DK141825B

DK141825B - SELF-CONFIRMING SECURITY BODY

Info

Publication number: DK141825B
Application number: DK569276A
Authority: DK
Inventors: K-H Illgner; D Blume; J Esser; F W Grossmann
Original assignee: Bauer & Schaurte
Priority date: 1975-12-18
Filing date: 1976-12-17
Publication date: 1980-06-23
Also published as: NL171998C; BE849439A; ES454331A1; FR2335725B1; JPS59163216U; DE2556985A1; DK141825C; SE426731B; SE7614243L; IE44572B1; CH614024A5; IT1068483B; NL7614043A; ATA935276A; GB1563931A; AT351873B; IE44572L; NL171998B; DE2556985C2; DK569276A

Description

(11) FREMLÆGGELSESSKRIFT 1^1 825 DANMARK (51) lnt 0,3 F 16 8 39/282 «(21) Antegning nr. 5692/76 (22) Indleveret den 17* dec. 1976 (23) Løbedag 17· dec* 1976 (44) Aneegningen fremlagt og fremlaeggelsesekrrftet offentliggjort den 25· jUTl. 1 9^0(11) PUBLICATION NOTICE 1 ^ 1 825 DENMARK (51) lnt 0,3 F 16 8 39/282 '(21) Note 5692/76 (22) Filed on 17 * Dec. 1976 (23) Running day 17 · Dec * 1976 (44) The notice presented and the presentation order published on 25 · jUTl. 1 9 ^ 0

Dl REKTORATET FORDl THE RECTORATE FOR

PATENT-OG VAREMÆRKEVÆSENET (3°) Prioritet begæret fra denPATENT AND TRADEMARK (3 °) Priority requested from it

18. dec. 1975, 2556985, HEDec 18 1975, 2556985, HE

(71) BAUER & SCHAURTE, Further Strasse 24/26, D-4040 Neuss/Rhein, HE.(71) BAUER & SCHAURTE, Further Strasse 24/26, D-4040 Neuss / Rhein, HE.

(72) Opfinder: Karl-Heinz HLlgner, August Irrus 8 træ se 5, D-4044 Kaarst 2, IDE: Dietrich Blume, Augustastrasse 5, Π-4040 Neuse/Rhein, HE: Josef Esser, ChristTan-Schaurte-Strasse 5, D-4040 Neuss/Rhein, HE: Fried* rich Wilhelm Grossmann, Maximilianstrasb© 8, D-4040 Neuss/Rhein, DE.(72) Inventor: Karl-Heinz HLlgner, August Irrus 8 tree see 5, D-4044 Kaarst 2, IDE: Dietrich Blume, Augustastrasse 5, 40-4040 Neuse / Rhein, HE: Josef Esser, ChristTan-Schaurte-Strasse 5, D-4040 Neuss / Rhein, HE: Fried * rich Wilhelm Grossmann, Maximilianstrasb © 8, D-4040 Neuss / Rhein, DE.

(74) Fuldmægtig under sagene behandling:(74) Plenipotentiary in the proceedings:

Ingeniørfirmaet Hofman-Bang & Bout ard._>________________________ (54) Selvsikrende fastgørelsesorgan.Hofman-Bang & Bout engineering firm ._> ________________________ (54) Self-locking fastener.

Opfindelsen angår et selvsikrende fastgørelsesorgan som f.eks, en skrue eller møtrik med en anlægsdel for et værktøj og et antal afrundede forhøjninger på sin mod det arbejdsstykke, hvormed fast-gørelsesorgånet bringes i indgreb, vendende flade, hvilke forhøjninger er udformet som fra den mod arbejdsstykket vendende flade fremstående ribber, der på den del, der kommer i indgreb med arbejdsstykket, har mindst én afrunding.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The invention relates to a self-locking fastener such as, for example, a screw or nut with a tool part for a tool and a plurality of rounded ridges on the workpiece with which the fastener is engaged, facing surface which is shaped as from the the workpiece faces flat protruding ribs which have at least one rounding on the part which engages the workpiece.

Sådanne fastgørelsesorganer kendes i mange udførelsesformer. De nævnte forhøjninger er sædvanligvis udformet som savtakker eller -tænder, der efter organets fastspænding hiridirer selvstændig løsgørelse ved, at en skarp kant på tænderne kommer således i indgreb med arbejdsstykkets materiale, at de skærer sig ind i arbejdsstykkets materiale, jfr. herved eksempelvis DT-AS 1 090 468, navnlig fig. 4.Such fasteners are known in many embodiments. Said elevations are usually designed as saws or teeth, which, after clamping the member, hire self-loosening by engaging a sharp edge of the teeth with the workpiece material to cut into the workpiece material, cf. hereby, for example, DT-AS 1,090,468, in particular fig. 4th

2 141825 Når sådanne tænder på denne måde griber fasthagende ind i arbejdsstykkets materiale, sker der uundgåeligt en beskadigelse af arbejdsstykket, der er uønsket af flere grunde. F.eks. bliver arbejdsstykkets styrke formindsket, og endvidere dannes der spåner, der vil kunne komme frem til steder, hvor de frembyder risiko, f.eks. i et motorkøretøjs gearkasse.2 141825 When such teeth in this way engage the workpiece material, inevitably, the workpiece is damaged, which is undesirable for several reasons. Eg. the strength of the workpiece is diminished, and also chips are formed which can reach places where they present a risk, e.g. in a motor vehicle gearbox.

