DE102017202501A1

DE102017202501A1 - Sicherungssystem

Info

Publication number: DE102017202501A1
Application number: DE102017202501.8A
Authority: DE
Inventors: Harald Elsässer
Original assignee: Audi AG
Current assignee: Audi AG
Priority date: 2017-02-16
Filing date: 2017-02-16
Publication date: 2018-08-16

Abstract

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Sicherungssystem zum Sichern einer Schraubmutter an einer Schraube, mit einer Schraubmutter (3, 21), einem Sicherungselement (11, 18) und einem Druckelement (7, 23), wobei das Sicherungselement (11, 18) an dem Druckelement (7, 23) angeordnet ist, und wobei das Druckelement (7, 23) dazu konfiguriert ist, sich zusammen mit der Schraubmutter (3, 21) entlang einer Schraube zu bewegen, wenn das Sicherungssystem (1, 20) auf die Schraube aufgeschraubt wird, und wobei das Druckelement (7, 23) an zumindest einer Seite eine Ausnehmung aufweist und das Druckelement (7, 23) weiterhin dazu konfiguriert ist, in eine Ausnehmung der Schraubmutter (3, 21) bewegt zu werden, wobei die Ausnehmung der Schraubmutter (3, 21) eine Form aufweist, die bei einer Bewegung des Druckelements (7, 23) in die Ausnehmung der Schraubmutter (3, 21) dazu führt, dass sich durch die Ausnehmung des Druckelements (7, 23) gebildete Randbereiche des Druckelements (7, 23) aufeinander zubewegen und ein Querschnitt des Druckelements (7, 23) sich verringert, wodurch das Sicherungselement (11, 18) durch das Druckelement (7, 23) mit einem Druck zu beaufschlagen ist, und wobei das Sicherungselement (11, 18) dazu konfiguriert ist, sich um die Schraube zu legen und zumindest die Schaubmutter (3, 21) gegen eine Bewegung der Schraubmutter (3, 21) an der Schraube entlang zu sichern, wenn das Sicherungselement (11, 18) mit einem Druck beaufschlagt wird.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Sicherungssystem zum Sichern einer Schraubmutter an einer Schraube und ein Verfahren zur Herstellung des vorgestellten Sicherungssystems.
Schraubmuttern können mit verschiedenen Techniken, wie bspw. einer sogenannten „Kontermutter“ oder einer Schicht aus Klebstoff gegen ein Lösen von einer Schraube gesichert werden. Beim Sichern einer Schraubmutter an einer Schraube mittels einer an der Schraubmutter angeordneten Schicht aus Klebstoff wird der Klebstoff bereits bei einer ersten Berührung der Schraube durch die Schraubmutter aktiviert bzw. an der Schraube verteilt. Dies hat zur Folge, dass ein Großteil des Klebstoffs an einem vorderen Teil der Schraube haften bleibt und entsprechend nicht in einen Verschraubungsbereich an einem hinteren Teil der Schraube, an dem die Schraubmutter an der Schraube festgezogen wird, gelangt. Entsprechend kann sich eine Wirkung des Klebstoffs zur Sicherung der Schraubmutter gegen ein Lösen von der Schraube reduzieren oder komplett entfallen.
Die deutsche Druckschrift DE 32 00 863 A1 offenbart eine Gewindemutter, in der zwei Sicherungsmutterhälften eingefasst sind. Diese sind konisch ausgebildet und fassen einen Gewindeabschnitt ein. Eine Schraube greift während einer Montage in den Gewindeabschnitt ein und zieht die Sicherungsmutterhälften auf eine elastische Sicherungsscheibe.
In der deutschen Druckschrift DE 10 2014 117 293 A1 wird eine Befestigungseinrichtung offenbart, die aus einer Hülsenmutter besteht, die mit einer Trommelschraube über einen Gewindeabschnitt in Eingriff steht.
Die Druckschrift EP 2 083 180 B1 offenbart ein Verbindungselement mit einem Bolzen, an dem Befestigungsmittel montierbar sind und an dem mindestens ein Klebstoffreservoir ausgebildet ist, wobei das Klebstoffreservoir zumindest teilweise von einer Schutzhülle umgeben ist.
Eine Schraubverbindung mit einem aus Kunststoff gestalteten Bolzen, der unter Verwendung eines verkapselten Klebstoffs mit einer Mutter zusammengefügt wird, ist in der Druckschrift DE 197 12 426 C1 offenbart.
In der Druckschrift DE 42 08 834 A1 wird eine zylindrische Hülse mit Kapseln aus Klebstoff offenbart, die durch Eintreiben eines Bolzenankers in die Hülse zerstört und dadurch aktiviert werden.
Vor diesem Hintergrund ist es eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Möglichkeit zum selektiven Aktivieren eines Sicherungselements zum Sichern einer Schraubmutter an einem Sicherungsort bereitzustellen.
