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Schrauben- oder Mutternsicherung Die Erfindung betrifft eine Schrauben-
oder Mutternsicherung, bestehend aus einer im Gewindebereich der Schraube oder Mutter
vorgesehenen, parallel zur Gewindeachse verlaufenden Nut, in die ein diese bis zum
Grund ausfüllendes elastisch verformbares Sicherungselement eingesetzt ist, das
in radialer Richtung über den Kerndurchmesser des Gewindes vorsteht und das sich
mit wenigstens einem Vorsprung an einer Ausnehmung der Schraube oder der Mutter
gegen axiale Verschiebung abstützt.
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Bei einer derartigen bekannten Schraubensicherung besitzt der Nutengrund
eine schwingenartig gewölbte Kontur mit einer Ausnehmung in der Schwingenmitte.
Ein an der Unterseite des Sicherungselementes angeordneter Vorsprung greift in die
Ausnehmung ein. Diese bekannte Schraubensicherung hat den Nachteil, daß sie schwierig
in der Herstellung ist. Eine wirtschaftliche Anfertigung von Schraubensicherungen,
die Nuten mit gewölbtem Grund aufweisen, sowie von in der gleichen Weise gewölbten
Sicherungselementen ist praktisch kaum möglich.
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Bei weiterhin bekannten Schraubensicherungen ist das Sicherungselement
ohne Vorsprung in eine parallel zur Gewindeachse verlaufende Nut eingelassen. Dies
hat jedoch den Nachteil, daß sich beim Aufschrauben der Mutter oder beim Einschrauben
der Schraube in ein entsprechendes Gewinde das Sicherungselement verschieben kann,
so daß es nicht mehr seine Sicherungsfunktion erfüllt.
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Aufgabe der Erfindung ist es daher, eine Schrauben- oder Mutternsicherung
der eingangs erwähnten Art so auszubilden, daß das Sicherungselement auf einfache
Weise wirksam in der es aufnehmenden Längsnut verankert wird.
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Dies wird erfindungsgemäß dadurch erreicht, daß das Sicherungselement
vor dem Einsetzen in die Nut eine größere Breite aufweist als diese, so daß es nach
seinem Einpressen in die Nut mit seitlichen Vorsprüngen in die Enden der in die
Nut einmündenden Gewinderillen eingreift.
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Durch diese Ausbildung wird eine feste Verankerung des Sicherungselements
in der Nut erreicht, wobei durch diese Verankerung zusätzlich ein starker axialer
Rückdruck erzielt wird. Beim Einschrauben einer Schraube mit dem erfindungsgemäßen
Sicherungselement in einen mit entsprechendem Innengewinde versehenen Teil wird
auf das Sicherungselement eine Verdrängungswirkung in axialer Richtung ausgeübt.
Es wird aber in jedem Falle, in welchem ein Gewindegang des komplementären Gewindes
eine Verdrängungswirkung in Längsrichtung ausübt, dieser ein örtlicher Widerstand
durch die örtliche Verankerung des Sicherungselements in den benachbarten Enden
der Gewindegänge entgegengesetzt. Daher wird in jedem Falle das Sicherungselement
örtlich elastisch verformt, wobei ein Teil des elastischen Materials zwischen einem
Gewindegang des komplementären Gewindes des zusammenwirkenden Elements und Teilen
eines benachbarten Gewindeganges eines Schraubengewindes des Befestigungselements
auf entgegengesetzten Seiten der Nut unter Spannung steht. Daher wirkt der elastische
Einsatz praktisch wie eine Reihe von verhältnismäßig kurzen Federelementen und nicht
wie ein einziges verhältnismäßig langes Federelement. Das elastische Sicherungselement
kann als massiver oder hohler Stab oder als Stab mit einem härteren Kern ausgebildet
sein, der vor dem Einsetzen in die Nut in bekannter Weise einen kreisförmigen Querschnitt
aufweist.
