DE1016066B

DE1016066B - Loesbare Sperrschraube mit einer Drahtspule als Einsatz zwischen Sperrschraube und Gewindebohrung

Info

Publication number: DE1016066B
Application number: DEH21979A
Authority: DE
Inventors: Dr-Ing John O Forster
Original assignee: Heli Coil Corp
Current assignee: Heli Coil Corp
Priority date: 1953-12-17
Filing date: 1954-11-02
Publication date: 1957-09-19

Description

DEUTSCHES

Die Erfindung bezieht sich auf eine Sperrschraube, deren Ende mit einem Querschlitz versehen ist und bei welcher eine ein Außengewinde bildende und mit einem annähernd diametral gerichteten Endfortsatz versehene Drahtspule in die Gewindegänge des Schraubenschaftes eingeschraubt und der Endfortsatz der Drahtspule in Eingriff mit dem Ouerschlitz des Schraubenendes gebracht werden kann. Die Sperrschraube wird mit der Drahtspule in das Muttergewinde einer Bohrung eingesetzt und ist dann gegen Lösen gesichert, kann jedoch, wenn nötig, wieder gelöst werden. Der hierin benutzte Ausdruck »Schraube« umfaßt alle Arten von Schrauben, z. B. Schraubenbolzen, Stiftschrauben, Kopfschrauben u. dgl. Wenn bei diesen bekannten Schraubverbindungen ein Drehmoment an dem mit dem Endfortsatz versehenen Ende der Drahtspule in lösender Richtung der Schraube angreift, so hat die Drahtspule das Bestreben, sich auszudehnen und sich immer fester in die Gewindegänge des Muttergewindes einzupressen. Wenn jedoch ein Drehmoment in entgegengesetztem Drehsinn am genannten Drahtspulenende angreift, so hat die Drahtspule das Bestreben, sich zusammenzuziehen, also die Schraube fester zu umklammern, und sich dabei aus dem Muttergewinde zu lösen oder wenigstens die Reibung zwischen Spule und Muttergewinde zu verringern, so daß ein Einschrauben bzw. weiteres Einschrauben möglich ist.

Bei diesen bekannten Schraubverbindungen ist zwar der Bolzen in der Bohrung z. B. eines Werkstückes gesichert, jedoch ist ein Lösen nur dann möglich, wenn ein Teil der Verbindung zerstört wird. Alle bisher bekannten sonstigen Vorschläge und Versuche, beispielsweise bei gewissen Sicherungs- oder Sperrmuttern, unter Ausnutzung der Elastizität der Drahtspule eine lösbare Sicherung zu schaffen, waren Fehlschläge, indem entweder die Sperrwirkung unzureichend oder die Konstruktion zu kompliziert war oder die Schraube, wie bei der vorausgesetzten bekannten Schraubverbindung, wenn sie einmal fest saß, sich nicht mehr ohne Zerstörung wenigstens eines der verbundenen Teile lösen ließ.

Die Erfindung bezweckt daher, die erwähnten Nachteile zu vermeiden und eine solche Schrauben- und Drahtspulenverbindung zu schaffen, daß die Schraube fest in dem Muttergewinde eines Werkstückes verankert, die Sperrwirkung jedoch bei Bedarf ohne Zerstörung eines der verbundenen Teile wieder aufgehoben werden kann, wodurch wiederholte Benutzung der Teile möglich wird.

Die Erfindung besteht im wesentlichen darin, daß der an seinem Ende mit dem Ouerschlitz zur Aufnahme des etwa diametralen Endfortsatzes der Drahtspule versehene Schraubenschaft mit einer axialen, Lösbare Sperrschraube mit einer Drahtspule als Einsatz zwischen Sperrschraube

und Gewindebohrung

Anmelder:

Heli-Coil Corporation,
Danbury, Conn. (V. St. A.)