Zur Lösung der voranstehend genannten Aufgabe wird ein Sicherungssystem zum Sichern einer Schraubmutter an einer Schraube, mit einer Schraubmutter, einem Sicherungselement und einem Druckelement vorgestellt. Es ist vorgesehen, dass das Sicherungselement an dem Druckelement angeordnet ist und das Druckelement dazu konfiguriert ist, sich zusammen mit der Schraubmutter entlang einer Schraube zu bewegen, wenn das Sicherungssystem auf die Schraube aufgeschraubt wird. Weiterhin ist vorgesehen, dass das Druckelement an zumindest einer Seite eine Ausnehmung aufweist und das Druckelement weiterhin dazu konfiguriert ist, in eine Ausnehmung der Schraubmutter bewegt zu werden, wobei die Ausnehmung der Schraubmutter eine Form aufweist, die bei einer Bewegung des Druckelements in die Ausnehmung der Schraubmutter dazu führt, dass sich durch die Ausnehmung des Druckelements gebildete Randbereiche des Druckelements aufeinander zubewegen und sich ein Querschnitt des Druckelements verringert, wodurch das Sicherungselement durch das Druckelement mit einem Druck zu beaufschlagen ist bzw. beaufschlagt wird. Weiterhin ist vorgesehen, dass das Sicherungselement dazu konfiguriert ist, sich um die Schraube zu legen und zumindest die Schaubmutter gegen eine Bewegung der Schraubmutter an der Schraube entlang zu sichern.
Ausgestaltungen der vorgestellten Erfindung ergeben sich aus der Beschreibung und den abhängigen Ansprüchen.
Das vorgestellte Sicherungssystem dient insbesondere zum lösesicheren Anordnen einer Schraubmutter an einer Schraube. Dazu ist vorgesehen, dass die Schraubmutter mittels eines Sicherungselements, wie bspw. Klebstoff oder einer Substanz mit einem hohen, d. h. einem gegenüber der Schraubmutter in Bezug zu der Schraube erhöhten, Reibungskoeffizienten mit der Schraube verbunden wird. Um das Sicherungselement, das bspw. aus einer Schicht Klebstoff besteht, selektiv dort zu aktivieren bzw. dort anzuordnen, wo die Schraubmutter zu sichern ist, ist vorgesehen, dass das Sicherungselement zunächst zusammen mit dem Druckelement und der Schraubmutter an der Schraube entlang bewegt und, sobald das Druckelement an einer zu sichernden Position angelangt ist, das Sicherungselement aktiviert bzw. an der zu sichernden Position zwischen der Schraube, dem Druckelement und ggf. der Schraubmutter verteilt wird.
Um das erfindungsgemäß vorgesehene Sicherungselement an einer vorgegebenen Position bzw. an exakt der Position zu aktivieren, an der die Schraubmutter zu sichern ist, ist vorgesehen, dass das Sicherungselement an einem Druckelement des erfindungsgemäßen Sicherungssystems angeordnet wird. Durch eine Bewegung des Druckelements auf das Sicherungselement zu bzw. in eine in der erfindungsgemäß vorgesehenen Schraubmutter vorgesehene Ausnehmung hinein, die bei einem Anschlag des Druckelements an einer Auflagefläche, ausgelöst wird, wird das Sicherungselement aktiviert, indem bspw. eine Schutzhülle des Sicherungselements zerstört und eine in der Schutzhülle befindliche Substanz, wie bspw. Klebstoff, aus der Schutzhülle austritt und sich in einer Umgebung der Schutzhülle verteilt. Selbstverständlich kann es auch vorgesehen sein, dass das Sicherungselement an sich durch einen aufgrund der Bewegung des Druckelements auf das Sicherungselement wirkende Druck verformt wird und sich um die Schraube legt.
Um das erfindungsgemäß vorgesehene Druckelement auf das erfindungsgemäß vorgesehene Sicherungselement zu bewegen und, dadurch bedingt, das Sicherungselement mit Druck zu beaufschlagen und, dadurch bedingt, das Sicherungselement zu aktivieren bzw. zu verteilen, ist vorgesehen, dass das Druckelement in Richtung einer jeweiligen Auflagefläche gegenüber der erfindungsgemäß vorgesehenen Schraubmutter übersteht und während einer Bewegung der Schraubmutter auf die Auflagefläche zu, in die Schraubmutter bzw. die erfindungsgemäß in der Schraubmutter vorgesehene Ausnehmung hinein bewegt wird. Dies bedeutet, dass das Druckelement sich relativ zu der Schraubmutter bewegt und dabei auf das an dem Druckelement angeordnete Sicherungselement gedrückt wird. Dazu kann die Schraubmutter über das Druckelement bewegt werden und/oder das Druckelement in die Schraubmutter bewegt werden. Dabei kann die Bewegung der Schraubmutter über das Druckelement und/oder die Bewegung des Druckelements in die Schraubmutter insbesondere bis zu einem Punkt erfolgen, an dem an einem äußeren Randbereich der Schraubmutter, d. h. an einem Mutterkopf bzw. an einem Flanschbereich, ein formschlüssiger Übergang zwischen dem Druckelement und der Schraubmutter vorliegt.
Das erfindungsgemäß vorgesehene Sicherungselement kann an bzw. auf dem Druckelement, bspw. in einem in der Ausnehmung der Schraubmutter gebildeten Zwischenraum zwischen dem Druckelement und der Schraubmutter angeordnet sein. Insbesondere ist jedoch vorgesehen, dass das Sicherungselement an einer Wand einer zur Aufnahme einer Schraube vorgesehenen Öffnung des Druckelements angeordnet ist, so dass sich das Sicherungselement um die Schraube legt, wenn das Druckelement in die Ausnehmung der Schraubmutter bewegt wird.
In einer möglichen Ausgestaltung des vorgestellten Sicherungssystems ist vorgesehen, dass das Druckelement eine im Wesentlichen zylindrische Öffnung zur Aufnahme der Schraube aufweist, und das Druckelement in einem Ruhezustand in seinem Durchmesser geweitet ist, so dass ein erster durch die Ausnehmung des Druckelements gebildeter Randbereich bzw. ein Ende des Druckelements von einem zweiten durch die Ausnehmung des Druckelements gebildeten Randbereich bzw. Ende des Druckelements beabstandet ist. Dabei ist weiterhin vorgesehen, dass ein an eine Öffnung zur Aufnahme der Schraube bildenden Wänden vorgesehenes Gewinde erst dann an der Schraube eingreift, wenn das Druckelement in die Ausnehmung der Schraubmutter bewegt wurde und die Beabstandung zwischen dem ersten Randbereich und dem zweiten Randbereich des Druckelements zumindest reduziert ist und das Sicherheitselement mit Druck beaufschlagt wurde.
Das erfindungsgemäß vorgesehene Druckelement ist im Wesentlichen zylindrisch geformt und weist in seinem Inneren eine Öffnung zur Aufnahme einer Schraube auf. Dabei können die Öffnung umgebende Wände des Druckelements ein Gewinde aufweisen, das einem Gewinde einer Schraube entspricht. An diesen Wänden kann das erfindungsgemäß vorgesehene Sicherungselement angeordnet werden, so dass sich das Sicherungselement um die Schraube legt, wenn sich das Druckelement um die Schraube schließt.
Es ist vorgesehen, dass das Druckelement an zumindest einer Seite aufgeschnitten wird und entsprechend eine Ausnehmung aufweist, die bei einer Bewegung des Druckelements in die Ausnehmung der Schraubmutter hinein verringert wird, so dass sich ein Durchmesser bzw. ein Querschnitt des Druckelements reduziert und ein an dem Druckelement vorgesehenes Sicherungselement auf eine durch das Druckelement geführte Schraube gedrückt wird.
Um ein frühzeitiges Bewegen des Druckelements in die Aufnahme der Schraubmutter hinein und entsprechend eine frühzeitige Aktivierung des Sicherungselements zu verhindern, ist an dem Druckelement eine Ausnehmung vorgesehen, die in einem Ruhezustand, d. h. vor einer Verschraubung des Sicherheitssystems mit einer Schraube, geweitet wird, so dass sich ein Durchmesser des Druckelements vergrößert und der Abstand zwischen jeweiligen Randbereichen der Ausnehmung bzw. des Druckelements erhöht wird. Wenn der Abstand zwischen den Randbereichen des Druckelements einen Schwellenwert überschreitet, führt der Abstand dazu, dass ein an Wänden einer im Inneren des Druckelements befindlichen Ausnehmung vorgesehenes Gewinde in einem Abstand zu einer jeweiligen durch das Sicherungssystem geführten Schraube vorliegt. Dies ist insbesondere dann der Fall, wenn das erfindungsgemäße Sicherungssystem an einer Schraube entlang bewegt wird. Entsprechend wird aufgrund des Abstands zwischen den Randbereichen des Druckelements und dem entsprechenden Abstand zwischen dem Gewinde und der Schraube das Druckelement nur mit der Schraubmutter und nicht relativ zu der Schraubmutter bewegt. Erst wenn der Abstand zwischen den Randbereichen bzw. die Ausnehmung des Druckelements verringert wird, wird ein Querschnitt des Druckelements reduziert und das Druckelement zusammen mit dem Sicherungselement auf die Schraube gedrückt und an dieser gesichert.
Sobald das erfindungsgemäße Sicherungssystem über das Druckelement mit einer Auflagefläche in Kontakt tritt, wird das Druckelement auf die Schraubmutter gedrückt und, dadurch bedingt, in eine Ausnehmung der Schraubmutter bewegt. Durch die Bewegung des Druckelements in die Ausnehmung der Schraubmutter reduziert sich ein Querschnitt des Druckelements, so dass das Druckelement das an dem Druckelement angeordnete Sicherungselement mit Druck beaufschlagt und entsprechend aktiviert. Dazu ist es erforderlich, dass das Druckelement die Auflagefläche vor der Schraubmutter kontaktiert. Entsprechend ist vorgesehen, dass das Druckelement die Schraubmutter in Richtung der Auflagefläche bzw. in Richtung eines Schraubkopfs der Schraubmutter überlagert und in einer vorgegebenen Länge über eine äußere Kante der Schraubmutter übersteht.
In einer weiteren möglichen Ausgestaltung des vorgestellten Sicherungselements ist vorgesehen, dass die Ausnehmung der Schraubmutter an ihrem äußeren Randbereich eine Abschrägung oder Abrundung aufweist, in die das Druckelement formschlüssig eingreift, wenn das Druckelement in die Ausnehmung bewegt wird. Dabei ist vorgesehen, dass innere Randbereiche der Abschrägung oder der Abrundung der Ausnehmung einen Abstand aufweisen, der dazu führt, dass die Beabstandung zwischen dem ersten Randbereich und dem zweiten Randbereich des Druckelements zumindest reduziert wird, wodurch das Sicherungselement mit Druck zu beaufschlagen und entsprechend zu aktivieren ist.
Um die Ausnehmung des Druckelements bei einem Kontakt des Druckelements mit einer Auflagefläche zu reduzieren und ein an Wänden eines im Inneren des Druckelements angeordneten Hohlraums vorgesehenes Gewinde in Kontakt mit einem Gewinde einer jeweiligen Schraube zu bringen sowie das an dem Druckelement vorgesehene Sicherungselement mit Druck zu beaufschlagen und, dadurch bedingt, zu aktivieren, ist vorgesehen, dass die Ausnehmung des Druckelements, d. h ein Abstand zwischen jeweiligen Randbereichen des Druckelements, reduziert wird. Um den Abstand zwischen den Randbereichen des Druckelements zu reduzieren, kann vorgesehen sein, dass die Ausnehmung der Schraubmutter an ihrem äußeren Randbereich eine Abschrägung oder Abrundung aufweist, in die das Druckelement eingreift, wenn das Druckelement in die Ausnehmung der Schraubmutter bewegt wird und schließlich eine formschlüssige Verbindung mit der Schraubmutter eingeht.
Durch eine Abschrägung oder Abrundung an einem äußeren Randbereich der Ausnehmung der Schraubmutter wird das Druckelement entlang der Abschrägung oder Abrundung bewegt, wenn das Druckelement in die Ausnehmung der Schraubmutter bewegt wird, wodurch sich ein Abstand zwischen jeweiligen Randbereichen der Ausnehmung des Druckelements verringert und das Druckelement sich um eine jeweilige durch die Schraubmutter und das Druckelement geführte Schraube legt. Dazu kann bspw. eine keilförmige Abschrägung gewählt werden, die mit ihrer kurzen Seite in Richtung der Schraube gerichtet ist. Entsprechend ist die Abschrägung bzw. Abrundung so zu wählen, dass der Abstand zwischen den Randbereichen des Druckelements am Ende der Abschrägung bzw. Abrundung minimal ist und das Druckelement einen minimalen Querschnitt aufweist, wodurch ein maximaler Druck auf das an dem Druckelement angeordnete und zwischen dem Druckelement und einer Schraube bzw. zwischen dem Druckelement und der Schraubmutter eingeklemmte Sicherungselement erzeugt wird.
In einer weiteren möglichen Ausgestaltung des vorgestellten Sicherungssystems ist vorgesehen, dass das Druckelement in einem Ruhezustand lediglich teilweise in die Ausnehmung der Schraubmutter eingreift und ein äußerer Randbereich des Druckelements über einen äußeren Randbereich der Schraubmutter hinausragt. Dabei ist weiterhin vorgesehen, dass eine Länge, mit der der äußere Randbereich des Druckelements über den äußeren Randbereich der Schraubmutter hinausragt, eine Höhe des Druckelements und eine Länge der Beabstandung zwischen dem ersten Randbereich und dem zweiten Randbereich des Druckelements derart gewählt sind, dass das Druckelement das Sicherungselement mit Druck beaufschlagt und dadurch aktiviert, noch bevor der äußere Randbereich der Schraubmutter in eine Endposition auf der Auflagefläche bewegt wird.
Sobald das Gewinde des Druckelements in ein Gewinde einer jeweiligen Schraube eingreift und das Druckelement mit einer Auflagefläche in Kontakt steht, die Schraubmutter jedoch noch nicht mit der Auflagefläche in Kontakt steht, bewegt sich das Druckelement relativ zu der Schraubmutter, wenn die Schraubmutter an der Schraube entlang bewegt wird. Entsprechend bewegt sich das Druckelement in die Schraubmutter bzw. die in der Schraubmutter vorgesehene Ausnehmung hinein. Dabei verringert sich die Länge des Bereichs mit dem das Druckelement die Schraubmutter überragt insbesondere so lange, bis das Druckelement einen formschlüssigen Übergang zu der Schraubmutter ausbildet.
In einer weiteren möglichen Ausgestaltung des vorgestellten Sicherungssystems ist vorgesehen, dass das Druckelement mittels einer Verdrehsicherung zwischen der Schraubmutter und dem Druckelement gegen eine Drehbewegung des Druckelements gegenüber der Schraubmutter gesichert ist.
Um das erfindungsgemäß vorgesehene Druckelement stets zusammen mit der erfindungsgemäß vorgesehenen Schraubmutter zu bewegen und, dadurch bedingt, eine ungewollte Relativbewegung des Druckelements zu der Schraubmutter zu verhindern, kann eine Verdrehsicherung vorgesehen werden, die an dem Druckelement angreift. Dazu kann die Verdrehsicherung bspw. in Form einer Nut bzw. einer Kerbe oder eines Stifts ausgestaltet sein. Es ist denkbar, dass die Verdrehsicherung in Form eines Stifts ausgestaltet wird, der bspw. für einen Arretierungsvorgang, bei dem das erfindungsgemäß vorgesehene Sicherungselement aktiviert werden soll, entfernt wird, so dass sich das Druckelement in die Schraubmutter bzw. eine in der Schraubmutter vorgesehene Aufnahme vollständig hinein bewegen kann.
In einer weiteren möglichen Ausgestaltung des vorgestellten Sicherungssystems ist vorgesehen, dass das Druckelement verliersicher an der Schraubmutter angeordnet ist.
Um ein unbeabsichtigtes Lösen bzw. ein Verlieren des erfindungsgemäß vorgesehenen Druckelements zu verhindern, kann das Druckelement verliersicher an der Schraubmutter angeordnet werden. Dazu kann bspw. vorgesehen sein, dass das Druckelement, nachdem dieses in eine in der Schraubmutter vorgesehene Ausnehmung eingebracht wurde, gespreizt, d. h. in seinem Durchmesser vergrößert wird, so dass das Druckelement an der Schraubmutter verklemmt wird.
Weiterhin ist es denkbar, dass das Druckelement mittels eines Halteelements an der Schraubmutter fixiert wird. Dazu kann bspw. eine Verstemmung oder eine Einkerbung an der Schraubmutter bzw. dem Druckelement vorgesehen sein, mittels derer das Druckelement in die Schraubmutter bzw. die Schraubmutter in das Druckelement eingreift.
Ferner betrifft die vorliegende Erfindung ein Verfahren zur Herstellung eines Sicherungssystems nach einem der voranstehenden Ansprüche, bei dem in eine an einem ersten Randbereich einer Schraubmutter vorgesehene Ausnehmung ein Druckelement eingebracht wird, und bei dem sowohl in das Druckelement als auch in die Schraubmutter eine Öffnung zur Aufnahme einer Schraube eingebracht wird. Dabei ist vorgesehen, dass an dem Druckelement ein Sicherungselement angeordnet wird und in das Druckelement an einer Seite eine Ausnehmung eingebracht wird, so dass sich zwei in einem Abstand zueinander befindliche Randbereiche des Druckelements ergeben, wodurch das Druckelement dazu konfiguriert wird, seinen Querschnitt bei einer Bewegung in die Ausnehmung der Schraubmutter zu reduzieren und das Sicherungselement mit einem Druck zu beaufschlagen.
Das vorgestellte Verfahren dient insbesondere zur Herstellung des vorgestellten Sicherungssystems.
Gemäß dem vorgestellten Verfahren ist insbesondere vorgesehen, dass in ein kreisförmiges Druckelement eine Ausnehmung eingebracht wird, so dass sich zwei durch die Ausnehmung beabstandete Randbereiche an dem Druckelement ergeben. Weiterhin ist vorgesehen, dass das Druckelement in eine Ausnehmung einer Schraubmutter eingesetzt und dort geweitet, d. h. in seinem Durchmesser vergrößert wird, so dass das Druckelement in der Schraubmutter verliersicher verklemmt wird.
Es ist gemäß dem vorgestellten Verfahren ferner vorgesehen, dass eine Ausnehmung in der Schraubmutter erzeugt wird, die einen Querschnitt aufweist, der geringer ist als ein Querschnitt des Druckelements in einem Ruhezustand, d. h. in einer Position, in der die Randbereiche des Druckelements in einem vorgegebenen Abstand zueinander ruhen bzw. eine Ausnehmung des Druckelements eine maximale Größe zeigt. Das Druckelement befindet sich insbesondere bei einem Schraubvorgang zum Bewegen des vorgestellten Sicherungssystems an einer Schraube entlang in einem Ruhezustand. Der Ruhezustand des Druckelements endet, wenn das Druckelement in die Ausnehmung der Schraubmutter bewegt und der Querschnitt des Druckelements bzw. eine Größe der Ausnehmung des Druckelements reduziert wird.
Weitere Vorteile und Ausgestaltungen ergeben sich aus der Beschreibung und den beiliegenden Zeichnungen.
Es versteht sich, dass die voranstehend genannten und die nachstehend noch zu erläuternden Merkmale nicht nur in der jeweils angegebenen Kombination, sondern auch in anderen Kombinationen oder in Alleinstellung verwendbar sind, ohne den Rahmen der vorliegende Erfindung zu verlassen.
Die Erfindung ist anhand von Ausführungsformen in der Zeichnung schematisch dargestellt und wird unter Bezugnahme auf die Zeichnung schematisch und ausführlich beschrieben.

1 zeigt eine Schnittzeichnung einer möglichen Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Sicherungssystems.
2 zeigt eine Draufsicht auf eine Unterseite einer möglichen Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Sicherungssystems.

In 1 ist ein Sicherungssystem 1 dargestellt. Das Sicherungssystem 1 umfasst eine Schraubmutter 3 mit einer Öffnung 5 zur Aufnahme einer Schraube.
Weiterhin umfasst das Sicherungssystem 1 ein Druckelement 7 mit einer Ausnehmung 9. Das Druckelement 7 ist in eine in der Schraubmutter 3 gebildete Ausnehmung eingebracht. An dem Druckelement ist an Wänden einer zur Aufnahme einer Schraube vorgesehenen Öffnung des Druckelements 7 ein Sicherheitselement 11 angeordnet.
Die Schraubmutter 3 weist am Ende der Öffnung 5 eine Aufnahme auf, in die das Druckelement 7 formschlüssig eingreifen kann. An der Aufnahme der Schraubmutter 3 ist eine Abschrägung 13 bzw. ein abgeschrägter Kantenverlauf vorgesehen, der einem Verlauf des Druckelements 7 nachgebildet ist, so dass das Druckelement 7 formschlüssig an der Abschrägung 13 anliegt, wenn dieses vollständig in die Aufnahme der Schraubmutter 3 bewegt wird.
In einem Ruhezustand bzw. während eines Vorgangs, bei dem das Sicherungselement 1 an einer Schraube entlang bewegt wird, steht das Druckelement 7 in einem Bereich 15 leicht über eine äußere Kante 17 der Schraubmutter 3 hinaus, da das Druckelement 7 über eine Ausnehmung 9 geweitet ist und auf der Abschrägung 13 aufliegt und entsprechend nicht komplett formschlüssig in die in der Schraubmutter 3 gebildete Aufnahme eingreift. Es ist insbesondere vorgesehen, dass die Ausnehmung 9, d. h. eine Größe bzw. Länge der Ausnehmung 9 des Druckelements 7 und eine Höhe des Druckelements 7 so aufeinander abgestimmt sind, dass das Druckelement 7 bei einer Bewegung des Sicherungssystems 1 an einer Schraube entlang und auf eine Auflagefläche zu, noch vor einer Flanschfläche bzw. der äußeren Kante 17 der Schraubmutter 3 die Auflagefläche kontaktiert.
Sobald das Druckelement 7 bei einer Bewegung des Sicherungssystems 1 an einer Schraube entlang auf eine Auflagefläche auftrifft, wird das Druckelement 7 auf die Abschrägung 13 der Schraubenmutter 3 gedrückt, so dass sich das Druckelement 7 an der Abschrägung 13 entlang bewegt und die Ausnehmung 9 des Druckelements 7 reduziert bzw. minimiert wird. Entsprechend wird durch die Bewegung des Druckelements 7 an der Abschrägung 13 entlang das Druckelement 7 in die Aufnahme der Schraubmutter 3 hinein bewegt und ein Durchmesser des Druckelements 7 reduziert. Dabei kann die Bewegung des Druckelements 7 in die Aufnahme der Schraubmutter 3 hinein bspw. dadurch erzwungen werden, dass die Schraubmutter 3 weiter in Richtung der Auflagefläche geschraubt wird während das Druckelement 7 bereits auf der Auflagefläche aufsteht, so dass sich die Schraubmutter 3 um das Druckelement 7 herum schiebt bzw. senkt.
Durch die Bewegung des Druckelements 7 in die Aufnahme der Schraubmutter 3 hinein bzw. durch die Bewegung der Schaubmutter 3 um das Druckelement 7 herum wird das Druckelement 7 auf das Sicherheitselement 11 bzw. das Sicherheitselement 11 auf eine entsprechende Schraube gedrückt. Entsprechend wird das Sicherheitselement 11 mit einem Druck beaufschlagt und, dadurch bedingt, aktiviert. Durch den mittels des Druckelements 7 erzeugten Druck verformt sich das Sicherheitselement 11, so dass bspw. eine Kapselstruktur bzw. eine Hülle des Sicherheitselements 11 bricht und in der Hülle gespeichertes Material, vorzugsweise flüssiger Klebstoff, aus der Hülle austritt und sich zwischen dem Druckelement 7 und der Schraube verteilt. Durch das aktivierte Sicherheitselement 11 wird das Sicherheitssystem 1 gegen eine Lösebewegung an der Schraube gesichert.
Alternativ oder zusätzlich zu der voranstehend beschriebenen Ausführungsform ist es denkbar, dass ein Sicherungselement 18 zwischen dem Druckelement 7 und der Schraubmutter 3 in einem Bereich 19 angeordnet wird. Entsprechend wird das Druckelement 7 bei einer Bewegung in die Aufnahme der Schraubmutter 3 hinein auf das Sicherungselement 18 gedrückt, so dass das Sicherungselement 18 aktiviert wird und sich zwischen der Schraubmutter 3, dem Druckelement 7 und der Schraube verteilt und, dadurch bedingt, die Schraubmutter 3, das Druckelement 7 und die Schraube gegeneinander sichert.
In 2 ist ein Sicherungssystem 20 mit einer Schraubmutter 21 und einem Druckelement 23 dargestellt. Hier greift das Druckelement 23 formschlüssig in eine in der Schraubmutter 21 gebildete Ausnehmung ein. Sowohl die Schraubmutter 21 als auch das Druckelement 23 weisen eine mittige Öffnung 25 auf, durch die eine Schraube geführt werden kann.
Sobald das Druckelement 23 formschlüssig in die Ausnehmung der Schraubmutter 21 eingreift, d. h. mit einer äußeren Kante der Schraubmutter 21 bündig abschließt, wird aufgrund einer Abschrägung an einer Kante der Ausnehmung der Schraubmutter 23 das Druckelement 23 komprimiert, so dass sich ein an Innenwänden des Druckelements 23 vorgesehenes Gewinde um ein Gewinde einer in die mittige Öffnung 25 eingebrachten Schraube legt und ein auf dem Gewinde angeordnetes Sicherungselement mit Druck beaufschlagt und, dadurch bedingt, aktiviert wird.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

DE 3200863 A1 [0003]
DE 102014117293 A1 [0004]
EP 2083180 B1 [0005]
DE 19712426 C1 [0006]
DE 4208834 A1 [0007]

Claims

Sicherungssystem zum Sichern einer Schraubmutter an einer Schraube, mit einer Schraubmutter (3, 21), einem Sicherungselement (11, 18) und einem Druckelement (7, 23), wobei das Sicherungselement (11, 18) an dem Druckelement (7, 23) angeordnet ist, und wobei das Druckelement (7, 23) dazu konfiguriert ist, sich zusammen mit der Schraubmutter (3, 21) entlang einer Schraube zu bewegen, wenn das Sicherungssystem (1, 20) auf die Schraube aufgeschraubt wird, und wobei das Druckelement (7, 23) an zumindest einer Seite eine Ausnehmung (9) aufweist und das Druckelement (7, 23) weiterhin dazu konfiguriert ist, in eine Ausnehmung der Schraubmutter (3, 21) bewegt zu werden, wobei die Ausnehmung der Schraubmutter (3, 21) eine Form aufweist, die bei einer Bewegung des Druckelements (7, 23) in die Ausnehmung der Schraubmutter (3, 21) dazu führt, dass sich durch die Ausnehmung (9) des Druckelements (7, 23) gebildete Randbereiche des Druckelements (7, 23) aufeinander zubewegen und ein Querschnitt des Druckelements (7, 23) sich verringert, wodurch das Sicherungselement (11, 18) durch das Druckelement (7, 23) mit einem Druck beaufschlagt wird, und wobei das Sicherungselement (11, 18) dazu konfiguriert ist, sich um die Schraube zu legen und zumindest die Schaubmutter (3, 21) gegen eine Bewegung der Schraubmutter (3, 21) an der Schraube entlang zu sichern, wenn das Sicherungselement (11, 18) mit einem Druck beaufschlagt wird.
Sicherungssystem nach Anspruch 1, wobei das Sicherungselement (11, 18) eine Schicht aus Klebstoff ist.
Sicherungssystem nach Anspruch 1 oder 2, wobei das Sicherungselement (11, 18) von einer Schutzschicht umgeben ist, die dazu konfiguriert ist, zu brechen, wenn diese mit einem Druck beaufschlagt wird, der größer ist als ein vorgegebener Schwellenwert.
Sicherungssystem nach einem der voranstehenden Ansprüche, wobei das Sicherungselement (11, 18) in der Ausnehmung der Schraubmutter (3, 21) zwischen dem Druckelement (7, 25) und der Schraubmutter (3, 21) angeordnet ist.
Sicherungssystem nach einem der Ansprüche 1 bis 4, wobei das Sicherungselement (11, 18) entlang einer eine Aufnahme für eine Schraube bildende Öffnung des Druckelements (7, 23) angeordnet ist.
Sicherungssystem nach einem der voranstehenden Ansprüche, wobei das Druckelement (7, 23) eine im Wesentlichen zylindrische Öffnung zur Aufnahme der Schraube aufweist, und wobei das Druckelement (7, 23) in einem Ruhezustand in seinem Querschnitt geweitet ist, so dass ein erster durch die Ausnehmung (9) des Druckelements (7, 23) gebildeter Randbereich des Druckelements (7, 23) von einem zweiten durch die Ausnehmung (9) des Druckelements (7, 23) gebildeten Randbereich des Druckelements (7, 23) beabstandet ist, und ein an eine Öffnung zur Aufnahme der Schraube bildende Wänden vorgesehenes Gewinde erst dann an der Schraube eingreift, wenn das Druckelement (7, 23) in die Ausnehmung der Schraubmutter (3, 21) bewegt wurde und die Beabstandung zwischen dem ersten Randbereich und dem zweiten Randbereich des Druckelements (7, 23) zumindest reduziert ist und das Sicherheitselement (11, 18) mit Druck beaufschlagt wurde.
Sicherungssystem nach Anspruch 6, wobei die Ausnehmung der Schraubmutter (3, 21) an ihrem äußeren Randbereich eine Abschrägung oder Abrundung aufweist, in die das Druckelement (7, 23) formschlüssig eingreift, wenn das Druckelement (7, 23) in die Ausnehmung der Schraubmutter (3, 21) bewegt wird, und wobei innere Randbereiche der Abschrägung oder der Abrundung der Ausnehmung der Schraubmutter (3, 21) einen Abstand aufweisen, der dazu führt, dass die Beabstandung zwischen dem ersten Randbereich und dem zweiten Randbereich des Druckelements (7, 23) zumindest reduziert wird, wenn das Druckelement (7, 23) in die Ausnehmung der Schraubmutter (3, 21) bewegt wird.
Sicherungssystem nach Anspruch 7, wobei das Druckelement (7, 23) in einem Ruhezustand lediglich teilweise in die Ausnehmung der Schraubmutter (3, 21) eingreift und ein äußerer Randbereich des Druckelements (7, 23) über einen äußeres Randbereich (17) der Schraubmutter (3, 21) hinausragt, und wobei eine Länge, mit der der äußere Randbereich des Druckelements (7, 23) über den äußeren Randbereich der Schraubmutter (3, 21) hinausragt, eine Höhe des Druckelements (7, 23) und eine Länge der Beabstandung zwischen dem ersten Randbereich und dem zweiten Randbereich des Druckelements (7, 23) derart gewählt sind, dass das Druckelement (7, 23) das Sicherungselement (11, 18) mit dem Druck beaufschlagt, noch bevor der äußere Randbereich (17) der Schraubmutter (3, 21) in eine Endposition auf der Auflagefläche bewegt wird.
Sicherungssystem nach einem der voranstehenden Ansprüche, wobei das Druckelement (7, 23) mittels einer Verdrehsicherung zwischen der Schraubmutter (3, 21) und dem Druckelement (7, 23) gegen eine Drehbewegung des Druckelements (7, 23) gegenüber der Schraubmutter (3, 21) gesichert ist.
Sicherungssystem nach Anspruch 9, wobei die Verdrehsicherung durch eine Sicherung aus der folgenden Liste an Sicherungen oder einer Kombination daraus realisiert ist: Nut, Stift oder Kerbe.
Sicherungssystem nach einem der voranstehenden Ansprüche, wobei das Druckelement (7, 23) verliersicher an der Schraubmutter (3, 21) angeordnet ist.
Sicherungssystem nach Anspruch 7 oder 8 und 11, wobei das Druckelement (7, 23) so weit gespreizt ist, dass es verliersicher an der Schraubmutter (3, 21) verklemmt ist.
Sicherungssystem nach Anspruch 12, wobei das Druckelement (7, 23) mittels eines Halteelements verliersicher an der Schraubmutter (3, 21) angeordnet ist.
Sicherungssystem nach Anspruch 13, wobei das Halteelement ausgewählt ist aus der folgenden Liste an Halteelementen: Verstemmung oder Einkerbung.
Verfahren zur Herstellung eines Sicherungssystems (1, 20) nach einem der voranstehenden Ansprüche, bei dem in eine an einem ersten Randbereich einer Schraubmutter (3, 21) vorgesehene Ausnehmung ein Druckelement (7, 23) eingebracht wird, und bei dem sowohl in das Druckelement (7, 23) als auch in die Schraubmutter (3, 21) eine Öffnung zur Aufnahme einer Schraube eingebracht wird, und bei dem an dem Druckelement (7, 23) ein Sicherungselement (11, 18) angeordnet wird, und bei dem in das Druckelement (7, 23) an einer Seite eine Ausnehmung eingebracht wird, so dass sich zwei in einem Abstand zueinander befindliche Randbereiche des Druckelements (7, 23) ergeben, wodurch das Druckelement (7, 23) dazu konfiguriert wird, seinen Querschnitt bei einer Bewegung in die Ausnehmung der Schraubmutter (3, 21) zu reduzieren und das Sicherungselement (11, 18) mit einem Druck zu beaufschlagen.