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Ausführungsbeispiele der Erfindung sind an Hand der Zeichnungen nachstehend
beschrieben. Es zeigt F i g. 1 eine Ansicht einer Schraube mit einer Längsnut, F
i g. 2 eine Seitenansicht der in F i g. 1 gezeigten Schraube mit in die Nut eingesetztem
Sicherungselement, F i g. 3 eine Ansicht der selbstsichernden Schraube in vergrößertem
Maßstab, teilweise im Schnitt, welcher nach der Linie 3-3 in der F i g. 2 geführt
ist, F i g. 4 einen Schnitt durch die Nut und das Sicherungselement vor seinem Einpressen
in die Nut, F i g. 5 einen Schnitt durch die Schraube nach der Linie 5-5 in der
F i g. 3,
F i g. 6 einen Schnitt durch einen Teil einer Schraube
mit eingesetztem Sicherungselement in vergrößertem Maßstab, F i g. 7 in stark vergrößertem
Maßstab eine Draufsicht auf das eingesetzte Sicherungselement, gesehen nach der
Linie 7-7 in der F i g. 6, F i g. 8 einen Schnitt, welcher das Sicherungselement
in Form eines hohlen Körpers aus elastisch verformbarem Material zeigt, F i g. 9
einen Schnitt, welcher ein Sicherungselement zeigt, das aus einer einen Metallkern
umgebenden Hülse aus elastisch verformbarem Material besteht, F i g. 10 einen ähnlichen
Schnitt, welcher ein rohrförmiges Sicherungselement aus einem elastisch verformbaren
Material zeigt, das einen Kern aus einem härteren elastisch verformbaren Material
umgibt, F i g. 11 einen Schnitt, welcher ein Sicherungselement zeigt, das aus einem
rohrförmigen elastisch verformbaren Körper mit einem Kern in Form eines Metallrohres
besteht.
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Bei der in den F i g. 1 bis 3 dargestellten Ausführungsform erstreckt
sich im Gewindeschaft einer Schraube eine Nut 42 bis zum vorderen Ende, an
welchem sie offen ist. Die Nut 42 wird in den Schraubenschaft mit Hilfe eines
Scheibenfräsers eingeschnitten, der in F i g. 3 bei 44 angedeutet ist. Der
Scheibenfräser 44 dreht sich in einer Ebene, die zur Achse des Schraubenschaftes
im wesentlichen parallel ist, und wird vom vorderen Ende der Schraube zur Bildung
einer Nut von der gewünschten Länge nach innen bewegt. Die Verwendung eines Scheibenfräsers
in der beschriebenen Weise ergibt eine Nut 42 mit einem sich verjüngenden
Ende 42a, das entsprechend der Form des Scheibenfräsers 44 gekrümmt ist.
Die Nut 42 ist verhältnismäßig schmal und flach, so daß durch sie die Schraube
nicht wesentlich geschwächt wird. In die Nut 42 ist ein Sicherungselement
45 aus elastisch verformbarem Werkstoff eingesetzt.
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Wie in der F i g. 3 gezeigt ist, wird das innere Ende des Sicherungselements
45 mit einer flachen Verjüngung 46 zur Anpassung an das verjüngte innere
Ende 42a der Nut 42 geschnitten, so daß die flache Einsatzverjüngung
46 im wesentlichen der Form des Bogens der Nutfläche 42a entspricht.
Eine Verjüngung 48 am entgegengesetzten Ende des Sicherungselements erleichtert
den anfänglichen Eingriff der Schraube in ein Innengewinde.
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Die F i g. 5 zeigt ein elastisch verformbares Sicherungselement
45 von flachem Querschnitt, das vor dem Einsetzen in die Nut eine größere
Breite als die Nut 42 aufweist. Nach dem Einpressen des Sicherungselements
in die Nut 42 nimmt es die aus der F i g. 5 ersichtliche Form an.
