DE10215517A1

DE10215517A1 - Selbstsichernde Schraube aus metallischem Werkstoff

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Publication number: DE10215517A1
Application number: DE2002115517
Authority: DE
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2002-04-09
Filing date: 2002-04-09
Publication date: 2003-10-23

Abstract

Bekannte Sicherungsmechanismen für Schrauben benötigen zusätzliche Komponenten wie Sicherungsbleche oder Klebstoffe, lassen sich nicht beliebig oft wiederverwenden oder neigen durch zusätzlich Setzfugen zu Vorspannkraftverlust. Die neue selbstsichernde Schraube soll es ermöglichen, beliebig oft lösbare, gegen Vorspannkraftverlust sowie Losdrehen, Verlieren und unabsichtliches Verstellen der Montageposition gesicherte Schraubverbindungen ohne Zuhilfenahme zusätzlicher Elemente zu realisieren. DOLLAR A Die Schraube ist als Hohlschraube ausgeführt. Sie ist mit einem axialen, am Schraubenfuß beginnenden Schlitz (5) versehen. Dieser kann über die gesamte Gewindelänge laufen oder über einen Teil des Gewindes. Er kann gerade oder auch gezackt ausgeführt sein. Zweckmäßigerweise endet der Schlitz am schraubenkopfseitigen Ende in einer Entlastungsbohrung (7). Das Gewinde (1) ist so beschaffen, daß es bei ganz zusammengedrücktem Schlitz einem Normgewinde entspricht. Ein Gewindeeinlauf (2) am Schraubenfuß ermöglicht leichtes Ansetzen. DOLLAR A Die selbstsichere Schraube eignet sich in ihren verschiedenen Ausführungsformen sowohl als Sicherung gegen Losdrehen (z. B. an Bremssätteln) als auch gegen Verlieren (Ölablaßschraube) sowie als Einstellschraube (Scheinwerfereinstellung, Anschlag).

Description

Es sind verschiedenste Möglichkeiten bekannt, das Lockern beziehungsweise Losdrehen von Schraubverbindungen zu verhindern. So sollen zum Beispiel Federkopfschrauben oder untergelegte Spannscheiben einen Verlust der Vorspannkraft und damit der Selbsthemmung der Schraubverbindung verhindern. Schrauben mit Verriegelungszähnen, Haftschrauben sowie ein Verkleben des Gewindes bewirken eine Losdrehhemmung. Zu den Verliersicherungen gehören unter anderem splintgesicherte Kronenmuttern, Schrauben mit integrierten Kunststoffstreifen oder -ringen, axial und/oder radial verformte Muttern, Draht oder Blechsicherungen. Zur Sicherung von Stellschrauben werden im allgemeinen Kontermuttern verwendet.

Diese Methoden der Schraubensicherung haben jedoch ihre spezifischen Nachteile. So sind die Schraubverbindungen häufig nicht beliebig oft lösbar, es können durch zusätzliche Fugen Setzeffekte auftreten welche die Vorspannkraft verringern oder die Sicherungselemente werden durch die auftretenden Kräfte einfach abgeschert.

Der im Patentanspruch angegebenen Erfindung liegt das Problem zugrunde, eine selbstsichernde Schraubverbindung zu schaffen, die beliebig oft gelöst und wieder geschlossen werden kann, das Losdrehen sowie das Verlieren der Schraube verhindert und in einer beliebigen Einschraubposition von der Vorspannkraft unabhängige Selbsthemmungskräfte erzeugt, so daß sie auch für Stellschrauben genutzt werden kann wobei Kontermuttern entbehrlich werden.

Dieses Problem wird durch die im Patentanspruch 1 aufgeführten Merkmale der Verwendung einer längsgeschlitzten Hohlschraube mit angepasstem Gewinde gelöst.

Die mit der Erfindung erzielten Vorteile bestehen insbesondere darin, daß die Schraubverbindung beliebig oft geöffnet und wieder geschlossen werden kann. Es sind keinerlei zusätzliche Elemente wie Federringe oder Klebstoffe notwendig und die Verbindung ist nach der Montage sofort belastbar. Diese Art der Schraubensicherung ist sowohl als Sicherung gegen Vorspannkraftverlust durch Losdrehen als auch als Verliersicherung geeignet. Desweiteren eignet sie sich zur Konstuktion schnell und einfach zu justierender Stellschrauben.

Eine vorteilhafte Ausgestaltung der Erfindung ist im Patentanspruch 2 angegeben. Die Ausbildung nach Patentanspruch 2 ermöglicht es, die beim Drehen der Schraube auftretenden axialen Scherkräfte über den gezackt ausgeführten Schlitz abzuleiten so daß das Gewinde nicht zusätzlich belastet wird.