Det er endvidere fra DT-OS 2 306 087 kendt at udforme tænderne således, at dybden af deres indtrængen i arbejdsstykkets materiale begrænses, idet tænderne er svagt affladet men stadig har de foran nævnte skarpe kanter, således at tænderne også i dette tilfælde hager eller skærer sig fast i arbejdsstykkets materiale. Det samme gælder den fra DT-OS 2 308 557 kendte udførelsesform, hvor tænderne enten er affladet eller er svagt afrundede. Også i dette tilfælde hindres selvstændig løsdrejning af fastgørelsesorganet ved, at dets tænder hager eller skærer sig fast i arbejdsstykkets materiale.Furthermore, it is known from DT-OS 2 306 087 to design the teeth so that the depth of their penetration into the workpiece material is limited, the teeth being slightly flattened but still having the aforementioned sharp edges, so that the teeth in this case also chop or cut get stuck in the workpiece material. The same applies to the embodiment known from DT-OS 2 308 557, in which the teeth are either flat or slightly rounded. Also in this case, independent loosening of the fastener is prevented by its teeth chipping or cutting into the workpiece material.

Endelig kendes fra US patentskrift nr. 948 326 et fastgørelsesorgan, hvis mod arbejdsstykket vendende flade er udformet med bølgeformede fremspring eller tænder, der er indrettet til at komme i indgreb, ikke med en plan flade på arbejdsstykket, men med en særskilt, mellemliggende plade, hvis mod fastgørelsesorganet vendende flade er udformet med fremspring svarende til fastgørelsesorganets fremspring, der ved stramning af fastgørelsesorganet bringes til formsluttende indgreb med fremspringene og fordybningerne mellem disse på den mellemliggende plade.Finally, US Patent No. 948,326 discloses a fastener whose face facing the workpiece is formed with corrugated projections or teeth arranged to engage, not with a flat face of the workpiece but with a separate intermediate plate, if the surface facing the fastener is formed with projections corresponding to the projections of the fastener, which, by tightening the fastener, are brought into form-fitting engagement with the projections and the recesses therebetween on the intermediate plate.

Ifølge opfindelsen har det nu overraskende vist sig, at den fornødne sikkerhed mod selvstændig løsdrejning af fastgørelsesorganet kan opnås, uden at dets tænder bringes til på den anførte måde at hage sig fast i arbejdsstykkets materiale, og uden anvendelse af en særskilt, mellemliggende plade, jfr. foran, samt at der selv ved gentagen stramning og løsgørelse af fastgørelsesorganet opnås tilstrækkelig sikkerhed mod selvstændig løsdrejning, når ribbernes afrunding er udformet således, at den ved drejning af fastgørelsesorganet i forhold til arbejdsstykket vil glide på arbejdsstykkets flade på lignende måde som rouletteringselementer og derved frembringe en i det væsentlige ensartet forstærkning af hele arbejdsstykkets anlægsflade under fastgørelsesorganets hoved.According to the invention, it has now surprisingly been found that the necessary security against self-loosening of the fastener can be obtained without causing its teeth to get caught in the stated way in the workpiece material and without using a separate intermediate plate, cf. . and that even by repeated tightening and loosening of the fastener, sufficient security against self-loosening is obtained when the rounding of the ribs is designed so that, when rotating the fastener relative to the workpiece, it will slide on the workpiece surface in a similar manner as the router elements and thereby produce a substantially uniform reinforcement of the entire face of the workpiece under the head of the fastener.

5 1A1825 I modsætning til denne ensartede forstærkning af arbejdsstykkets anlægsflade opstår der ved anvendelse af kendte selvsikrende fastgørelsesorganer en uregelmæssig forstærkning, idet der på de steder, hvor tænderne kommer til hvile efter stramningen, opstår en forstærkning, der er væsentligt større end forstærkningen i områderne mellem tænderne. Når et sådant kendt selvsikrende fastgørelsesorgan af en ydre kraft belastes ud over montageforspændingskraften, bliver tænderne trykket endnu dybere ind i arbejdsstykket i de endnu kun i ringe grad forstærkede områder under tandmellemrummene, således at forbindelsen "sætter" sig ved hjælp af fastgørelsesorganet ifølge opfindelsen opnås, at hele arbejdsstykkets pågældende flade forstærkes i det væsentlige ensartet, således at der vil kræves en tilsvarende større belastning, før der opstår en "sætning", hvorved her forstås, at der, efter at stramningen er sket, opstår et tab af forspeæading på grund af efterfølgende flydning af arbejdsstykkets materiale.5 1A1825 In contrast to this uniform reinforcement of the work surface of the workpiece, the use of known self-locking fasteners produces an irregular reinforcement, in the places where the teeth come to rest after tightening, a reinforcement which is substantially greater than the reinforcement in the areas between teeth. When such a known self-locking fastener is exerted by an external force in addition to the mounting biasing force, the teeth are pressed even deeper into the workpiece in the still only slightly reinforced areas below the tooth spaces, so that the connection "settles" by means of the fastener according to the invention is obtained. that the entire surface of the workpiece is substantially uniformly reinforced, so that a correspondingly greater load will be required before a "sentence" occurs, which means that, after the tightening has occurred, a loss of pre-tensioning occurs due to subsequent flow of the workpiece material.

Endvidere fremkommer der ved løsdrejning af fastgørelsesorganet væsentlig færre spåner end ved kendte fastgørelsesorganer, fordi der ved anvendelse af fastgørelsesorganet ifølge opfindelsen praktisk talt ikke sker nogen fasthagning og følgelig heller ikke en for arbejdsstykket skadelig indtrængen af fastgørelsesorganets forhøjninger i arbejdsstykkets materiale.Furthermore, when loosening the fastener, substantially fewer chips are obtained than with known fastening means, because when using the fastener according to the invention there is practically no hooking and consequently no damage to the workpiece by the increases of the fastener in the workpiece material.

Sikringsvirkningen af fastgørelsesorganet ifølge opfindelsen opstår ved, at den ved stramningen indtrædende elastisk-plastiske deformering efter afslutning af stramningen fremtræder som ophvælvinger mellem forhøjningerne, der yder tilstrækkelig modstand mod selvstændig løsgørelse.The securing effect of the fastener according to the invention arises from the elastic-plastic deformation occurring at the end of the tension after the tightening, which acts as a ridge between the ridges providing sufficient resistance to self-loosening.

Desuden opnås der en tilstrækkelig sikkerhed mod selvstændig løsgørelse selv efter gentagne stramninger og løsdrejninger, og selvom ribberne har betydeligt større hårdhed end det pågældende arbejdsstykke, f.eks. når dette består af et forholdsvis blødt materiale.In addition, even after repeated tightening and loosening, sufficient security is obtained against self-loosening, and although the ribs have considerably greater hardness than the workpiece concerned, e.g. when this consists of a relatively soft material.

4 1418254 141825

Opfindelsen forklares nærmere i det følgende under henvisning til tegningen, hvor fig. 1 viser en del af et fastgørelsesorgan ifølge opfindelsen i for m af en skrue, fig. 2-8 viser i snit forskellige udførelsesformer for ribber på fastgørelsesorganer ifølge opfindelsen.The invention will be explained in more detail below with reference to the drawing, in which fig. 1 shows a part of a fastener according to the invention in front of a screw; FIG. 2-8 show in section various embodiments of ribs on fasteners according to the invention.

I fig. 1 er vist et fastgørelsesorgan ifølge opfindelsen i form af en skrue med et hoved 1, der er indrettet til at kunne bringes i indgreb med et ikke vist arbejdsstykke. På undersiden af hovedet, d.v.s. på den flade, der kommer i indgreb med arbejdsstykket, findes et stort antal ribber 2, der i det viste eksempel strækker sig radialt og retliniet på hele den nævnte flade. Ribberne kan dog også strække over kun en del af den pågældende flade, ligesom de i stedet for retliniet vil kunne strække sig med en ønsket krumning.In FIG. 1, a fastener according to the invention is shown in the form of a screw with a head 1 arranged to be engaged with a workpiece not shown. On the underside of the head, i.e. on the surface which engages the workpiece there is a large number of ribs 2 which in the example shown extend radially and the straight line on the whole of said surface. However, the ribs may also extend over only a portion of the surface in question and, instead of the straight line, they may extend with a desired curvature.

Fig. 2-6 viser forskellige tværsnitsformer for sådanne ribber.FIG. 2-6 show various cross-sectional shapes for such ribs.

Ribberne 2a i fig. 2 har i det væsentlige rektangulært tværsnit, dog at de frie kanter er stærkt afrundet, således at ved stramning af skruen på et arbejdsstykke vil ribberne glide på dette med en rouleterende virkning uden at trænge ind i arbejdsstykkets materiale, men således at der ved fortsat stramning sker en stigende og ensartet forstærkning af arbejdsstykkets materiale. Samtidig opnås der med ribber 2a med den i fig. 2 viste tværsnitsform tilstrækkelig sikkerhed mod løsgørelse.The ribs 2a in FIG. 2 has a substantially rectangular cross section, but the free edges are strongly rounded, so that by tightening the screw on a workpiece, the ribs will slide on it with a rotating effect without penetrating the workpiece material, but so that with continued tightening there is an increasing and uniform reinforcement of the workpiece material. At the same time, ribs 2a with the one shown in FIG. 2 shows sufficient security against loosening.

Ifølge fig. 3 har ribberne 2b tilnærmelsesvis halvcirkulært tværsnit, og også mellemrummene mellem ribberne er afrundet med forholdsvis stor radius.According to FIG. 3, the ribs 2b have approximately semi-circular cross sections and also the spaces between the ribs are rounded with a relatively large radius.

Yed udførelsesformen ifølge fig. 4 har ribberne 2c i tværsnit form som en med store afrundinger udformet, symmetrisk trapez, hvorved afrundingernes radius må være tilstrækkelig stor til, at den foran omtalte virkning kan opnås.In the embodiment of FIG. 4, the ribs 2c in cross section have the shape of a large rounded symmetrical trapezoid, whereby the radius of the rounding must be sufficiently large to achieve the aforementioned effect.

Ifølge fig. 5 har ribberne 2d i tværsnit form som en stærkt afrundet, asymmetrisk trapez.According to FIG. 5, the ribs 2d in cross section have the form of a strongly rounded, asymmetric trapezoid.

5 1418265 141826

Ved udførelsesformen ifølge fig. 6 har ribberne 2e et tværsnit, der begrænses af en kontinuerligt asymmetrisk linieføring, der ændres ved hvert stigningspunkt.In the embodiment of FIG. 6, the ribs 2e have a cross-section that is constrained by a continuous asymmetric alignment that changes at each pitch.

De i fig. 2-6 viste ribber kan rage ud fra en plan flade, eller de kan være forbundet med fladen og/eller med hinanden gennem krumme flader.The 2-6 ribs may protrude from a flat surface or they may be connected to the surface and / or to each other through curved surfaces.

Fig. 7 og 8 viser ribber 2f henholdsvis 2g, hvis tværsnit har form som en ligesidet trekant med afrundede spidser.FIG. 7 and 8 show ribs 2f and 2g, respectively, the cross sections of which are shaped like an equilateral triangle with rounded tips.

Ved praktiske forsøg har det vist sig, at den tilstræbte, roulete-rende virkning bedst opnås f.eks. ved udførelsesfornerne ifølge fig. 7 og 8, når afrundingerne på den del af ribberae, der bringes i indgreb med arbejdsstykket, har en radius på mellem 0,15 og 0,17 mm. Ved forsøgene anvendtes forskellige flankevinkler på mellem 50 og 120° og en ribbehøjde på f.eks. 0,17 mm.In practical experiments, it has been found that the desired roulette effect is best achieved e.g. in the embodiments of FIG. 7 and 8, when the rounds on the part of the rib axis engaged with the workpiece have a radius of between 0.15 and 0.17 mm. In the experiments, different flank angles of between 50 and 120 ° were used and a rib height of e.g. 0.17 mm.

Det bemærkes, at størrelsen af radius for afrundingerne af den del af ribberne, der bringes i indgreb med arbejdsstykket, kun er kritisk, forsåvidt som det ved hjælp af afrundingerne sikres, at der ved drejning af fastgørelsesorganet i forhold til arbejdsstykket opnås en virkning, der svarer til den virkning, der opnås ved hjælp af et rouleteringsværktøj. Der vil derfor kunne afviges fra de foran anførte værdier for afrundingsradius, sålænge den nævnte virkning opnås. Tilsvarende gælder for de for flankevinklerne og for ribbehøjden anførte værdier.It should be noted that the size of the radius of the rounds of the portion of the ribs which are engaged with the workpiece is only critical insofar as it is ensured by means of the rounding that an effect is obtained by turning the fastener relative to the workpiece. corresponds to the effect obtained by means of a router tool. Therefore, it is possible to deviate from the values for the rounding radius stated above, as long as the mentioned effect is obtained. The same applies to the values given for the flank angles and for the rib height.

Det skal endelig bemærkes, at antallet af ribber kan varieres under hensyn til særlige anvendelser eller særlige krav. Generelt kan siges, at antallet af ribber ligger inden for det sædvanligvis anvendte område. Ribberne kan iøvrigt findes ensartet fordelt og anbragt. Dog kan de i visse tilfælde findes i uensartet fordeling og anbringelse.Finally, it should be noted that the number of ribs can be varied to suit particular applications or requirements. In general, the number of ribs is within the usual range. The ribs can be found evenly distributed and arranged. However, in some cases they may be found in uneven distribution and placement.