Vertreter: Dr.-Ing. E. Hoffmann, Patentanwalt,
München 22, Widenmayerstr. 34

Beanspruchte Priorität:
V. St. v. Amerika vom 17. Dezember 1953

Dr.-Ing. John O. Forster, Harrison, N. Y. (V. St. Α.),
ist als Erfinder genannt worden

sich durch seine ganze Länge erstreckenden Bohrung versehen ist, die in dem Querschlitz endet, wobei die Bohrung genügend weit ist, um mit einem in diese eingeführten Werkzeug den Endfortsatz der Drahtspule aus dem Ouerschlitz herausdrücken zu können. Vorausgesetzt, daß der äußere Teil des Spulendrahtquerschnitts der Form des Muttergewindes und der innere Teil der Form des Schraubengewindes entspricht und die Drahtspule den erwähnten Endfortsatz besitzt, so kann auch bei Benutzung der Sperrschraube zunächst die Drahtspule mit dem Endfortsatz voran in das Muttergewinde und dann die Schraube in die Drahtspule eingeschraubt werden. Wenn dann die den Ouerschlitz im Schraubenende bildenden Vorsprünge auf den Endfortsatz der Drahtspule auftreffen, wird dieser aus seiner Ebene gedrückt, bis bei einer weiteren Drehung der Schraube Querschlitz und Endfortsatz gleich liegen und nun der Endfortsatz in den Ouerschlitz federnd hineinspringen kann. Es ist auch möglich, wie oben erwähnt, die Drahtspule zunächst auf die Schraube aufzuschrauben, wobei der Endfortsatz, ähnlich wie vorstehend erklärt, in den Ouerschlitz hineinspringt und so eine weitere Drehung in dem einen oder anderen Sinne verhindert. Sodann kann die Schraube mit der Drahtspule in das Muttergewinde eingeschraubt werden. Die fertige Schraubverbindung ist selbstsperrend, d. h., ein Ausschrauben der Schraube ist in bekannter Weise verhindert. Zum Lösen der Schraubverbindung kann durch die erwähnte axiale Bohrung des Schraubenschaftes ein

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Stift der Länge nach durch die Schraube hindurchgesteckt und so der Drahtspulenendfortsatz aus den Ouerschlitz herausgedrückt werden, so daß, wenn erforderlich, die Schraube aus der Drahtspule herausgeschraubt werden kann.

Nachfolgend ist der Gegenstand der Erfindung mit näheren Einzelheiten unter Bezugnahme auf die Zeichnung in beispielsweisen Ausführungsformen beschrieben. Es zeigt

Fig. 1 einen Längsschnitt einer durch eine Drahtspule in einem Werkstück verankerten Stiftschraube, deren oberer Teil in Seitenansicht dargestellt ist,

Fig. 2 eine Draufsicht von unten auf die Schraube in Fig. 1 mit der Drahtspule daran,

Fig. 3 eine Seitenansicht eines Werkzeuges zum Lösen der Verbindung nach Fig. 1,

Fig. 4 und 5 Draufsichten auf andere Endformen von Schrauben mit Drahtspulen daran in größerem Maßstab und

Fig. 6 einen Längsschnitt einer Kopfschraube nach der Erfindung.

Die Schraubverbindung nach Fig. 1 und 2 besteht aus der Stiftschraube 10, der Drahtspule 11 und dem Werkstück 12. Die Drahtspule 11 wirkt mit ihren inneren Gewindegängen mit den Gewindegängen 13 der Schraube 10 zusammen. Im unteren Ende 14 der Schraube ist ein Querschlitz 15 angeordnet. Ein diametraler Endfortsatz 16 der Drahtspule greift in den Ouerschlitz 15 ein und verhindert eine Relativdrehung zwischen Schraube und Drahtspule. Es ist auch möglich, die Drahtspule mit einem tangential verlaufenden Endfortsatz herzustellen, der in den Ouerschlitz hineingebogen wird, wenn die Drahtspule weit genug auf die Schraube aufgeschraubt ist.

Um die Verbindung ohne Zerstörung eines ihrer Teile lösen zu können, ist die Schraube ihrer ganzen Länge nach mit einer axialen Bohrung 18 versehen, deren Durchmesser vorzugsweise etwa ebenso groß wie der Ouerschlitz 15 breit ist. Irgendein Stift 19, wie z. B. der in Fig. 3 dargestellte, von geeignetem Durchmesser kann nun mit seinem Schaft 20 in die Bohrung 18 eingeführt werden und den Endfortsatz 16 aus dem Ouerschlitz 15 herausdrücken. Dadurch wird die Schraube 10 frei und kann nun aus der Drahtspule 11 ausgeschraubt werden. Obwohl an sich irgendein Stück Draht von geeignetem Durchmesser für den genannten Zweck benutzt werden kann, wird vorzugsweise ein Stift mit Kopf 22 verwendet, der gegen das obere Schraubenende 21 anschlägt, um zu verhindern, daß der Endfortsatz 16 übermäßig abgebogen, abgebrochen oder bleibend verformt wird.