Es zeigen

Fig. 1 die selbstsichernde Schraube mit geradem Schlitz im Halbschnitt

Fig. 2 eine Ausführung mit nur teilweise geschlitztem Gewinde

Fig. 3 eine Ausführung nach Patentanspruch 2 mit gezacktem Schlitz

Fig. 4 eie selbstsichernde Schraube als Stellschraube

Die Fig. 1 zeigt eine selbstsichernde Schraube aus metallischem Werkstoff mit geradem Schlitz (5). Sie ist als Hohlschraube ausgeführt. Das Gewinde der Schraube ist über die gesamte Länge geschlitzt wobei das zum Schraubenkopf weisende Ende des Schlitzes mit einer Entlastungsbohrung (7) versehen ist um Spannungsspitzen zu vermeiden. In montiertem Zustand wird nun der Schlitz so weit zusammengedrückt, daß das Spaltmaß (5) zu Null wird. In Abhängigkeit vom verwendeten Schraubenmaterial, der Materialstärke der Schraubenwandung (6) und des Spaltmaßes des Schlitzes in unbelastetem Zustand entsteht eine gleichmäßig radial wirkende Anpresskraft welche die Schraube in ihrer Position fixiert. Dabei ist darauf zu achten, daß das Schraubenmaterial auch unter Berücksichtigung aller anderen auf die Schraube wirkenden Kräfte nicht über den elastischen Bereich hinaus beansprucht wird. Das Schraubengewinde besteht aus zwei Bereichen, dem tragenden Gewinde (1) und dem Gewindeeinlauf (2). Das tragende Gewinde stellt in montiertem Zustand die Verbindung zwischen Innen- und dem Außengewinde her und entspricht dann dem Normgewinde. In unmontiertem Zustand, d. h. bei entspanntem Längsschlitz, ist der Durchmesser des tragenden Gewindes (3) der Breite des Schlitzes entsprechend größer als der Normdurchmesser wobei die Steigung des Gewindes natürlich gleich der Normsteigung bleibt. Der Gewindeeinlauf besitzt in unmontiertem Zustand am Fuß der Schraube dem Normdurchmesser (4) welcher sich zum Schraubenkopf hin auf den Durchmesser des tragenden Gewindes vergrößert.

Die Fig. 2 zeigt eine Ausführung der selbstsichernden Schraube, bei welcher der Schlitz nicht über die gesamte Gewindelänge ausgeführt ist, in eingeschraubtem Zustand. Diese Konfiguration stellt eine Sicherung gegen Losdrehen beziehungsweise Verlieren der Schraube dar und kann zum Beispiel bei Ölablaßschrauben Verwendung finden. Hier müßte die Schraube erst die Kraft, die zum Zusammendrücken des Spaltes im tragenden Gewinde erforderlich ist, überwinden um sich zu lösen.

Die Fig. 3 zeigt eine Ausführung der selbstsichernden Schraube gemäß Patentanspruch 2 mit gezacktem Schlitz. Dieser bewirkt, daß sich die beim Drehen der Schraube entstehende axialen Scherkräfte über die Kontur des Schlitzes übertragen können und nicht über das Gewinde abgeleitet werden. Ansonsten entspricht diese Ausführung in Auslegung und Anwendungsmöglichkeiten derjenigen der Fig. 1.

Die Fig. 4 zeigt die Anwendung der selbstsichernden Schraube als Einstellschraube mit Sicherung gegen Verstellen der Einstellposition. Hier ist es eine Mutter, die durch die radial wirkenden elastischen Kräfte in ihrer Position zur Schraube fixiert wird.

Claims

1. Selbstsichernde Schraube aus metallischem Werkstoff zur Sicherung gegen Vorspannkraftverlust, Losdrehen, Verlieren und gegen Veränderung der Einstellung von Stellschrauben, dadurch gekennzeichnet,
daß die Schraube als Hohlschraube ausgeführt ist
daß die Schraube mit einem axialen Schlitz versehen ist welcher vom Schraubenfuß ausgehend über die gesamte Gewindelänge oder nur über ein Teilstück des Gewindes verläuft.
daß dieser Längsschlitz am schraubenkopfseitigen Ende mit einer Entlastungsbohrung abschließt.
daß das Schraubengewinde bei zusammengedrücktem Längsschlitz dem zugeordneten Normgewinde entspricht.
daß die durch die Zusammendrückung des Längsschlitzes entstehenden elastischen Radialkräfte die Sicherung der Schraube bewirken.
daß der Gewindedurchmesser der Schraube am fußseitigen Ende soweit abnimmt, daß er bei entspanntem Längsschlitz dem Normdurchmesser entspricht.

2. Selbstsichernde Schraube nach Patentanspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Längsschlitz nicht gerade sondern gezackt ausgeführt ist um beim Verschrauben auftretende axial wirkende Scherkräfte übertragen zu können.