Es füllt die Nut 42 aus und erstreckt sich radial nach außen etwa bis zum
Außendurchmesser des Schraubengewindes. Durch das Einpressen des gegenüber der Nut
breiten Sicherungselements in diese entstehen Randteile 50, die seitlich
in die Enden der Gewinderillen eingreifen. Diese Randteile 50 bilden daher
mehrfache Verankerungspaare, um den Einsatz 45 gegen Längsverschiebung in
der Nut 42 zu sichern. Da der Einsatz 45 in der Nut 42 gegen
radiales Austreten durch den seitlichen Druck gegen die Seitenwände der Nut verankert
ist und da er gegen eine Längsverschiebung in der Nut durch die Randverankerungsteile
50 gehalten wird, kann der Einsatz wesentlich kürzer als die Nut sein. Das innere
Ende des Einsatzes 45 braucht daher nicht gegen das Ende 42 a der Nut anzuliegen.
Bei dem in den F i g. 4 und 6 gezeigten Ausführungsbeispiel weist das Sicherungselement
45a vor dem Einsetzen in die Nut 42 einen Durchmesser auf, der größer ist
als die Breite der Nut. Nach dem Einpressen des Sicherungselements 45a nimmt
dieses die aus der F i g. 6 ersichtliche Form an, wobei es durch die Randteile 65
in den Gewinderillen verankert ist.
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Der Durchmesser des Sicherungselements 45 a ist etwa um 20
% größer als die Breite der Nut 42, so daß eine beträchtliche seitliche Zusammendrückung
des Sicherungselements durch die Nut gewährleistet ist. Ferner ist infolge der genannten
Abmessungen die Querschnittsfläche des Sicherungselements 45a
um etwa 10 %
größer als die Querschnittsfläche der Nut 42, so daß, wenn das Sicherungselement
in die Nut eingepreßt wird, ausreichend überschüssiges Material vorhanden ist, um
die gewünschten mehrfachen Randvorsprünge 65 zu bilden.
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Aus der das Sicherungselement in vergrößertem Maßstab in der Draufsicht
darstellenden F i g. 7 sind deutlich die ausgebauchten Seitenteile 65 erkennbar,
die sich in die der Nut benachbarten Enden der Gewinderillen erstrecken.
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Die F i g. 8 zeigt ein hohl ausgebildetes Sicherungselement 96 aus
einem geeigneten elastisch verformbaren Material in einer Nut 98, das sich radial
nach außen bis etwa zum Außendurchmesser des Schraubengewindes erstreckt. Ein axialer
Kanal 1.00 im Sicherungselement ergibt einen Innenraum, in welchem das Material
des Einsatzes unter Durchbiegung nach innen verdrängt werden kann. Die durch die
Enden der Gewindegänge des Schraubengewindes längs der beiden Seiten der Nut 98
gebildeten Zähne quetschen den Einsatz beim Einpressen in die Nut ebenfalls seitlich
an in Längsrichtung in Abstand voneinander befindlichen Stellen, während er an den
in den zwischen diesen Zähnen befindlichen Bereichen in die Gewinderillen eingreift.
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Die F i g. 9 zeigt einen mit 110 bezeichneten Sicherungseinsatz, der
eine rohrförmige elastisch verformbare Hülse 112 und einen festen Metallkern 114
aufweist. Der Einsatz 110 ist in die Nut 115 eingesetzt und erstreckt sich radial
nach außen bis zum Außendurchmesser des Schraubengewindes. Der Verriegelungseingriff
erfolgt in gleicher Weise wie beim Einsatz nach den F i g. 6 und B.
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Nach der F i g. 10 besteht der mit 116 bezeichnete Einsatz aus einer
rohrförmigen elastisch verformbaren Hülse 118 mit einem Kern 120 aus
ebenfalls elastisch verformbarem Material. Das Material des Kerns kann entweder
härter oder weicher als das Material der Hülse 118 sein.
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In der F i g. 11 ist ein mit 124 bezeichneter Einsatz dargestellt,
der in eine Nut 125 so eingesetzt ist, daß er sich bis zum Außendurchmesser
des Schraubengewindes radial nach außen erstreckt. Der Einsatz 124
besteht
aus einer rohrförmigen elastisch verformbaren Hülse 126, die einen Kern
128 in Form eines Metallrohres umgibt.