CH334413A - Sicherung für Schraubverbindungen - Google Patents

Description

  Sicherung     für        Schraubverhindungen       Die Erfindung betrifft eine Sicherung für  Schraubverbindungen zwischen einem Schrau  benschaft und einem ein Muttergewinde auf  weisenden Element. Die Erfindung ist gekenn  zeichnet durch einen Spreizkörper, der keil  artig in eine     Ausnehmung    des mit dem Mut  tergewinde verschraubten Endes des     Schrau-          benschaftes    unter dem Einfluss einer in Achs  richtung des Schaftes wirkenden Druckkraft  gepresst ist, derart, dass mindestens Teile der  Endpartie des Gewindes am Schraubenschaft  unter quer zur Achse des Schraubenschaftes  wirkenden     Druckkräften    auf dem Mutterge  winde aufliegen.  



  Zweckmässig kann der Spreizkörper als       konischer    Rotationskörper ausgebildet sein,  wobei die zur Auflage auf den Spreizkörper  kommende Wandfläche der     Ausnehmung    im  Schraubenschaft durch eine konische Rota  tionsfläche gebildet ist, die bei noch nicht  durch den Spreizkörper deformiertem Zu  stand einen etwas geringeren Anzug als der  Spreizkörper aufweist.  



  Zweckmässig kann der Spreizkörper eine  höhere Oberflächenhärte als diejenige der  Wand der     Ausnehmung    im Schraubenschaft  aufweisen, das heisst, er kann bei aus Stahl  bestehenden Schraubenschäften zum Beispiel  aus Gusseisen bestehen, oder aber eine ge  härtete Oberfläche aufweisen, wenn er des  gleichen aus Stahl besteht.  



  Der     Spreizkörper    kann unter Umständen  zweckmässig einen mit Aussengewinde ver-         sehenen        Ansatz    aufweisen und in ein Ge  windeloch im Innern des Schraubenschaftes  eingeschraubt sein. Bei Sicherungen für Stift  schrauben kann der Spreizkörper vorteilhaft  einen Ansatz aufweisen, der sich auf dein  Boden des Gewindeloches für die Stift  schraube abstützt. Hierbei kann die     zurAbstüt-          zung    auf dein Boden des Gewindeloches kom  mende Fläche des Ansatzes eine die Ober  flächenreibung vergrössernde Beschaffenheit  aufweisen.  



  Die Erfindung und weitere mit ihr zu  sammenhängende Merkmale sind nachstehend  anhand der in der Zeichnung dargestellten       Ausführungsbeispiele    näher erläutert. Es  zeigen       Fig.    1 das zur     Aufnahme    eines     Spreiz-          körpers    vorbereitete     _    Schaftende einer Stift  schraube,       Fig.2    den zugehörigen Spreizkörper,       Fig.3    eine die Teile nach     Fig.1    und 2  aufweisende Schraubverbindung,

         Fig.4    eine gegenüber     Fig.1    und 2 ab  geänderte Ausführungsform des     Spreizkörpers     und der zu seiner Aufnahme dienenden     Aus-          nehmung    im Schaftende einer Stiftschraube,       Fig.5    eine Schraubverbindung mit einem       als    Kugel     äusgebil'deten    Spreizkörper,       Fig.    6 eine Ausführungsform einer  Schraubverbindung mit durchgehender Kopf  schraube und in den     Schraubenschaft    einge  schraubtem Spreizkörper,

             Fig.7    die in     Pig.@        dargestellte    Ausfüh  rungsform eines Spreizkörpers, jedoch mit  besonderer Ausbildung der zur Auflage auf  dem Boden eines Gewindeloches kommenden  Oberfläche,       Fig.    8 einen Schnitt nach der Linie     I-I     \des in     Fig.    7 dargestellten Spreizkörpers und       Fig.9    eine besondere Ausbildung des  Bodens eines Gewindeloches.  



  Gleiche Teile sind in sämtlichen Figuren  mit gleichen Bezugszeichen versehen.  