In den meisten Fällen hat die an den Endfortsatz anschließende Windung einer üblichen Einsatzdrahtspule einen geringeren Durchmesser als der übrige Drahtspulenkörper, um das Einschrauben der Drahtspule in das Muttergewinde zu erleichtern. Aus diesem Grunde ist auch der Durchmesser des Schraubenendes 14 (s. Fig. 1 und 2) verringert, so daß die Windung mit dem Endfortsatz 16 aufgenommen werden kann. Wenn dieses Ende 14 der Schraube gleichachsig mit dem übrigen Schraubenschaft gemacht wird, so muß sein Durchmesser verhältnismäßig sehr klein sein, und es besteht die Gefahr, daß der Endfortsatz der Drahtspule durch die Kante bei A (s. Fig. 2) abgeschert wird. Diese Gefahr ist bei der Form nach Fig. 4 vermieden, da dort das mit verringertem Durchmesser versehene Schraubenende 25 exzentrisch zur Schraubenachse α liegt und die einander diametral gegenüberliegenden Ecken 27 der den Querschlitz 26 bildenden Seitenwände abgekantet sind, so daß die Anlage zwischen Drahtspule und Schraube vergrößert ist, wenn ein rückdrehendes Moment an der Schraube angreift. Ein ähnliches Ergebnis kann man mit einem entsprechend Fig. 5 exzentrisch gelegenen Schraubenende 30 erreichen, in dem der Querschlitz 31 gekrümmt ist und einen gekrümmten Endfortsatz 32 der Drahtspule 33 aufnimmt.

Das Prinzip der Erfindung läßt sich an allen Arten von Schrauben und Spulendrahtquerschnitten anwenden. So zeigt Fig. 6 eine Kopfschraube 40 mit Ouerschlitz 41 und axialer Bohrung 42. Diese Schraube hat eine bekannte Gewindenutform von segmentförmigem Querschnitt zur Aufnahme liner Drahtspule 44 mit gleichfalls bekanntem rundem oder birnenförmigem Drahtquerschnitt. Die gerundete Gewindenutform vermeidet die Kerbwirkung einer V-förmigen Gewindenutform und ist beim Gegenstand der Erfindung insoweit vorteilhaft verwendbar, als dadurch wenigstens teilweise die Schwächung des Schraubendurchmessers infolge der axialen Bohrung ausgeglichen wird.

Die Schraubverbindung nach der Erfindung bietet den Vorteil, daß die Sperrung der Schraube völlig sicher ist und ohne Zerstörung eines der verbundenen Teile aufgehoben werden kann.

Claims

Patentansprüche:

1. Lösbare Sperrschraube, deren Ende mit einem Querschlitz versehen ist und bei welcher eine ein Außengewinde bildende und mit einem annähernd diametral gerichteten Endfortsatz versehene Drahtspule in die Gewindegänge des Schraubenschaftes eingeschraubt und der Endfortsatz der Drahtspule in Eingriff mit dem Querschlitz des Schraubenendes gebracht werden kann, dadurch gekennzeichnet, daß der Schraubenschaft (10) mit einer die ganze Schaftlänge durchdringenden Bohrung (18) versehen ist, welche in den Querschlitz (15) einmündet, wobei die Bohrung genügend weit ist, um mit einem in diese eingeführten Werkzeug den Endfortsatz (16, 32) der Drahtspule aus dem Querschlitz herausdrücken zu können.

2. Schraube nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Durchmesser der Bohrung (18) ähnlich der Weite des Querschlitzes (15) ist.

3. Schraube nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Schraubenende (14 bzw. 25 bzw. 30) ungefähr kreisförmigen Umfang hat, dessen Durchmesser kleiner als der des Schraubenschaftes ist, und zu diesem gleichachsig (Fig. 2) oder exzentrisch (Fig. 4 und 5) liegt, wobei der Querschlitz in dem im Durchmesser verringerten Schraubenende vorgesehen ist.

4. Schraube nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Querschlitz (31) gekrümmt ist.

5. Schraube nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Endfortsatz (16,32) der Drahtspule nach deren Verbindung mit dem Schraubenende das Ende der Bohrung (18) in dem Querschlitz überdeckt.

In Betracht gezogene Druckschriften: Britische Patentschrift Nr. 497 309.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen