinde in ein Werkstück geformt werden soll. Schrauben mit einer derartigen Querschnittsform werden daher normalerweise nicht im Zusammenhang mit Muttern eingesetzt.Thread sections with a uniform thickness, particularly a trilobular cross-section, are generally used when this thread is also intended to form a thread in a workpiece. Screws with this type of cross-sectional shape are therefore normally not used in conjunction with nuts.

Es ist daher gerade bei der vorliegenden Neuerung als wesentlicher Fortschritt zu betrachten, daß nunmehr eine Schraube mit einer solchen Querschnittsform im Gewindeschaft zusammen mit einer entsprechend angepaßten Unterlegscheibe und einer Mutter eingesetzt wird.It is therefore to be regarded as a significant advance in the present innovation that a screw with such a cross-sectional shape is now used in the threaded shaft together with a suitably adapted washer and a nut.

Weitere neuerungsgemäße Merkmale und besondere Vorteile werden in der nachstehenden Beschreibung anhand der Zeichnung noch näher erläutert.Further innovative features and special advantages are explained in more detail in the following description based on the drawing.

Das Verbindungselement 1 besteht aus einer mit einem Gewindeschaft 2 versehenen Schraube 3, einer Mutter 4 sowie einer Unterlegscheibe 5. Die Schraube 3 weist von ihrem freien Ende ausgehend zumindest über einen Teilbereich des Gewindeschaftes 2 einen gleichdickförmigen, insbesondere einen trilobularen Querschnitt auf. Dies ist auch eindeutig aus der Zeichnung zu entnehmen.The connecting element 1 consists of a screw 3 provided with a threaded shaft 2, a nut 4 and a washer 5. The screw 3 has a uniformly thick, in particular a trilobular, cross-section starting from its free end, at least over a portion of the threaded shaft 2. This can also be clearly seen from the drawing.

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Die Neuerung ist nicht auf eine trilobulare Ausführung beschränkt, d.h. es ist als Querschnittsform jede Art von Gleichdick denkbar.The innovation is not limited to a trilobular design, i.e. any type of uniform thickness is conceivable as a cross-sectional shape.

Die Unterlegscheibe 5 hat eine auf die Querschnittsform der Schraube angepaßte Öffnung 6. Die Öffnung 6 ist beim gezeigten Beispiel ebenfalls trilobular.The washer 5 has an opening 6 adapted to the cross-sectional shape of the screw. The opening 6 is also trilobular in the example shown.

Die Schraube 3 weist unmittelbar an den.Schraubenkopf 7 anschließend einen im Querschnitt quadratischen Schaftabschnitt 8 auf. Der Schraubenkopf 7 kann dabei relativ flach ausgeführt werden, da hier ja kein Schlüssel oder sonstiges Werkzeug angesetzt werden muß. Natürlich ist es aber auch denkbar, den Schraubenkopf in üblicher Weise mit irgendeinem Außen- oder einem innenangriff auszustatten, obwohl bei einer solchen Ausführung im Bereich des Schaftes gar keine Verdrehmöglichkeit vorhanden ist. Bei der Anordnung eines quadratischen Schaftabschnittes &dgr; ergibt sich eine Schraube nach Art einer Torbandschraube. Im entsprechenden Werkstück 9 ist in diesem Fall eine darauf abgestimmte quadratische Öffnung 10 bzw. ein entsprechender Schlitz vorgesehen, in welchen der Schaftabschnitt 8 verdrehsicher eingreift.The screw 3 has a shaft section 8 with a square cross-section directly adjacent to the screw head 7. The screw head 7 can be made relatively flat, since no key or other tool needs to be used here. Of course, it is also conceivable to equip the screw head in the usual way with some kind of external or internal attack, although with such a design there is no possibility of rotation in the area of the shaft. The arrangement of a square shaft section δ results in a screw in the form of a hinge screw. In this case, a square opening 10 or a corresponding slot is provided in the corresponding workpiece 9, into which the shaft section 8 engages in a rotationally secure manner.

Im Rahmen der Neuerung sind selbstverständlich auch andere Mittel zur verdrehsicheren Halterung der Schraube 3 im Werkstück 9 möglich. So wäre es denkbar, beim Schraubenkopf 7 eine entsprechende Unterkopfverzahnung vorzusehen, welche ein Verdrehen gegenüber dem Werkstück 9 von vorneherein ausschließt. Auch ist es denkbar, anstelle des quadratischen Schaftabschnittes einen besonders geformten Schaftabschnitt mit anderer Querschnittsform vorzusehen. Eine weitere Variante wäre, auch den unmittelbar an den Schraubenkopf 7 anschließenden Schaftabschnitt 8 - ob dieser nun gewindefrei ist oder mit einem Gewinde versehen wird - gleichdickförmig, insbesondere trilobular auszuführen, wobei dann natürlich die Öffnung 10 im Werkstück 9 eine angepaßte Kontur aufweisen müßte. Es müßten also im Werkstück 9 in gleicher Weise wie bei der Unterlegscheibe 5 entsprechende Öffnungen vorgesehen werden.As part of the innovation, other means for holding the screw 3 in the workpiece 9 in a rotation-proof manner are of course also possible. For example, it would be conceivable to provide a corresponding underhead toothing on the screw head 7, which excludes rotation relative to the workpiece 9 from the outset. It is also conceivable to provide a specially shaped shaft section with a different cross-sectional shape instead of the square shaft section. Another variant would be to make the shaft section 8 immediately adjacent to the screw head 7 - whether it is threadless or provided with a thread - of the same thickness, in particular trilobular, in which case the opening 10 in the workpiece 9 would naturally have to have an adapted contour. Corresponding openings would therefore have to be provided in the workpiece 9 in the same way as in the washer 5.

Im zweiten Werkstück 11 ist bei der gezeigten Ausführung lediglich eine Bohrung 12 vorgesehen, da hier ja nur der Gewindeschaft 2 hindurchgeführt werden muß.In the embodiment shown, only one bore 12 is provided in the second workpiece 11, since only the threaded shaft 2 has to be guided through here.

Die besondere Querschnittsform des Gewindeschaftes 2 kann für eine besonders gute, selbstsichernde Verbindung noch weiter ausgenutzt werden. So ist es zweckmäßig, wenn die Mutter 4 als selbstsichernde Klemm- oder Quetschmutter ausgeführt ist. Auch eine Ausgestaltung als Ganzmetall-Sicherungsmutter ist möglich. Gerade durch das Zusammenwirken einer solchen Mutter 4 mit einem Gewindeschaft 2 mit diesem besonderen Querschnitt ergeben sich sehr gute Werte gegen ein Lösen der Verbindung.The special cross-sectional shape of the threaded shaft 2 can be further exploited for a particularly good, self-locking connection. It is therefore expedient if the nut 4 is designed as a self-locking clamp or compression nut. A design as an all-metal locking nut is also possible. It is precisely the interaction of such a nut 4 with a threaded shaft 2 with this special cross-section that results in very good values against the connection coming loose.

An sich müßte lediglich derjenige Bereich des Gewindeschaftes 2 im Querschnitt gleichdickförmig, insbesondere trilobular ausgeführt sein, welcher das Werkstück 11 frei überragt. Es ist aber durch-In principle, only that area of the threaded shaft 2 which protrudes freely above the workpiece 11 would have to be of uniform thickness in cross-section, in particular trilobular. However,

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aus möglich, den ganzen Gewindeschaft und zusätzlich auch einen eventuell noch daran anschließenden gewindefreien Schaftabschnitt mit dieser Querschnittsgestaltung auszuführen. Wie schon ausgeführt, könnte gerade diese Querschnittsform auch zusätzlich für die Verdrehsicherung der Schraube 3 in den Öffnungen 10 oder 12 herangezogen werden.It is possible to design the entire threaded shaft and also a possibly adjoining thread-free shaft section with this cross-sectional design. As already explained, this cross-sectional shape could also be used additionally to prevent the screw 3 from twisting in the openings 10 or 12.

Insbesondere bei der Herstellung von Rahmenverschraubungen bei Nutzfahrzeug-Fahrgestellen werden Werkstücke 9 und 11 eingesetzt, bei welchen z.B. bereits entsprechende Öffnungen 10 in bestimmten Abständen vorbereitet sind. Daher ist es gerade bei einer solchen Ausgestaltung sinnvoll, die besondere Form des Schaftabschnittes 8 vorzusehen, um eine Verdrehsicherung der Schraube 3 zu bewirken.In particular, when producing frame screw connections on commercial vehicle chassis, workpieces 9 and 11 are used in which, for example, corresponding openings 10 are already prepared at certain distances. Therefore, it is particularly useful with such a design to provide the special shape of the shaft section 8 in order to prevent the screw 3 from twisting.

Die vorliegende Neuerung bringt also ein besonderes Verbindungselement, bestehend aus einer Schraube, einer Mutter und einer Unterlegscheibe mit sich, welches in bezug auf eine Losdrehsicherung, insbesondere aber auch in bezug auf eine beschädigungsfreie Verbindung von Werkstücken für die verschiedensten Einsatzzwecke optimale Möglichkeiten bietet.The present innovation therefore brings with it a special connecting element, consisting of a screw, a nut and a washer, which offers optimal possibilities in terms of securing against loosening, but especially in terms of a damage-free connection of workpieces for a wide variety of purposes.

Claims

Protection claims **·* * ·...!.. ,.· j P0147DE-GM Applicant: SFS Industrie Holding AG, Heerbrugg (Switzerland) Subject: Fastener

1. Connecting element, consisting of a screw with a threaded shaft, a nut and a washer, characterized in that the screw (3) has a uniformly thick, in particular a trilobular, cross-section starting from its free end at least over a partial area of the threaded shaft (2), and that the washer (5) has an opening (6) adapted to this cross-sectional shape of the screw, so that the washer (5) is also secured against rotation relative to the threaded shaft (2) when a nut (4) is tightened on it.

2. Connecting element according to claim 1, characterized in that the screw (3) has means for securing it in the workpiece (9) in a rotationally secure manner.

3. Connecting element according to claim 1 or 2, characterized in that the screw (3) has a shaft section (8) with a square cross section in the manner of a hinge screw immediately adjacent to the screw head (7).

4. Connecting element according to claim 1, characterized in that the nut (4) is designed as a self-locking clamp or compression nut.

5. Connecting element according to claim 1, characterized in that the nut (4) is designed as an all-metal locking nut.

6. Connecting element according to claim 1, characterized in that the screw (3) is of uniform thickness, in particular trilobular, in cross-section over the entire threaded shaft (2).