  Die zum Einschrauben in ein Gewinde  loch bestimmte     Stiftschraube    1 besitzt in dem  mit einem Muttergewinde zu verschrauben  den Ende eine     Ausnehmung    2, welche durch  eine konische Rotationsfläche gebildet wird.  Die     Ausnehmung        kann    zum Beispiel mittels  spanabhebender Bearbeitung erzeugt sein und  geht an ihrer engsten Stelle in die     Zentrier-          bohrtmg    über.

   Die     Ausnehmung    dient zur  Aufnahme des in     Fig.    2     dargestellten        Spreiz-          körpers    3, welcher aus dem mit gleichem  Anzug     wie        die        Ausnehmung    2     ausgebildeten     konischen     Spreizzapfen    4 und einem den zy  linderförmigen Teil 5 und den     kegelstumpr-          förmigen    Teil 6 aufweisenden     Ansatz    besteht.

         Fig.3    zeigt die in den     Fig.1    und 2 darge  stellten Teile bei hergestellter Schraubverbin  dung     zwischen    der     Stiftschraube    1 und dem  ein Muttergewinde in Form des Gewinde  loches 7 aufweisenden Element B. Die Ver  bindung wird so hergestellt, dass der     Spreiz-          körper    3     entweder    auf den Boden des Ge  windeloches gesetzt oder mit seinem Zapfen  teil in die     Ausnehmung    2 gesteckt wird, wor  auf die     Stiftschraube    1 mit     Hilfe    eines übli  chen Stiftsetzers in das Gewindeloch ge  schraubt und fest angezogen wird.

   Sobald beim  Einschrauben der Stiftschraube der     Spreiz-          körper    einerseits auf der Wand der     Ausneh-          mung    2 und anderseits mit seinem Ansatzteil 6  auf dem Boden des Gewindeloches 7 zur Auf  lage kommt, wird beim weiteren Anziehen  der Stiftschraube der Spreizkörper unter dem       Einfluss    einer in     Achsrichtung    des Schrauben  schaftes     wirkenden    Druckkraft keilartig in  die     Ausnehmung    2     gepresst:

      Damit entstehen    quer zur Achse des Schraubenschaftes wir  kende, vom Spreizzapfen 4 auf die Wand der       Ausnehmung    2 ausgeübte     Druckkräfte,    die  ein etwa dem Spiel zwischen Schraubenge  winde 9 und Muttergewinde 7 entsprechende       Aufweitung    des Schaftendes herbeiführen.  Unter dem Einfluss dieser Druckkräfte und  der geschilderten     Aufweitung    des Schaftendes  kommt die Endpartie des Gewindes am  Schraubenschaft unter Druck zur Auflage  auf den entsprechenden Schraubengängen des  Muttergewindes im Element B.

   Hieraus resul  tiert eine beträchtlich erhöhte Reibung zwi  schen Muttergewinde und Schraubengewinde,  welche beim Lösen der Verbindung durch ein  entsprechend grösseres, auf die Stiftschraube  auszuübendes Drehmoment überwunden wer  den muss. Der Spreizkörper 3 bildet deshalb  in Verbindung mit der geschilderten Ausbil  dung der     Stiftschraube    eine wirksame Siche  rung gegen eine Lockerung der Verbindung  zwischen Schraube und Element B. Mit einer  solchen Lockerung muss bei gewöhnlichen  Schraubverbindungen ohne die geschilderte  Sicherung ohne weiteres gerechnet werden.

    Die Erfahrung zeigt, dass beim Auftreten von  Erschütterungen oder wenn die in Achsrich  tung des Schraubenschaftes wirkende Bela  stung ihre Richtung     wechselt,    die Selbsthem  mung der Verbindung keine genügende Si  cherheit gegen Lockerung bietet.  



       Fig.    4 zeigt ein gegenüber der Ausfüh  rungsform nach den     Fig.1    bis 3 in dem Sinn       abgeändertes    Ausführungsbeispiel, dass die zur  Auflage auf dem Spreizkörper kommende  Wand der     Ausnehmung    2! im Schaft der Stift  schraube 1 durch eine konische     Rotations-          fläche    gebildet wird, die einen etwas gerin  geren Anzug     als    der Spreizkörper aufweist.

    So besitzt die durch eine Kegelfläche gebil  dete Mantelfläche der     Ausnehmung    2. vor  Herstellung der Schraubverbindung einen  Öffnungswinkel a, der etwas kleiner ist     als     der     Öffnungswinkel        ss    der die Mantelfläche  des Zapfens 4 bildenden Kegelfläche. Insbe  sondere     ist    der Winkel     ss    im gezeichneten Aus  führungsbeispiel etwa gleich gross wie der  Öffnungswinkel     a    der     Ausnehmung    nach      der durch den Spreizzapfen erzwungenen Auf  weitung des Schaftendes der Schraube bei  hergestellter Verbindung.

   Diese Deformation  ist durch die strichpunktierten Linien 16 an  gedeutet, und zwar der     Deutlichkeit    halber  in stark übertriebenem Masse. Die geschil  derte Formgebung von     Ausnehmung    2 und  Spreizkörper 3 besitzt den Vorteil einer guten  Verteilung der durch Biegemomente im  Schaftende hervorgerufenen Spannungen bei       eingepresstem    Spreizkörper.  



  Die Ausbildung des Spreizkörpers ist nicht  auf die in den     Fig.    2 bis 4 geschilderten Aus  führungsformen beschränkt. Eine besonders  einfache Anordnung ergibt sich nach     Fig.        ä,     wo der Spreizkörper durch eine Kugel 10 ge  bildet wird, wobei die zur Abstützung der  Kugel dienende Fläche der     Ausnehmung    2  im Schraubenschaft der Stiftschraube 1 wie  derum als konische Rotationsfläche ausgebil  det wird; sie könnte auch eine andere     konus-          ähnliche    Gestalt aufweisen.

   Bei hergestellter  Verbindung stützt sich die Kugel 10 auf dem  Boden des Gewindeloches ab und wird unter  dem Einfluss der in Achsrichtung des Schrau  benschaftes auf sie wirkenden Druckkraft keil  artig in die     Ausnehmung    gepresst, so dass  auch hier die geschilderte Sicherungswirkung  entsteht. Gleichzeitig zeigt     Fig.    5 eine vorteil  hafte Ausbildung des     Bodens    der     Ausneh-          mung    2 im Schraubenschaft. So ist zwecks  Verminderung einer durch     unabgerundete     Kanten verursachten Kerbwirkung der Boden  durch eine abgerundete Fläche 2' gebildet.  



       Fig.    6 zeigt eine für durchgehende Kopf  schrauben geeignete Ausführungsform der Er  findung. Der Spreizkörper 11 besitzt einen  mit Aussengewinde versehenen Ansatz 12; der  bei hergestellter Verbindung in ein entspre  chendes Gewindeloch im Innern des Schrau  benschaftes 13 eingeschraubt ist. Nach festem  Anziehen des Spreizkörpers werden auch hier  Teile der Endpartie des Gewindes am Schrau  benschaft unter quer zur Achse des Schaftes  wirkenden Druckkräfte auf das Mutterge  winde im Element 17 gepresst.  



  Wenn trotz guter Sicherheit gegen Locke  rung eine verhältnismässig leichte Lösbarkeit    der Schraubverbindung erwünscht ist, emp  fiehlt es sich, ein Festfressen des     Spreizkör-          pers    auf der Wand der     Ausnehmung    im  Schraubenschaft zu     verhindern.    Zweckmässig  kann dies so erfolgen, dass dafür gesorgt wird,  dass der Spreizkörper eine grössere Ober  flächenhärte aufweist als die     Ausnehmung    im  Schaft.

   So kann     beispielsweise    bei aus Stahl  bestehenden Schraubenschäften der     Spreiz-          körper    aus Gusseisen     bestehen,.    Oder aber der       Spreizkörper    kann auch aus Stahl bestehen,  jedoch eine gehärtete Oberfläche     aufweisen.     Um ein Festfressen zu verhindern, empfiehlt  es sich in     gewissen    Fällen, die zur Auflage  auf der Wand der     Ausnehmung    kommende  Oberfläche     des    Spreizkörpers zu schleifen.  



       Fig.    7 zeigt die Ausführungsform eines       Spreizkörpers    nach     Fig.2,    jedoch mit gerif  felter Oberfläche des zur Auflage auf dem  Boden eines Gewindeloches kommenden An  satzteils 14.     Fig.    8 zeigt den Spreizkörper im  Schnitt nach der Linie     1-I.    in .     Fig.    7. Die  Riffelung 18 dient dazu, die Oberflächenrei  bung zwischen dein Boden des Gewindeloches  und dem Spreizkörper zu vergrössern und  damit eine Drehung des Spreizkörpers beim  Anziehen der Stiftschraube zu verhindern.

    Diese Massnahme vermag ebenfalls die Gefahr  eines     Festfressens    des     Spreizkörpers    auf der  Wand der     Ausnehmung    zu vermindern. Zu  demselben Zweck kann auch zusätzlich der  Boden des Gewindeloches mit einer entspre  chenden Riffelung 19 versehen sein, wie dies       Fig.9    veranschaulicht.  



  Die Erfindung ist nicht auf die geschil  derten Ausführungsbeispiele beschränkt. So  wäre es auch möglich, zwecks Verminderung  der zum     Aufweiten    des     Schraubenendes    nö  tigen Kräfte einen oder mehrere radial ge  richtete     Schlitze        in    dem mit der     Ausnehmung     versehenen Schaftende einer Schraube vorzu  sehen. Ferner könnte der Spreizkörper auch  aus einem andern Material als Stahl oder  Gusseisen bestehen, zum Beispiel aus Messing.

Claims (1)

1. PATENTANSPRUCH Sicherung für Schraubverbindungen zwi schen einem Schraubenschaft und. einem ein Muttergewmde aufweisenden Element, ge kennzeichnet durch einen Spreizkörper, der keilartig in eine Ausnehmung des mit dem Muttergewinde verschraubten Endes des Sehraiibenschaftes unter dem Einfluss einer in Achsrichtung des Schaftes wirkenden Druck kraft gepresst ist, derart,

   dass mindestens Teile der Endpartie des Gewindes am Schrau benschaft unter quer zur Achse _ des Schrau benschaftes wirkenden Druckkräften auf dem Muttergewinde aufliegen. UNTERANSPRÜCHE 1. Sicherung nach Patentanspruch, da durch gekennzeichnet, dass der Spreizkörper als konischer Rotationskörper ausgebildet ist, wobei die zur Auflage auf den Spreizkörper kommende Wandfläche der Ausnehmung im Schraubenschaft durch eine konische Rota tionsfläche gebildet wird, die bei noch nicht durch den Spreizkörper deformiertem Zu stand einen etwas geringeren Anzug als der Spreizkörper aufweist.

   = 2. Sicherung nach Patentansprueh, da durch gekennzeicbnet, dass der Spreizkörper eine grössere Oberflächenhärte als diejenige der Wand der Ausnehmung im Schrauben schaft aufweist. 3. Sicherung nach Patentanspruch, da durch gekennzeichnet, dass der Spreizkörper einen mit Aussengewinde versehenen Ansatz aufweist und in ein Gewindeloch im Innern des Schraubenschaftes eingeschraubt ist. 4. Sicherung nach Patentanspruch, für eine Verbindung mit Stiftschraube, dadurch gekennzeichnet, dass der Spreizkörper einen Ansatz aufweist, der sich auf dem Boden des Gewindeloches für die Stiftschraube abstützt. 5.

   Sicherung nach Unteranspruch 4" da durch gekennzeichnet, dass die zur Abstützung auf dem Boden des Gewindeloches kommende Fläche des Ansatzes des Spreizkörpers eine die Oberflächenreibung vergrössernde Ober flächenbeschaffenheit aufweist.